Как определить плотность смеси двух веществ

помогите пожалуйста. Какая формула для нахождения плотности смели если даны объемы 2х жидкостей? (нефть и керосин)

*смеси? Если так, то как обычно — массу делить на объём. Есть плотности и объёмы исходных веществ, значит, есть общая масса и общий объём.

к ответу Дениса: его способ идеален для практики — налил ведро, взвесил-поделил ))
А в теории, думается мне, надо сложить массовые доли компонентов, умноженные на их плотности.
Т. е. в трубе перекачивается смесь 20% нефти (пл-ть 0.92 т/куб. м) и 80% керосина (пл-ть 0.78 т/куб. м) .
0,2 х 0,92 + 0,8 х 0,78 = 0,184 + 0,624 = 0,808 т/куб. м.

Для приблизительной оценки формула такая: p(см) =(p1*V1+p2*V2)/(V1+V2). Но это только приблизительная оценка, так как есть такое явление, которое называется «контракция». При смешении двух жидкостей объем смеси немного меньше суммы объемов исходных компонентов. Но обычно, изменение объема очень невелико, поэтому приведенной мной формулой практически всегда пользуются без всяких поправок, так как в большинстве ситуаций она неизвестна. Если нужно точное значение плотности смеси, то его определяют экспериментально.

P=P1+P2=(M1+M2):(V1+V2)

Как найти плотность смеси

Смесь состоит минимум из двух компонентов, перемешанных в хаотичном порядке без определенной системы. Каждый из них имеет свою плотность. Для определения плотности смеси нужно знать массы или объемы веществ, которые смешиваются. Плотность жидких смесей измеряется ареометром.

Статьи по теме:

• Как найти плотность смеси
• Как определить состав смеси
• Как определить плотность грунта

Вам понадобится

• — ареометр;
• — таблица плотностей веществ;
• — весы;
• — мерный цилиндр.

Инструкция

Для измерения плотности жидкой смеси возьмите ареометр. Погрузите его в жидкость, чтобы он свободно плавал в ней. В верхней части ареометра находится шкала. Определите плотность смеси, совмещая шкалу с нижним краем мениска жидкости, в которую он погружен.

Для расчета плотности смеси взвесьте ее на весах. Значение массы m получите в граммах. С помощью мерного цилиндра, или другим способом, определите объем взвешенного количества смеси V. Измерение произведите в см³. Рассчитайте плотность смеси, поделив ее массу на объем, ρ=m/V. Результат получите в г/см³. Чтобы перевести его в кг/м³, результат умножьте на 1000.

ПримерПри переплавке двух металлов получили 400 г сплава, объемом 50 см³. Определите его плотность. Рассчитайте значение плотности по формуле ρ=400/50=8 г/ см³ или 8000 кг/м³.

Если известны плотности веществ, которые будут смешиваться, и их объемы, как это часто встречается при смешивании жидкостей, рассчитайте плотность получившейся смеси. Измерьте объем смеси. Он может несколько отличаться от суммарного объема смешиваемых жидкостей. Например, при смешивании 1 литра спирта и 1 литра воды объем смеси окажется меньше 2-х литров. Это связанно с особенностями строения молекул этих двух жидкостей.

Если плотности смешиваемых жидкостей неизвестны, найдите их значение в специальной таблице. Для расчета найдите сумму произведений плотности каждой из жидкостей на ее объем ρ1∙V1+ ρ2∙V2+ ρ3∙V3+… и т.д. Полученное значение поделите на общий объем смеси V, ρ=(ρ1∙V1+ ρ2∙V2+ ρ3∙V3+…)/V.

ПримерПри смешивании 1 л воды и 1 л этилового спирта получили 1,9 л смеси. Определите ее плотность. Плотность воды равна 1 г/ см³, спирта — 0,8 г/см³. Переведите единицы объема: 1 л=1000 см³, 1,9=1900 см³. Рассчитайте плотность смеси по формуле для двух компонентов ρ=(ρ1∙V1+ ρ2∙V2)/V=(1∙1000+ 0,8∙1000)/1900≈0,947 г/см³.

• Изменение объёма при нагревании

Совет полезен?
Статьи по теме:

• Как проверить плотность тосола
• Как определить плотность воды
• Как найти плотность при давлении и температуре

Добавить комментарий к статье
Похожие советы

• Как перевести плотность
• Как перевести единицы
• Как определить плотность масел
• Как вычислять относительную плотность вещества
• Что такое относительная плотность
• Как меняется плотность вещества при нагревании
• Как узнать плотность молока
• В чем измеряется плотность
• Как перевести из кг в литры
• Как найти среднюю плотность
• Как определить марку бетона
• Как приготовить раствор заданной концентрации
• Как увеличивается объем при нагревании
• Как повысить плотность бетона

Найти плотность смеси двух веществ, плотности которых равны 880 кг м3 и 1320 кг м3 если масса менее плотного вещества составляет 40% от массы смеси

Титановая промышленность – одна из самых молодых отраслей народного хозяйства в нашей стране. Первый промышленный титан в Советском Союзе был получен в 1950 г.

