نقطة السحابة
في السوائل، تُعرف نقطة التعكر بأنها درجة الحرارة التي يقل عندها تركيز المحلول الشفاف عن درجة حرارة معينة، حيث يتحول إما إلى سائل-سائل مكونًا مستحلبًا ، أو إلى سائل-صلب مكونًا إما محلولًا غروانيًا مستقرًا أو معلقًا يترسب . وتُشابه نقطة التعكر نقطة الندى، حيث يحدث عندها تحول طوري من غاز إلى سائل يُسمى التكثيف في بخار الماء (الهواء الرطب) لتكوين الماء السائل ( الندى أو السحب ). وعندما تكون درجة الحرارة أقل من صفر درجة مئوية، تُسمى نقطة الندى نقطة التجمد، حيث يتحول بخار الماء إلى غاز-صلب، وهو ما يُعرف بالترسيب أو التصلب أو التجمد.
في صناعة النفط، تشير نقطة التعكر إلى درجة الحرارة التي يقل عندها تعكّر شمع البارافين في الديزل أو الشمع الحيوي في وقود الديزل الحيوي . يؤدي وجود الشموع المتصلبة إلى زيادة لزوجة الزيت وانسداد مرشحات الوقود وحاقنات الوقود في المحركات. [ 1 ] كما يتراكم الشمع على الأسطح الباردة (مسبباً، على سبيل المثال، انسداد الأنابيب أو المبادلات الحرارية ) ويشكل مستحلبًا أو محلولًا غروانيًا مع الماء. لذلك، تشير نقطة التعكر إلى ميل الزيت إلى سد المرشحات أو الفتحات الصغيرة عند درجات حرارة التشغيل المنخفضة . [ 2 ]
يمكن ملاحظة مثال يومي لنقطة التعكر في زيت الزيتون المخزن في الطقس البارد. يبدأ زيت الزيتون بالتصلب (عن طريق انفصال الطور السائل عن الصلب ) عند حوالي 4 درجات مئوية، بينما قد تكون درجات الحرارة الشتوية في البلدان المعتدلة أقل من صفر درجة مئوية. في هذه الظروف، يبدأ زيت الزيتون بتكوين كتل/كرات بيضاء شمعية من الزيت المتصلب تغوص إلى قاع الوعاء. [ 3 ]
في النفط الخام أو الثقيل، تعتبر نقطة التعكر مرادفة لدرجة حرارة ظهور الشمع (WAT) ودرجة حرارة ترسيب الشمع (WPT).
نقطة تعكّر محلول الجليكول أو المادة الفعالة سطحياً غير الأيونية هي درجة الحرارة التي يبدأ عندها الخليط بالانفصال الطوري، فتظهر طوران، مما يؤدي إلى تعكّره. هذا السلوك مميز للمواد الفعالة سطحياً غير الأيونية التي تحتوي على سلاسل بولي أوكسي إيثيلين ، والتي تُظهر سلوكاً عكسياً في ذوبانها مقابل درجة الحرارة في الماء، وبالتالي تتعكّر عند درجة حرارة معينة مع ارتفاع درجة الحرارة. تُعرف الجليكولات التي تُظهر هذا السلوك باسم "جليكولات نقطة التعكّر"، وتُستخدم كمثبطات لتكوين الصخر الزيتي . تتأثر نقطة التعكّر بالملوحة ، حيث تكون أقل عموماً في السوائل الأكثر ملوحة.
ل من | صلب | سائل | الغاز | بلازما |
|---|---|---|---|---|
| صلب | الذوبان | التسامي | ||
| سائل | التجميد | تبخير | ||
| الغاز | الترسيب | التكثيف | التأين | |
| بلازما | إعادة التركيب |
قياس نقطة تعكر المنتجات البترولية
الطريقة اليدوية
يشترط أن يكون زيت الاختبار شفافًا في طبقات بسماكة 40 مم (وفقًا للمعيار ASTM D2500). تتشكل بلورات الشمع عادةً أولًا عند الجدار المحيطي السفلي، وتظهر على شكل سحابة بيضاء أو حليبية. نقطة التعكر هي درجة الحرارة التي تسبق مباشرةً درجة الحرارة التي تظهر عندها هذه البلورات لأول مرة.
