压汞仪教学提纲
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压汞仪实验指导书1. 实验目的:混凝土是由粗骨料、细骨料、水泥水化颗粒、未水化水泥颗粒、孔隙和裂纹等不同组分组成的水泥基复合材料,是一种多孔的、在各尺度上多相的非均质复杂体系。
孔结构对混凝土的渗透性和强度等宏观性能有重要影响.压汞法(mercury intrutionporosimetry )测孔是研究水泥基复合材料孔结构参数(如孔隙率、孔径尺寸和孔径分布)的一种广泛应用的方法,成功应用于许多关于硬化水泥浆和水泥砂浆体的研究,并取得了大量的成果,促进了混凝土材料科学的进步。
本实验的目的是了解压汞仪工作原理;掌握压汞仪操作;并学会分析所测孔结构数据。
2压汞仪工作原理:通过加压使汞进入固体中,进入固体孔中的孔体积增量所需的能量等于外力所做的功,即等于处于相同热力学条件下的汞-固界面下的表面自由能。
而之所以选择水银作为试验液体,是根据固体界面行为的研究结论,当接触角大于90度时,固体不会被液体润湿.同时研究得知,水银的接触角是117度,故除非提供外加压力,否则混凝土不会被水银润湿,不会发生毛细管渗透现象。
因此要把水银压入毛细孔,必须对水银施加一定的压力克服毛细孔的阻力.通过试验得到一系列压力p 和得到相对应的水银浸入体积V ,提供了孔尺寸分布计算的基本数据,采用圆柱孔模型,根据压力与电容的变化关系计算孔体积及比表面积,依据华西堡方程计算孔径分布。
压汞试验得到的比较直接的结果是不同孔径范围所对应的孔隙量,进一步计算得到总孔隙率、临界孔径(临界孔径对应于汞体积屈服的末端点压力.其理论基础为,材料由不同尺寸的孔隙组成,较大的孔隙之间由较小的孔隙连通,临界孔是能将较大的孔隙连通起来的各孔的最大孔级。
根据临界孔径的概念,该表征参数可反映孔隙的连通性和渗透路径的曲折性)、平均孔径、最可几孔径(即出现几率最大的孔径)及孔结构参数等。
图1 毛细孔中汞受力情况若欲使毛细孔中的汞保持一平衡位置,必须使外界所施加的总压力P 同毛细孔中水银的表面张力产生的阻力P 1相等,根据平衡条件,可得公式;2P 2cos s r p P r ππσθ==-22cos r p r ππσθ=-只有当施加的外力P ≥ Ps 时,水银才可进入毛细孔,从而得到施加压力和孔径之间的关系式,即Washburn 公式:3实验用原材料、仪器及操作步骤和注意事项:美国产PoreMaster—33全自动压汞仪,天平,脱脂棉,镊子,汞,液氮,硫磺,酒精美国产PoreMaster-33全自动压汞仪主要技术指标:孔分布测定范围孔直径为950-0。
高压压汞实验标准一、实验目的高压压汞实验是一种用于测量岩石和土壤孔隙度、渗透率和压缩性的物理实验方法。
实验目的是通过模拟地层中的高压条件,研究地层中流体的流动特性和储层性质,为石油、天然气和地下水等资源的勘探和开发提供重要依据。
二、实验原理高压压汞实验原理基于汞的表面张力和粘度性质,通过测量不同压力下汞在岩石或土壤孔隙中的流动阻力,可以得到孔径分布、孔隙度、渗透率等参数。
此外,通过改变压力条件,还可以模拟地层中的不同压力状态,研究地层中流体的流动特性和储层性质。
三、实验仪器和材料高压压汞实验需要使用专用的高压压汞仪、汞、试样管、压力泵、真空泵等设备和材料。
试样管应符合实验要求,保证试样具有代表性。
汞是一种有毒物质,需严格遵守安全操作规程。
四、实验步骤1.准备试样:选择具有代表性的岩石或土壤样品,进行适当处理,确保样品具有平整的表面和均匀的孔隙度。
2.安装试样:将试样放入试样管中,确保试样与试样管之间密封良好。
3.准备汞:将汞准备妥当,确保汞的纯度和表面平整度。
4.安装汞:将汞倒入试样管中,确保汞与试样之间接触良好。
5.开始实验:通过压力泵和真空泵调节压力,按照设定的程序进行加压和减压,同时记录压力和汞的流动情况。