Четыреххлористый титан – основное сырье для получения титановой губки. Его производство считается одним из самых важных на титано-магниевых предприятиях. TiCl₄ используют также для получения пигментного диоксида титана и применяют в качестве катализатора при производстве некоторых полимеров.

Титан завоевал настолько прочное место в технике, что без него уже не может развиваться целый ряд отраслей, таких как ракетостроение, самолетостроение, кораблестроение и др.

Особые механические свойства, малая плотность, жаропрочность, стойкость в агрессивных средах дают этому металлу и сплавам на его основе неоспоримое преимущество перед специальными сталями и легкими сплавами.

В производстве тетрахлорида титана, как и в любом другом производстве, есть свои слабые узлы. В данном дипломном проекте внимание акцентировано на системе конденсации, а именно на теплообменной аппаратуре. Именно от правильной работы системы конденсации зависит объем и качество технического тетрахлорида титана.

В техническом тетрахлориде титана кроме TiCl₄ присутствуют низкокипящие:

• температура кипения < 136,9 0 С примеси
• высококипящие температура кипения > 136,9 0 С примеси.

Температура кипения тетрахлорида равна 136,9 0 С. Но так как в парогазовой смеси (ПГС) есть компоненты близкие к температуре кипения TiCl₄(136,9 0 С) такие как:

• оксотрихлорид ванадия ( VOCl ₃ ) с температурой кипения 126,8 0 С
• гексахлордисилоксан ( Si ₂ Ocl ₆ ) c температурой кипения 135,6 0 С
• хлористая сера ( S ₂ Cl ₂ ) с температурой кипения 136 0 С
• хлорид кремния ( Si ₂ Cl ₆ ) c температурой кипения 147 0 С
• хлорид алюминия ( Al ₂ Cl ₆ ), с температурой кипения 180 0 С

то они конденсируются с тетрахлоридом титана. Суть работы системы конденсации заключается в конденсировании чистого TiCl₄. Но из-за разбега температур относительно 136,9 0 С конденсируются и часть низко и высоко кипящих компонентов. Чем меньше будет разность температур, тем чище будет конечный продукт.

Ввиду присутствия агрессивной среды в отделении хлорирования, а так же при периодическом и неравномерном орошении змеевика водой происходит интенсивная коррозия труб, отводов и корпуса теплообменника, что значительно снижает срок эксплуатации теплообменников орошаемого типа. При длительной работе орошаемых теплообменников (порядка 1-2 месяцев) наблюдается нарост «шубы» на змеевике, что приводит к ухудшению теплообмена и в дальнейшем ухудшается конденсация ПГС. Срок службы теплообменников орошаемого типа в среднем составляет порядка девять, десяти месяцев. В то время как нормативный срок службы теплообменников спирального типа составляет пять лет и межремонтный цикл составляет шесть месяцев.

При внедрении теплообменников спирального типа фирмы «ALFALA-VAL» кроме основной проблемы решается ряд других задач в том числе проявляется экономический эффект, который отражен ниже. На первом этапе можно подсчитать. Стоимость одного спирального теплообменника с необходимой площадью теплообмена определена фирмой «ALFA LAVAL» в 190 тыс. руб., в то время как стоимость орошаемого теплообменника, изготавливаемого на Березниковском ремонтно-механическом заводе, определена в сумму 230 тыс.руб. За срок эксплуатации четырех спиральных теплообменников пришлось бы цеху хлорирования установить около 25 орошаемых теплообменников.

сущность н ахождения плотность смеси двух веществ

Сущность н ахождения плотность смеси двух веществ , заключается в методах устранения недостатков, которые непосредственно оказывают отрицательное влияние на нормальное протекание технологического процесса.

Одним из слабых мест в хлорирующей установке является система конденсации. Во многом от работы именно этой системы зависит общее КПД установки в целом. То есть задачей механика является найти наиболее рациональное решение в плане максимальной конденсации TiCl₄, а так же повысить степень очистки на данном промежутке пульпы. Поэтому в дипломном проекте уделено максимальное внимание на систему конденсации, а именно на замену орошаемых теплообменников.

