Приложение 2 (рекомендуемое). Определение кратности и устойчивости пены высокой и средней кратности в лабораторных условиях

Приложение 2

(рекомендуемое)

1 Определение кратности и устойчивости пены высокой и средней кратности в лабораторных условиях

1.1 Аппаратура, реактивы, материалы

Для получения пены высокой и средней кратности используют установки, показанные на рисунках 8 и 9 соответственно.

В комплект установки (рисунок 8) входят: источник сжатого воздуха, краны, трубка для создания давления в сосуде с раствором пенообразователя, заслонка с отверстием для регулирования воздуха, пенообразующие сетки, прямоугольная емкость для сбора пены высотой 0,5 м вместимостью 50 дм3, трубка для подачи раствора пенообразователя, клапан для регулирования давления в сосуде, прибор для контроля давления, цилиндры по ГОСТ 1770 вместимостью 100 мл и ценой деления 1 мл, термометр по ГОСТ 28498 с диапазоном измерения от 0°С до 100°С и ценой деления 1°С.

В комплект установки (рисунок 9) входят: баллон для сжатого воздуха, обеспечивающий рабочее давление не менее 0,6 МПа (6 кгс/см2), редуктор, трубопровод, мерная трубка, клапаны, краны, генератор пены, прямоугольная емкость для сбора пены высотой 0,5 м вместимостью 50 дм3, крышка, сосуд для рабочего раствора пенообразователя, сифонная трубка. Давление в емкости контролируют с помощью манометра по ГОСТ 2405 с верхним пределом измерения 1,0 МПа (10 кгс/см2) и ценой деления 0,04 МПа (0,4 кгс/см2).

Секундомер с пределом измерения 60 мин и ценой деления 0,2 с.

Колба 2-500 ГОСТ 1770.

Пипетка 2-1-50 по НТД.

Весы типа ВЛК-500 по ГОСТ 24104.

Посуда для приготовления модели морской воды и растворов пенообразователей.

Для приготовления растворов пенообразователей используют дистиллированную воду по ГОСТ 6709.

Модель морской воды, используемой для приготовления растворов пенообразователей, содержит, % (масс):

      магний хлористый, 6-водный по ГОСТ 4209 .................... 1,10

      кальций хлористый, 2-водный ................................ 0,16

      натрий сернокислый, безводный по ГОСТ 4166 ................. 0,40

      натрий хлористый по ГОСТ 4233 .............................. 2,50

      вода питьевая по ГОСТ 2874 ................................. до 100

1.2 Подготовка к испытанию

Перед проведением опытов на установке для получения пены высокой кратности (рисунок 8) емкость для сбора пены должна быть смочена раствором пенообразования. Для этого емкость заполняют пеной и, не дожидаясь разрушения, удаляют ее лопаткой.

Готовят 0,5 дм3 раствора пенообразователя требуемой концентрации при температуре (20+-2)°С. Приготовленный раствор заливают в сосуд вместимостью 0,4 дм3 через цилиндр до риски на горловине при открытом кране 10 и закрывают кран 15. Заполняют цилиндр 16 до верхней отметки шкалы. Кран 2 закрывают.

Для получения пены средней кратности на установке (рисунок 9) готовят 2 дм3 рабочего раствора пенообразователя требуемой концентрации при температуре (20+-2)°С.

Емкость для сбора пены смачивают раствором пенообразователя. Сняв крышку, заливают в сосуд 1 дм3 раствора пенообразователя. Закрывают крышку, открывают клапан 13 и измеряют уровень раствора в мерной трубке, закрывают клапаны 5, 13 и кран 6. Открывают воздушный баллон и с помощью редукционного клапана устанавливают требуемое давление в сосуде 11, контролируемое манометром. Обычно испытания проводят при давлении 0,6 МПа.

Условия окружающей среды, при которых суммарная погрешность методики выполнения определений находится на уровне заданной, следующие: температура воздуха от 15°С до 25°С, давление от 84 до 106,7°СкПа, относительная влажность воздуха от 40% до 80%.

1.3 Проведение испытания

В установке (рисунок 8) включают воздуходувку и открывают кран 2. Когда емкость полностью заполняют пеной, кран 2 закрывают, и воздуходувку выключают. В момент окончания процесса пенообразования открывают кран 11 и включают секундомер для измерения времени разрушения объема пены. Для измерения времени выделения 50% жидкости секундомер включают с момента начала заполнения емкости пеной. Открывают кран 15 и перепускают раствор из мерного цилиндра 16 в сосуд до риски на его горловине. По разности начального и конечного уровней в цилиндре 16 определяют израсходованный раствор пенообразователя.

Для определения устойчивости пены измеряют время разрушения пены между рисками 25% и 75% ее высоты, сделанными на емкости для сбора пены, и фиксируют время, когда через открытый кран 11 в цилиндр 12 вытечет из пены 50% объема жидкости.

В установке (рисунок 9) открывают кран 6 и собирают пену в емкость. После заполнения емкости закрывают кран 6 и клапан на баллоне. Открывают клапан 5 и выпускают воздух из сосуда, Открывают клапан 13 и измеряют уровень раствора в мерной трубке. По разности уровней до и после опыта определяют израсходованный раствор.

Время разрушения пены определяют аналогично. Кран 9 открывают после набора пены.

1.4 Обработка результатов

Кратность пены (К) вычисляют по формуле

          V

           п

      K = --,

          V

           p

                                       3

      где V  - объем собранной пены, дм ;

           п

                                                                   3

          V  - объем израсходованного раствора пенообразователя, дм .

           р

Для каждого типа пенообразователя определение проводят не менее трех раз при условии расхождения между максимальным и минимальным значениями не более чем на 5%.

За окончательный результат принимают среднеарифметическое трех параллельных определений. Допустимое расхождение между результатами повторных испытаний, полученных одним оператором при постоянных условиях испытаний с доверительной вероятностью 0,95, не должно превышать 5%.