DOLOČITEV POVRŠINSKE NAPETOSTI Z METODO KAPILARNEGA DVIGA DVOFAZNIH SISTEMOV

Master thesis Slovenian OPEN
Kravanja, Gregor (2014)
  • Publisher: [G. Kravanja]
  • Subject: površinska napetost | kapilarni dvig | gostota | slanica | PEG | tension | capillary rise method | density | brine | 536.2:683.97(043.2) [udc]

Namen magistrske naloge je bil postavitev merilne naprave in razvoj nove metode merjenja površinske napetosti s kapilarnim dvigom dvofaznih sistemov v okolici kritične točke. Za pridobitev natančnih in primerljivih meritev je bilo potrebno poznati natančni notranji premer tankih kapilar. Določili smo ga z metodo laserskega tipanja na nemški koordinatni merilni napravi ZEISS tipa UMC-850 s pomočjo merilne programske opreme CALYPSO 5.1.4. Za merjenje ravnotežne višine smo uporabili računalniški program Logger Pro, ki omogoča natančno analizo razdalj med dvema točkama. Gostote dvofaznih sistemov smo dobili iz podatkovne baze NIST ali jih izmerili s pomočjo gravimetrične metode jemanja vzorcev iz mešalnega avtoklava. Površinsko napetost smo merili v treh dvofaznih sistemih: voda/CO2, slanica/CO2 in polimer PEG/CO2 v razponu od 1 bara do 200 barov. Prve meritve smo izvedli za sistem voda/CO2 pri treh izotermah (25 °C, 45 °C in 60 °C) in jih primerjali z literaturo. Ugotovili smo, da daje naša metoda primerljive in ponovljive rezultate, ki kažejo, da se s povečanjem tlaka površinska napetost linearno zmanjšuje do območja fazne spremembe CO2, v območju višjih tlakov pa doseže konstantno vrednost. Zanimiva je tudi ugotovitev, da se površinska napetost pri atmosferskih pogojih z nižanjem temperature poveča, v območju višjih tlakov pa pada. Zaradi možnosti skladiščenja toplogrednega plina CO2 v slanico smo v avtoklavu simulirali razmere, ki potekajo pri vbrizgavanju CO2 v slane reke več kilometrov pod zemljo. Ugotovili smo, da se z višanjem koncentracije soli v vodni raztopini (od 14 g/l do 200 g/l) viša vrednost površinske napetosti. Z namenom pridobitve še neraziskanih termodinamskih podatkov v okolici kritične točke smo izmerili površinsko napetost sistema polimera PEG/CO2. Rezultati kažejo, da se je površinska napetost sistema PEG/CO2 (molske mase PEG: 200, 400, 600) s povečanjem tlaka prav tako linearno zmanjševala.
Share - Bookmark