Чистый вес орошаемого теплообменника по металлу принимает следующее значение 7200 кг

Из опытных данных известно, что:

• средняя температура на входе в теплообменники TiCl ₄ до 95 0 С, а на выходе из ТО 70 0 С
• Поверхность охлаждения – 51,2 м 2
• Номинальный расход воды на орошение 15 м 3 /час
• Коэффициент теплоотдачи 120 кКал/(м 3 час 0 С)
• Рабочая среда – TiCl₄ , содержащий твердые хлориды ( FeCl ₃ , AlCl ₃ и др.)
• Рабочее давление – не более 490 кПа (5 кгс/см 2 )
• Габаритные размеры: высота – 3,7 м
• длина – 4,6 м, ширина – 2,2 м
• Диаметр труб – 114 мм;

Данный вид орошаемых теплообменников имеет ряд недостатков:

Происходит неравномерное охлаждение жидкости из-за неправильной установки оросителей. Это приводит к ухудшению теплообмена.

Срок службы такого рода теплообменников не большой из-за агрессивной среды и не постоянного контакта труб с водой. Поверхность труб в процессе эксплуатации покрывается ржавчиной и ведет к ухудшению теплообмена.

Ввиду не плотного прилегания крышки к кожуху орошаемого теплообменника происходит испарение воды в атмосферу.

На калачах теплообменника общим количеством 87 штук происходит максимальный износ жидкостью TiCl₄ вследствие этого может происходить утонение стенки и в конечном счете разрыв. Продукты прорываются в короб и при взаимодействии с водой происходит выброс паров соляной кислоты то есть происходит загрязнение окружающей среды.

Затруднен демонтаж и монтаж змеевика при плановом текущем ремонте т.к. слив жидкости тетрахлорида происходит не полностью.

При плановом техническом осмотре калачи подвергаются толщинометрии. Из-за большого числа точек толщинометрии эта операция является дорогостоящей. Найти плотность смеси двух веществ, плотности которых равны 880 кг/м 3 и 1320 кг/м 3 , если масса менее плотного вещества составляет 40% от массы смеси

Так как рабочая среда содержит твердые хлориды, то в процессе эксплуатации они оседают на внутренней стенки труб и тем самым возрастает гидравлическое сопротивление и снижается теплообмен между средами. Во избежание в дальнейшем забивании труб теплообменник промывают. После размывки трудно проконтролировать качество просушки теплым воздухом пространства внутри труб вследствие чего может произойти явления «запечатывания». Хлориды, находящиеся в TiCl4, при взаимодействии с водой выпадают в осадок и забивают трубы (образуется тромб).

Конструкция ТО является металлоемкой и занимает большие производственные площади. И соответственно приходится усиливать металлоконструкции. И др.

Следует отметить, что в настоящее время разрабатываются проекты на установку теплообменников спирального типа и заключаются договора с фирмой ALFA LAVAL о поставке.

Определение плотности жидкости пикнометром: суть метода, преимущества

Плотность является одним из основных показателей, с помощью которого определяют качество жидких веществ на предприятиях самых разных отраслей промышленности. С ее помощью можно установить, соответствуют ли характеристики сырья и готового продукта утвержденным нормам.

Ранее для определения плотности чаще всего использовался стеклянный пикнометр. Но в наше время появились более совершенные устройства, которые позволяют измерять данный показатель с минимальным участием человека. Ярким примером является гелиевый пикнометр. Ознакомиться с характеристиками измерительного прибора можно по ссылке http://chimbiolab.ru/laboratornoe-oborudovanie/analiticheskoe-oborudovanie/accupic-1340.html, здесь же можно оформить покупку.

Пикнометрический метод для измерения плотности жидкостей

Стандартный пикнометр представляет собой небольшой стеклянный сосуд с горлышком и крышкой-колпачком. В верхней части прибора находится метка. Пикнометр можно использовать для определения показателя плотности различных веществ, в том числе и жидкостей.

Диапазон температур, при которых можно проводить исследования, очень широкий. Это объясняется тем, что прибор изготовлен из термостойкого стекла. Этим он отличается от обычных мензурок.

Определение плотности жидкостей пикнометром основано на измерении отношения массы определенного объема исследуемого вещества к массе дистиллированной воды, взятой в таком же объеме. При этом температура вещества должна совпадать температурой воды. Для получения точных результатов надо провести два параллельных испытания, а затем высчитать среднее арифметическое.

Когда и где используется пикнометрический метод

• Нефтегазовая промышленность. Плотность нефти и нефтепродуктов измеряется с целью определения их массы для коммерческих расчетов.
• Пищевая промышленность. Измерение данного показателя позволяет измерить содержание и концентрацию определенных веществ (сахаров, соли и др.). Также он необходим для контроля качества пищевых продуктов: растительных и животных масел, молока и молочных продуктов, безалкогольных и газированных напитков, фруктовых соков и др.
• Электрохимия. Показатель плотности измеряется для определения концентрации травильных растворов в гальванических жидкостях, используемых в поточной линии.
• Химическая промышленность. Измерение плотности необходимо для контроля качества и определения свойств конечного продукта.
• Фармацевтика. Исследования помогают установить соответствие характеристик готового продукта установленным стандартам.