6.数据处理与分析:根据实验过程中记录的数据,进行数据处理和分析,计算孔径分布、孔隙度、渗透率等参数。
7.结果解释与结论:根据实验结果,对储层性质和流体流动特性进行解释和结论。
8.实验报告撰写:撰写实验报告,包括实验目的、实验原理、实验步骤、数据处理与分析、结果解释与结论等内容。
9.实验安全须知:在实验过程中,必须遵守安全操作规程,防止汞泄漏等安全事故的发生。
同时,实验结束后应妥善处理废汞等废弃物,确保环境安全。
五、注意事项高压压汞实验是一种高风险的实验方法,必须严格遵守安全操作规程。
在实验过程中,应特别注意以下几点:1.严格遵守高压设备的操作规程,确保实验过程的安全性。
2.避免汞泄漏等安全事故的发生,确保实验人员的健康和环境安全。
9500压汞仪操作规程1.安全操作a.操作前需佩戴护目镜、手套和实验服,确保实验环境安全。
b.操作前需检查仪器是否处于正常工作状态,如果有损坏或故障应立即报修。
c.操作过程中不得随意拆卸或更换仪器的零部件。
d.操作结束后应及时关机,切断电源,清理实验台面。
2.仪器准备a.仪器必须安放在平稳的台面上,避免晃动或倾斜。
b.确保仪器和相关设备的电源连接牢固可靠,插头接头无松动。
3.操作步骤a.打开电源,待仪器启动后,显示屏上的信息应显示为“待机”状态。
b.操作前需确保仪器内部没有气体,可以通过排气阀排除残余气体。
c.打开仪器盖,将需要测量的物体(如样品管)放置到仪器的测量区域内。
d.仔细读取并操作仪器上的液晶显示屏上的相关提示,按照指示完成测量操作。
e.测量完成后,将仪器盖关闭,取出样品管。
f.关闭电源,切断电源供应。
4.维护保养a.定期清洁仪器外表面,可使用柔软的清洁布擦拭。
b.避免将水或化学物质溅入仪器内部,以防损坏仪器。
c.按照仪器使用说明书,定期对仪器进行检查和维护保养。
d.如遇到故障或异常情况,应立即停止使用并报修。
5.注意事项a.严禁在没有操作培训的人员操作仪器,以免发生事故。
b.避免使用过大压力测量物体,以免对仪器造成损坏。
c.在操作过程中,尽量避免碰撞和摔落,以免对仪器造成损坏。
d.遵循仪器的使用规范,按照要求进行操作,以保证测量的准确性和可靠性。
以上是9500压汞仪的操作规程,操作人员在使用仪器时务必按照规程进行操作,以确保实验的安全与准确性。
自购汞说明
压汞仪使用汞侵入法来测定总孔体积、孔径分布、孔隙率和密度。
在使用压汞仪测试过程中会耗费较多价格昂贵的汞。
由于课题组有没有收取任何费用,申请使用压汞仪时,需要自己够买汞。
压汞仪每检测一次需消耗汞80g。
在使用压汞仪之前,应提前够买汞并拿到压汞仪实验室交给管理员。
申请人签字:导师签字:
压汞仪使用申请表
压汞仪损坏赔偿责任书
指导老师讲解压汞仪的正确操作方法和注意事项后,压汞仪使用申请人应严格按操作规程进行操作,尽量避免仪器的损坏。
在使用压汞仪时,应佩戴防护设备。
实验结束前,申请人应按实验室规定,填写仪器使用记录,指导老师检查仪器完好后,方可在实验记录上签字结束实验。
发生仪器损坏事故时,申请人应及时通知实验指导老师,待实验指导老师查明事故原因及直接责任者,做出必要的处理和记录。
对造成的仪器损坏,应根据情节和仪器的损坏程度进行赔偿。
由于下列主观原因,发生责任事故,造成设备损坏和丢失的应按仪器原价赔偿或支付全部维修费用。
1、对于不爱护设备器材,粗心大意,操作不慎造成仪器损坏;
2、尚未掌握操作技术或不了解仪器设备性能及使用方法,轻率动用仪器设备的;
3、不按技术操作规程操作或指导老师要求进行操作;
4、由于其他不遵守规章制度等主观原因造成仪器损坏。
申请人签字:导师签字:。
压汞实验的应用原理1. 什么是压汞实验压汞实验是一种常用的化学实验方法,用于测量材料的孔隙体积和比表面积。
它通过测量在一定压力下,汞在材料孔隙中的充填量,进而推算出孔隙体积和比表面积。
