ICS 75.180.99 SY E 10 备案号：65516—2018 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T53702018 代替SY/T5370—1999 表面及界面张力测定方法 Test method for surface tension and interfacial tention 2018-10-29发布 2019-03-01实施 国家能源局 发布 SY/T5370—2018 目 次 前言 Ⅱ 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 原理 试剂和材料 5 6 仪器设备 7 测定方法 8 精密度 9 表（界）面张力测定结果报告 10 健康、安全与环境控制要求， 附录A（资料性附录）水在不同温度下的表面张力 附录B（资料性附录）表（界）面张力测定结果报告 10 SY/T5370—2018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准代替SY/T5370—1999《表面及界面张力测定方法》，与SY/T5370—1999相比，除编辑 性修改外，主要内容变化如下： 修改了范围（见第1章，1999年版的第1章）； 一增加了规范性引用文件（见第2章）； 一增加了术语和定义（见第3章）； 增加了原理（见第4章）； 增加了试剂和材料（见第5章）； 一将标题“仪器和器皿”修改为“仪器设备”，并修改了相关内容（见第6章，1999年版的第 2章）； 将标题 题“测定步骤”修改为“测定方法”，并修改了相关内容（见第7章，1999年版的第3章）； -增加了精密度的要求（见第8章）； （见第9章，1999年版的第4章）； 增加了健康、安全与环境控制要求内容（见第10章）； 一将“附录G”修改为“附录B”，并修改了相关内容（见附录A，1999年版的附录G）； 增加了水在不同温度下的表面张力（见附录A）； 删除了原标准的部分附录（见1999年版的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F)。 本标准由油气田开发专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司实验检测研究院、国家能源稠 （重）油开采研发中心（中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司勘探开发研究院）、中国石油天 然气股份有限公司勘探开发研究院压裂酸化技术服务中心。 本标准起草人：陈权生、丁湘华、栾和鑫、彭健、杨莲育、肖传敏、王秀芝、唐文洁、吕夕夕、 卜玲慧、刘建荣、张向宇、张艳娟、刘萍、梁利、向湘兴、陈索萍、刘玉婷。 本标准代替了SY/T5370—1999。 SY/T5370一1999的历次版本发布情况为： SY/T5370—1991; —SY/T5545—1992; —SY/T5617—1993。 = SY/T5370—2018 表面及界面张力测定方法 1范围 本标准规定了圆环法、平板法、悬滴法和旋转滴法测定表面及界面张力的方法。 本标准适用于液一气、液一液两相之间的表面及界面张力的测定。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T4472—20111 化工产品密度、相对密度的测定 GB/T5549一2010表面活性剂用拉起液膜法测定表面张力 GB65373号喷气燃料 GB/T6541—1986石油产品油对水界面张力测定法（圆环法） GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T22237—2008表面活性剂表面张力的测定 JB/T9388 界面张力仪 技术条件 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文本。 3.1 界面张力 interfacialtension 沿着不相溶的两相间界面垂直作用在单位长度液体界面上的收缩力。 3.2 表面张力 surfacetension 液体与气体间的界面称为表面，其界面张力称为表面张力。 4原理 圆环法和平板法 将圆环或平板置于高密度相中并对其施加拉力，当圆环或垂直于液面的平板脱离高密度相时，对 其施加的拉力等于其受到的表面或界面张力，测量其受到的拉力即可通过公式计算出表面或界面张 力。如图1、图2所示。 表面或界面张力可按照公式（1）计算得到： F 7= .. (1) L 1 SY/T5370—2018 式中： 表面或界面张力，单位为毫牛每米（mN/m）； 脱离力，单位为毫牛（mN）； F L—-周长，单位为米（m)。 说明： 一脱离力； F 一周长。 L 图1 圆环法示意图 说明： 一脱离力； 一一周长。 图2平板法示意图 4.2悬滴法 根据液漓外形求算表面张力和界而张力的一种方法。当液滴静止悬挂在毛细管的管口处时，液涵的 外形主要取决于重力和表面张力的平衡。通过对液滴外形的测定，即可推算出液体的表而或界面张力； 若将液滴悬挂在另一不相溶的液体中，也可推第出两种液体的界面张力，如图3所示。基于Laplace方 程建立的Bashforth-Adams方程，经过简化后，表而或界面张力可按照公式（2）计第得到： 2 SY/T5370—2018 gDAp (2) H 式中： 表面或界面张力，单位为毫牛每米（mN/m）； g一重力加速度，单位为米每二次方秒（m/s）； D。—液滴最宽处的直径，单位为米（m）； Ap- 一两相密度差，单位为千克每立方米（kg/m²）； H- 一与仪器测量系统有关的常数。 注：H是与仪器测量系统有关的常数，不同仪器型号赋值不同，由仪器操作软件自动给出或参见各仪器的说明书。 D 说明： D,- 一液滴最宽处的直径。 图3 悬滴法示意图 4.3旋转滴法 在离心力、重力及界面张力作用下，低密度相液体在高密度相液体中形成一椭球形或圆柱形液 滴，其形状由转速和界面张力决定，如图4所示。测定液滴的长度（I)、直径（D)、两相液体密度差 （4p）以及转速w，界面张力可按照公式（3）计算得到： y=Aw"D'pf (I/D) (3) 式中： 界面张力，单位为毫牛每米（mN/m）； A一—与仪器测量系统有关的常数； 角速度，单位为弧度每秒（rad/s）； D- 液滴短轴直径，单位为米（m）； 3