Точность метода

Определение плотности жидкостей с помощью пикнометра дает очень точные результаты. Если исследование было произведено в строгом соответствии с установленными требованиями – точность результатов составит ±0,001 г/cм 3 . Но данный метод достаточно трудоемкий и занимает много времени, поэтому в лабораторных условиях можно вместо стеклянного пикнометра использовать гелиевый. Тогда на проведение анализа будет затрачено всего 2-3 минуты, а результаты также будут максимально точными.

Суть метода: как происходит измерение плотности жидких веществ

• Сначала надо взвесить чистый и сухой пикнометр. Для этого используют высокоточные весы.
• Затем надо подогреть стеклянный сосуд и дистиллированную воду до такой температуры, при которой будет проводиться измерение плотности исследуемой жидкости (к примеру, молока).
• Дистиллированную воду наливают в пустой пикнометр до метки, расположенной на его горлышке. При этом надо внимательно следить за постоянством температуры.
• Затем определяют массу пикнометра вместе с водой. После этого воду надо вылить, а измерительный прибор высушить в специальной печи.
• В подготовленный стеклянный сосуд наливают исследуемое вещество до метки на горлышке. Температура должна быть такой же, как и при заполнении водой.
• После этого надо снова взвесить пикнометр.
• Завершающий этап – проведение расчетов по формуле.

Что обязательно нужно учитывать во время измерений

• Пикнометр перед началом исследования следует тщательно промыть хромовой смесью, а затем дистиллированной водой.
• Исследуемую жидкость необходимо хорошо перемешать до однородного состояния. Наличие осадка и пленки на поверхности недопустимо.
• Жидкость надо наливать медленно, чтобы в ней не образовались пузырьки воздуха. Затем пикнометр следует плотно закрыть крышкой.
• Если испытуемое вещество осталось на крышке или поверхности прибора – его аккуратно убирают ваткой. Это необходимо сделать обязательно, так как даже незначительное количество вещества может исказить результаты.
• При определении плотности легкоиспаряющихся жидкостей время взвешивания не должно превышать 5 минут, иначе не удастся избежать потери массы из-за испарения.
• Постоянство температуры – это еще одно важное требование, без соблюдения которого не удастся получить достоверные результаты.

Формула, по которой вычисляется плотность жидкости

Плотность жидкости определяется как отношение ее массы к объему. В нашем случае расчеты будут проводиться по формуле:

Ржидк = (М2 – М) : (М1 – М) × Рводы,

где Ржидк – плотность жидкости, г/см 3 ;

М – масса пикнометра, г;

М1 – масса прибора с чистой водой, г;

М2 – масса прибора с исследуемым веществом, г;

Рводы – плотность чистой воды, г/см 3 (этот показатель составляет 0,99703 г/см 3 при +20 °С).

Важно, чтобы результаты двух параллельный исследований отличались не более чем на 0,05 г/см 3 .

Сравнение работы пикнометра с ареометром

Ареометрический метод исследования плотности жидкости основан на законе Архимеда. Исследование происходит следующим образом: жидкость надо налить в чистый цилиндр емкостью не менее 0,5 л, а затем осторожно помещать в нее ареометр до тех пор, пока он не начнет плавать. Прибор должен располагаться в центре цилиндра и не касаться его дна и стенок. Через 3-4 минуты после погружения необходимо провести отчет по делениям шкалы прибора по нижнему мениску.

Несмотря на то, что ареометрический метод менее трудоемкий, он не позволяет получить такие же точные результаты, какие дает пикнометрический метод. К тому же пикнометр позволяет исследовать сравнительно малое количество анализируемой пробы (1-20 мл). Для применения ареометра потребуется не менее 0,5 л исследуемой жидкости.

Еще одно преимущество пикнометрического метода – возможность работы с сильнолетучими веществами. Ареометр в этих целях применять нельзя.

Выводы

В производственных условиях для получения максимально точных результатов наиболее оправданным будет использование гелиевого пикнометра. Это надежный и качественный прибор, которому можно доверять. Вычисления производятся автоматически всего за несколько минут, что значительно снижает нагрузку на сотрудников лаборатории. Заказать прибор можно в ООО «ХимБиоЛаб», возможна доставка во все регионы России.

© 2024 ООО «ХимБиоЛаб» Микробиология и криотехника. Оборудование для анализа порошков и пористых материалов.

Мы Вам перезвоним

Все поля, обязательны для заполнения.

Введите Ваше имя
Введите Ваш номер телефона
Согласен на обработку
персональных данных
Согласие на обработку персональных данных