2. 压汞实验的原理压汞实验基于到一个基本原理,就是洛伦兹-门德尔松方程。
根据这个方程,汞在孔隙中的充填量与孔隙体积成正比。
具体而言,当汞静止时,孔隙内的汞在竖直方向上受到的压力由重力和大气压力共同作用。
而如果施加额外的压力,汞会侵入更小的孔隙中,增加充填量。
根据洛伦兹-门德尔松方程,充填量与施加的额外压力成正比。
3. 压汞实验的步骤进行压汞实验的一般步骤如下:1.制备样品:首先需要制备一个具有孔隙的材料样品,例如多孔滤膜、多孔陶瓷材料等。
2.准备压汞仪器:准备一台压汞仪器,其中包括压汞笔、压力计、温度计等设备。
3.设置实验条件:根据实验要求,设置汞的压力、温度等条件。
4.开始实验:将样品置于压汞仪器中,使用压汞笔施加额外的压力,记录汞的充填量。
5.分析数据:根据实验结果得到的充填量数据,通过洛伦兹-门德尔松方程计算出孔隙体积和比表面积。
6.结果解读:根据计算结果,分析样品的孔隙结构特征和材料性能。
4. 压汞实验的应用压汞实验广泛应用于材料科学和化学领域。
下面介绍一些主要的应用领域:4.1 孔隙体积测量压汞实验可以用于测量材料的孔隙体积。
这对于许多材料来说非常重要,例如多孔材料的孔隙体积决定了其吸附、分离和传递性能。
4.2 比表面积分析通过压汞实验可以计算材料的比表面积,这是一种评估材料表面活性和反应性的重要指标。
比表面积可以影响材料的催化活性、吸附性能等。
4.3 孔隙结构研究压汞实验可以通过测量汞充填量的变化来研究样品的孔隙结构。
通过分析充填量与压力的关系,可以获得孔隙尺寸和分布的信息。
4.4 纳米孔隙材料研究压汞实验对于纳米孔隙材料的研究具有重要意义。
纳米孔隙材料的特殊结构和性能使其在许多领域具有广阔的应用前景,如催化剂、吸附剂、气体分离等。
全自动压汞法测量仪安全操作及保养规程1. 引言全自动压汞法测量仪是常用于测量样品中总汞含量的一种仪器。
本文档将介绍全自动压汞法测量仪的安全操作规程和保养规程,以确保仪器的正常运行和使用者的安全。
2. 安全操作规程2.1 仪器准备1.在操作全自动压汞法测量仪之前,需要确保仪器处于稳定的工作环境中,远离振动、电磁干扰等影响测量精度的因素。
2.检查仪器各部分是否完好无损,如发现任何问题,应及时联系维修人员进行维修。
2.2 电源和电气安全1.全自动压汞法测量仪需接入地线稳定可靠的电源插座,确保电气接地良好。
2.定期检查电源线是否存在损坏,若有损坏应及时更换。
3.在使用过程中,严禁将水或其他液体溅到电源插座上,防止发生电击等危险。
4.禁止在高温、潮湿或多尘的环境中使用仪器,以免影响安全使用。
2.3 操作注意事项1.严格按照仪器使用说明书进行操作,遵循正确的操作流程。
2.在使用前,应检查样品池是否清洁,如有杂质应及时清理。
3.使用过程中,不得在样品池内抽烟、喝水、进食,以免对仪器造成损坏和环境污染。
4.注意观察仪器运行状态,如发现异常情况应停止使用,并及时联系维修人员进行检修。
5.使用过程中,严禁随意拆卸仪器零部件,以免损坏仪器和造成人员伤害。
2.4 紧急情况处理1.在仪器操作过程中,如发生仪器异常情况,如电源故障、泄露等,应立即切断电源,并通知维修人员进行检修。
2.在发生火灾或短路等紧急情况时,应迅速采取灭火措施或拨打急救电话。
3. 保养规程3.1 日常保养1.使用完毕后,应关闭仪器电源,并将样品池、仪器外部进行清洁,确保无残留汞物和杂质。
2.定期清理仪器各部件,如控制面板、键盘、液晶屏等,并使用干净柔软的布进行清洁,禁止使用酸、碱等有腐蚀性的溶液。
3.仪器长期不使用时,应放置在干燥、通风良好的地方,避免灰尘和湿气对仪器产生损害。
4.定期对仪器进行保养和维修,确保各部件的正常工作。
3.2 定期检查1.定期检查电源线、插头等连接部分是否松动,若有松动应紧固好。
压汞仪原理1. 概述压汞仪是一种用于测量气体体积的仪器。
它利用了汞的特性来实现测量。
