1. Cel i zakres ćwiczenia:
Cel: Badanie wybranych właściwości fizycznych i chemicznych dielektryków ciekłych.
Zakres: Oznaczenie liczby kwasowej oleju transformatorowego metodÄ…
miareczkowania wobec wskaz
ników. Pomiar lepkości oleju transformatorowego
lepkościomierzem Hopplera i Englera. Pomiar współczynnika załamania światła oleju
transformatorowego refraktometrem Abbego.
2. Opis sposobu wykonania ćwiczenia:
Pomiar lepkości:
Do lepkościomierza Englera wlewamy olej transformatorowy do poziomu zanurzenia
się haczyków. Podstawiamy puste naczynie z podziałką pod urządzenie pomiarowe i
otwieramy kapilarę jednocześnie uruchamiając stoper. Gdy wypłynie 200 cm3 oleju
zatrzymujemy czas i zamykamy kapilarÄ™. Pomiar wykonujemy trzykrotnie, wg normy:
PN-77/C-04014.
Nasze zadanie pomiaru lepkościomierzem Hopplera ogranicza się tylko do pomiaru
opadającej kulki w oleju, gdyż wszystko zostało już wcześniej przygotowane. Rurka
z olejem i kulka jest umocowana na ruchomym stojaku. Na poczÄ…tek obracamy jÄ… o
180 stopni (czyli do góry nogami) i mierzymy czas opadania kulki między dwiema
kreskami. Pomiar wykonujemy czterokrotnie, wg normy: PN-78/C-04019.
Pomiar współczynnika załamania światła oleju transformatorowego wykonujemy
refraktometrem Abbego. Przestrzeń między pryzmatami refraktometru wypełniona
jest cienką warstwą oleju. Patrząc przez lunetkę widzimy krzyż i podziałkę tak
wyskalowaną aby można było od razu odczytać współczynnik załamania. Pokręcając
pokrętłem należy ustawić linię światło-cienia tak, aby znajdowała się na środku
krzyża. Po dokonaniu tej regulacji możemy odczytać z podziałki współczynnik
załamania.
Oznaczenie liczby kwasowej oleju transformatorowego wyznaczamy wg normy:
PN-85/C-04066. Do kolby stożkowej o pojemności 250 ml dodajemy próbkę oleju
o masie 10 g (wcześniej zmierzony na wadze) i dolewamy 100 ml rozpuszczalnika do
próbek oraz 0,5 ml roztworu p-naftolobenzeiny. Póz
niej roztwór mieszamy. Powinien
przybrać barwę żółtopomarańczową. Do tak przygotowanego roztworu dodajemy
kroplami roztwór KOH, aż zmieni barwę na zielono brązową. Wtedy należy sprawdzić
ile ml KOH było potrzebne do zobojętnienia próbki. Podczas dodawania roztworu
zawartość kolby należy intensywnie mieszać.
Za gęstość oleju przyjęliśmy tą podaną wg normy PN-90/C-96058.
3. Spis przyrządów:
¾ð stożkowa kolba 200 ml
¾ð naczynie 200 ml o dość wymyÅ›lnym ksztaÅ‚cie
¾ð lepkoÅ›ciomierz Höpplera I-7-IVa-2441
¾ð lepkoÅ›ciomierz Englera I-7/IVa-903
¾ð refraktometr Abbego I-7-IVa-1215
¾ð papilara i-7/IVh-100
¾ð waga elektroniczna I-7-IVf-25
¾ð pipeta szklana
¾ð rÄ™cznik papierowy
4. Stabelaryzowane wyniki pomiarów:
5. Warunki środowiskowe:
23 60 1001
6. Przykładowe obliczenia:
Pomiar lepkości względnej metodą Englera
7. Wnioski:
Pomiary lepkości dla oleju transformatorowego zostały wykonane przez grupę
dwoma sposobami, a mianowicie metodÄ… wiskozymetru Höpplera (dla lepkoÅ›ci
dynamicznej) i metodą Englera (dla lepkości względnej). Wielkości otrzymane w
swoim "surowym" stanie nie są porównywalne, dlatego przeliczyliśmy je na lepkość
kinematyczną. Porównując wyniki zauważamy że obie wielkości różnią się od siebie,
jednakże różnica pomiędzy nimi jest tak niewielka, iż stwierdzamy że jest ona
wynikiem błędu ludzkiego oka i urządzeń pomiarowych.
Przeprowadzona analiza strukturalno-grupowa oleju wykazała że dominuje w nim
struktura naftenowa (ok 50%), dzięki czemu posiada on niską temperaturę
krzepnięcia oraz wysoką odporność na utlenianie. Dowodzi to że w kolbie faktycznie
był olej przeznaczony do transformatorów i innych układów wymagających
chłodzenia i izolacji.
Dodatkowo, grupa jest świadoma, że odczytanie gęstości z tablic zamiast
wyznaczenie jej za pomocą aerometru może negatywnie wpłynąć na wiarygodność
przedstawionych wyników.
Oznaczenie liczby kwasowej oleju transformatorowego przebiegło pomyślnie,
jednakże nie jesteśmy pewni dość sporej liczby KOH dostarczonej do neutralizacji
wszystkich elementów kwasowych oleju.