تُسكب عينة الاختبار أولاً في وعاء اختبار حتى يمتلئ نصفه تقريباً. يُستخدم سدادة فلين تحمل مقياس حرارة الاختبار لإغلاق الوعاء. توضع مستودعة مقياس الحرارة في قاع الوعاء. ثم توضع عينة الاختبار بالكامل في حمام تبريد ذي درجة حرارة ثابتة فوق حشية لمنع التبريد الزائد.
عند كل درجة مئوية واحدة، تُسحب العينة وتُفحص للتأكد من عدم وجود تعكّر، ثم تُعاد بسرعة. ويمكن استخدام حمامات تبريد ذات درجات حرارة أقل تدريجيًا حسب نقطة التعكّر. ويجب ألا يقل ثبات درجة حرارة حمام التبريد ذي درجة الحرارة المنخفضة عن 1.5 كلفن لهذا الاختبار.
طريقة آلية
يُعدّ اختبار ASTM D5773، وهو طريقة الاختبار القياسية لنقطة تعكّر المنتجات البترولية (طريقة معدل التبريد الثابت)، بديلاً لإجراء الاختبار اليدوي. ويستخدم جهازًا آليًا، وقد وُجد أنه مكافئ لطريقة الاختبار D2500. [ 4 ]
تُحدد طريقة الاختبار D5773 نقطة التعكر في وقت أقصر من الطريقة اليدوية D2500. كما أنها تتطلب وقتًا أقل من المشغل لإجراء الاختبار. إضافةً إلى ذلك، لا حاجة إلى حمام تبريد خارجي أو وحدة تبريد. تستطيع D5773 تحديد نقطة التعكر ضمن نطاق درجة حرارة يتراوح بين -60 درجة مئوية و+49 درجة مئوية. وتُعرض النتائج بدقة درجة حرارة تبلغ 0.1 درجة مئوية.
وفقًا لمعيار ASTM D5773، تُبرَّد عينة الاختبار بواسطة جهاز بلتييه بمعدل ثابت قدره 1.5 ± 0.1 درجة مئوية/دقيقة. وخلال هذه الفترة، تُضاء العينة باستمرار بمصدر ضوئي. وتراقب مجموعة من الكواشف الضوئية العينة باستمرار لرصد ظهور أول سحابة من بلورات الشمع. وتُحدد درجة الحرارة التي يُرصد عندها أول ظهور لبلورات الشمع في العينة كنقطة التعكر.
انظر أيضاً
- نقطة سد فلتر الماء البارد
- نقاط الجل
- نقطة كرافت – متشابهة بصريًا ولكنها خاصة بمحاليل المواد الخافضة للتوتر السطحي
- البترول
- نقطة الصب
مراجع
- ↑ ستيفن أ.، تريز؛ بيتر ر.، بوجادو؛ ديفيد إس جيه، جونز (2015). دليل معالجة البترول ( الطبعة الثانية). سبرينغر. ص 79. ISBN 978-3-319-14528-0.
- ↑ "تعريف من dcpetroleum" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2006-07-09.
- ↑ "تجميد زيت الزيتون" . مصدر زيت الزيتون.
- ↑ "ASTM D5773 – 21 طريقة الاختبار القياسية لنقطة تعكر المنتجات البترولية والوقود السائل (طريقة معدل التبريد الثابت)" .
روابط خارجية
- شركة Phase Technology ، الشركة المصنعة لأجهزة تحليل نقطة السحابة الأوتوماتيكية وفقًا لمعيار ASTM D5773
- الخواص الكيميائية
- كيمياء الزيوت الصالحة للأكل