本文将详细解释压汞仪的基本原理。
2. 原理解释2.1 汞的性质首先,我们需要了解一些汞的性质。
汞是一种液态金属,在常温下具有较低的蒸汽压和较高的密度。
它具有很好的流动性和表面张力,不易挥发,并且对大多数材料都没有腐蚀作用。
2.2 压力与体积关系根据物理学中的气体定律,压力与体积之间存在着一定关系。
当温度保持不变时,气体的压力与其体积成反比,即当压力增加时,体积减小;当压力减小时,体积增大。
2.3 原理说明基于以上两点,压汞仪利用了汞具有较高密度和不易挥发的特性来测量气体体积。
下面将详细介绍其工作原理。
1.初始状态:假设压汞仪中只有汞和气体,没有空气。
此时,汞在压力作用下充满了整个容器,并且没有空气存在。
2.压力变化:通过改变压力,例如使用活塞或者通过电子控制,可以使容器内的压力发生变化。
3.压缩气体:当增加容器内的压力时,气体被压缩,并且占据的体积减小。
同时,由于汞的密度较大,它对气体的挤压作用很小。
4.读取数据:通过测量汞柱的高度差来确定气体被压缩后所占据的体积。
由于汞在管道中上升高度与气体体积成反比,因此可以通过测量汞柱高度差来计算出气体的实际体积。
5.原理解释:根据理想气体定律(PV=constant),当温度保持不变时,初始状态下P1V1=P2V2。
通过测量两种不同压力下汞柱的高度差(h1和h2),我们可以得到P1和P2之间的关系。
然后将这些数据代入方程中,就可以计算出V1和V2。
6.计算体积:通过计算V1和V2的差值,即可得到气体被压缩后所占据的体积。
2.4 优点和应用压汞仪具有以下优点: - 精确度高:汞柱的高度可以精确测量,因此可以得到准确的气体体积。
- 范围广:压汞仪适用于不同范围的气体压力测量。
- 可靠性强:由于汞的特性,压汞仪具有较长的使用寿命。
压汞仪广泛应用于以下领域: - 化学实验室:用于测量气体反应中产生或消耗的气体体积。
压汞仪操作指南一、开机及测试前准备第一步: 打开电源总开关后,往冷阱组件中的杜瓦瓶加入液氮。
首先按压夹具,使杜瓦瓶(位于仪器的右侧)整体向下移动。
旋开螺丝,将杜瓦瓶从左侧取出。
向瓶中加入液氮,至杜瓦瓶四分之三高度左右。
装入液氮后,将杜瓦瓶把柄插入夹具中,向上移动至原来位置,旋紧螺丝。
杜瓦瓶螺丝先向下移动,然后向左取出U型管冷阱组件第二步:打开真空泵(打开真空泵前,需先在杜瓦瓶装入液氮)第三步:打开氮气瓶总阀,调节减压阀至0.4MPa 。
(实验室内的压力表2已经调节至0.4 MPa ,仅需打开氮气瓶总阀即可) 真空泵开关位置 氮气瓶总阀氮气瓶减压阀压力表1(瓶内压力)压力表2(输出氮气压力)第四步:打开仪器左侧面板的开关,注意仪器是否通过自检(仪器自检通过会发出“滴滴”声)。
仪器开关位置第五步:打开计算机的电源,运行软件PoreMaster,注意窗口的右下角显示“COM1 9600”表示压汞仪和计算机正确联机,显示“COM1 Not Connected”表示压汞仪和计算机没有联机。
若压汞仪和计算机没有联机,则关闭软件重新打开,或者关闭压汞仪和软件,然后重新打开压汞仪和软件。
软件和压汞仪联机后,低压仓由倾斜状态变为水平状态。
若没未变水平,则可能是氮气瓶未打开或者没有氮气。
Not Connected二、样品装载到样品管中第一步:将样品放在电子秤上,记录样品质量。
样品的体积不超过样品管泡体积的一半,占管泡体积的30%-50%比较适宜。
(混凝土样品约为1.0g~1.4g左右,孔隙率大的样品需适量减少样品质量)第二步:将称量好的样品装入样品管中。
样品管的配套组件有样品管连接件、样品管上端护套和O型圈。
将组件按下图组装。
小心将样品倒入样品管中,沿样品管管口涂抹真空脂,盖上样品管连接件并小幅度前后移动几次使得真空脂均匀的涂抹在样品管管口。
使用扳手卡住样品管连接件,用手拧紧样品管上端护套,然后换成手固定住样品管上端护套,用扳手拧紧。