<<
>>

20.1. Определение действительной плотности ТГИ

Определение действительной плотности ТГИ производится пикнометрическим методом с использованием в качестве пикнометрической жидкости этилового спирта и 0,5%-ных растворов поверхностно-активных или катионо-активных веществ.

Стандартный пикнометрический метод определения действительной плотности твёрдого топлива регламентирован в ГОСТ 216-92 «Топливо твёрдое минеральное. Методы определения плотности». Данный стандарт распространяется на бурые и каменные угли, антрацит, горючие сланцы, брикеты и породные прослойки, сопровождающие пласты угля.

Сущность метода заключается в определении массы и объёма аналитической пробы топлива взвешиванием на воздухе и в пикнометрической жидкости.

Для определения действительной плотности топлива применяют: пикнометр вместимостью 50 см3 с притертой пробкой; термометр ртутный стеклянный с ценой деления шкалы 0,1°С и диапазоном измерения температуры от 0 до 50°С; термостат водяной вместимостью 2000-3000 см3 с мешалкой; сма­чиватели из группы поверхностно-активных или катионо-активных веществ (ОП-7, ОП-10, ДБ и т. д.); 0,5%-ный раствор; спирт этиловый.

Для проведения исследований приготавливается аналитическая проба топлива крупностью менее 0,2 мм и определяется массовая доля влаги в ней. Определение действительной плотности проводят или с использованием водного раствора смачивателя или с использованием спирта.

При испытании с использованием водного раствора смачивателя из аналитической пробы в бюксу или лодочку отбирают навеску топлива массой (5±0,2) г и через воронку переносят в сухой пикнометр. В пикнометр постепенно приливают 30 см3 свежеприготовленного раствора смачивателя, вращательным движением тщательно перемешивают содержимое пикнометра и открытым ставят на 60 мин в вакуумный эксикатор. Для удаления пузырьков воздуха вместо вакуумного эксикатора можно применять кипячение на водяной или песчаной бане в течение 60 мин.

При этом пикнометр периодически встряхивают и следят за тем, чтобы не было выброса топлива в шейку пикнометра. Далее пикнометр вынимают, охлаждают до комнатной температуры и приливают раствор смачивателя до уровня на 1-2 мм ниже метки.

Пикнометр помещают в термостат при температуре (20±0,1)°С и выдерживают 15-20 мин. Затем пипеткой добавляют раствор смачивателя до метки, при помощи фильтровальной бумаги удаляют капли раствора с внутренних стенок шейки пикнометра, вынимают его из термостата, закрывают пробкой, тщательно вытирают и взвешивают.

При испытании с использованием спирта из аналитической пробы отбирают навеску топлива массой (5±0,2) г и через воронку переносят в сухой пикнометр. В пикнометр с пробой вливают 30 см3 спирта при температуре 20°С, закрывают пробкой и встряхивают в течение 3 мин. Остатки пробы с пробки и шейки пикнометра ополаскивают таким количеством спирта, чтобы уровень его находился несколько ниже метки. Пикнометр периодически слегка встряхивают для удаления всех пузырьков воздуха с поверхности пробы. После полного удаления пузырьков воздуха пикнометр наполняют спиртом до уровня на 1-2 мм ниже метки, выдерживают в термостате при температуре (20±0,1)°С в течение 15 мин. Добавляют до метки в пикнометр спирт (температура 20°С), закрывают, вытирают и взвешивают.

Все взвешивание проводят с погрешностью не более 0,0002 г.

Действительную плотность сухого топлива ddr, г/см3, при испытании с водным раствором смачивателя вычисляют по формуле:

ddr = ρp·m1/(m1 + m2 – m3), (20.2)

где ρp – плотность раствора смачивателя, условно принятая равной 1 г/см3 при температуре 20°С;

m1 – масса навески топлива в сухом состоянии, г, вычисленная по формуле:

m1 = m0 · (100 – Wa)/100;

m0 – масса навески воздушно-сухой пробы топлива, г;

Wa – массовая доля влаги в топливе, %.

m2 – масса пикнометра с раствором смачивателя, г;

m3 – масса пикнометра с навеской топлива и раствором смачивателя, г.

Действительную плотность сухого топлива ddr, г/см3, при испытании со спиртом вычисляют по формуле:

ddr = m1/((1/ρс · (m4 + m0 – m5) – 1,0018 · (m0 – m1)), (20.3)

где ρс – плотность спирта при температуре 20°С, г/см3;

m4 – масса пикнометра со спиртом, г;

m5 – масса пикнометра с навеской топлива и со спиртом, г;

1,0018 – коэффициент, см3/г, равный 1/0,9982 (0,9982 – плотность дистиллированной воды при 20°С, г/см3).

Результаты анализа вычисляют до третьего десятичного знака и округляют его до второго десятичного знака. Расхождения между результатами двух определений действительной плотности не должны превышать значений, указанных в табл. 20.1.

Таблица 20.1 – Максимально допустимые расхождения между результатами определения действительной плотности

Жидкость, используемая при определении Допускаемые расхождения, г/см3
Сходимость Воспроизводимость
Вода 0,02 0,03
Спирт 0,01 0,02

<< | >>
Источник: Самойлик В.Г.. Классификация твёрдых горючих ископаемых и методы их исследований: [монография] / В.Г. Самойлик. – Харьков: Водный спектр Джи-Ем-Пи,2016. – 308 с.. 2016

Еще по теме 20.1. Определение действительной плотности ТГИ:

  1. 6.2 Непосредственный способ оценки плотности вероятности
  2. Определение страховой суммы
  3. § 4. Определение и деление, обобщение и ограничение понятий. Значение логических операций в праве
  4. § 2. Определение стоимости похищенного
  5. (??) Органическое целое; его свобода и определенность .
  6. (?) Совесть как действительность долга
  7. А. СЛУЧАЙНОСТЬ ИЛИ ФОРМАЛЬНАЯ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТЬ, ФОРМАЛЬНАЯ ВОЗМОЖНОСТЬ И ФОРМАЛЬНАЯ НЕОБХОДИМОСТЬ
  8. В. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ НЕОБХОДИМОСТЬ ИЛИ РЕАЛЬНАЯ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТЬ, РЕАЛЬНАЯ ВОЗМОЖНОСТЬ И РЕАЛЬНАЯ НЕОБХОДИМОСТЬ (RELATIVE NOTWENDIGKEIT ODER REALE WIRKLICHKEIT, MOGUCHKEIT UND NOTWENDIGKEIT)
  9. Создание фундамента для определения систем измерений
  10. 3. Существующее и действительное.
  11. 4.3 Исследование физических свойств минералов
  12. Содержание