⛽ Gęstość areometrem

Petrochemia PN-EN ISO 3675

Przegląd

STATUS (stan na 02.11.2026). PN-EN ISO 3675:2004 — wersja polska, opublikowana 14.04.2004, wprowadza EN ISO 3675:1998 i ISO 3675:1998 [IDT]; zastąpiła PN-EN ISO 3675:2002 (wersja angielska). Karta PKN nie ma adnotacji o wycofaniu — norma aktualna. Trwają prace nad nowym wydaniem: projekt ISO/DIS 3675:2026 (w CEN prEN ISO 3675) jest rewizją techniczną; według jego przedmowy dodano dodatek o zasadach budowy areometrów, bo powoływaną w normie ISO 649-1 (areometry do oznaczania gęstości ogólnego przeznaczenia) wycofano w 2024 r.

ZAKRES (rozdz. 1). Laboratoryjne oznaczanie szklanym areometrem gęstości w 15 °C ropy naftowej, ciekłych przetworów naftowych oraz mieszanin przetworów naftowych i nienaftowych występujących zwykle w stanie ciekłym, o prężności par metodą Reida (RVP) najwyżej 100 kPa. Metoda nadaje się do ruchliwych cieczy przezroczystych; ciecze lepkie bada się w temperaturze wyższej od temperatury otoczenia z łaźnią cieczową, a ciecze nieprzezroczyste — odczytując skalę w miejscu, w którym górny skraj menisku styka się z trzonkiem areometru, i stosując poprawkę z tablicy 1. Areometr jest wzorcowany do odczytu w określonej temperaturze, więc odczyty w innej temperaturze są tylko wskazaniami areometru, a nie gęstością w tej temperaturze. Norma ostrzega, że dla lotnych lub parafinowych rop naftowych z wolną lub zawieszoną wodą i osadami dokładność może być mniejsza, niż wynika z danych o precyzji, z powodu utraty lekkich składników przy mieszaniu próbki; gęstość w 15 °C można przeliczyć tablicami na gęstość API albo gęstość względną.

DEFINICJE (rozdz. 3). Gęstość — masa jednostki objętości wyrażona w kilogramach na metr sześcienny albo gramach na mililitr w 15 °C i 101,325 kPa. Norma definiuje też temperaturę mętnienia, temperaturę pojawiania się wosku (WAT) i temperaturę płynięcia — pojęcia potrzebne przy przygotowaniu próbek parafinowych.

DLACZEGO SIĘ TO BADA. Według odpowiadającej normy amerykańskiej ASTM D1298 (5.1, 5.5) dokładna gęstość jest potrzebna do przeliczania zmierzonych objętości na objętości lub masy w temperaturze odniesienia 15 °C albo 60 °F przy przekazywaniu ładunku, a w paliwach samochodowych, lotniczych i żeglugowych jest wskaźnikiem jakości wpływającym na magazynowanie, obchodzenie się z paliwem i spalanie.

JAK PRZEBIEGA BADANIE (rozdz. 4–7). Próbkę doprowadza się do określonej temperatury i przelewa porcję do cylindra o zbliżonej temperaturze; areometr, także o wyrównanej temperaturze, opuszcza się do próbki i pozwala mu się ustabilizować. Po wyrównaniu temperatury odczytuje się skalę areometru i temperaturę porcji, a odczyt przelicza na 15 °C tablicami pomiarowymi; w razie potrzeby cylinder z próbką umieszcza się w łaźni o stałej temperaturze (rozdz. 4). Cylinder ze szkła, tworzywa albo metalu ma średnicę wewnętrzną co najmniej o 25 mm większą od średnicy zewnętrznej areometru, a jego wysokość zapewnia co najmniej 25 mm odstępu między dnem pływającego areometru a dnem cylindra. Areometry szklane według ISO 649-1, wyskalowane w jednostkach gęstości, obejmują zakres 600–1 100 kg/m³ w 15 °C (pojedynczy areometr — 20 kg/m³ przy działce 0,2 kg/m³ albo 50 kg/m³ przy działkach 0,5 i 1,0 kg/m³); mają działkę elementarną 0,2, 0,5 albo 1,0 kg/m³, błąd skali najwyżej ±0,2, ±0,3 albo ±0,6 kg/m³ i poprawkę na menisk +0,3, +0,7 albo +1,4 kg/m³ (tablica 1). Łaźnia (jeśli potrzebna) utrzymuje temperaturę badania z dokładnością ±0,25 °C; termometry mają zakres od −1 °C do 38 °C z działką 0,1 °C (błąd ±0,1 °C) albo od −20 °C do 102 °C z działką 0,2 °C (błąd ±0,15 °C), a termometry oporowe dopuszcza się, jeśli niepewność całego układu nie jest większa (rozdz. 5). Próbki pobiera się według ISO 3170 lub ISO 3171; przy poborze automatycznym lotnych cieczy bez odbieralnika o zmiennej objętości możliwa jest utrata lekkich składników (rozdz. 6). Porcja badana ma być jak najbardziej reprezentatywna dla całej próbki, dlatego próbkę bywa trzeba wymieszać, chroniąc przy tym jej integralność (7.1).

ODCZYT — WEDŁUG WYDANIA Z 1993 R. (ISO 3675:1993; publicznie dostępny tekst wydania 1998 kończy się na 7.1). Areometr opuszcza się delikatnie, nie zwilżając trzonka powyżej poziomu zanurzenia; ciecz miesza się termometrem i zapisuje temperaturę. Areometr zanurza się o około dwie działki i puszcza tak, aby pływał swobodnie, z dala od ścianek. W cieczy przezroczystej odczyt wyznacza punkt, w którym główna, pozioma powierzchnia cieczy przecina skalę: oko ustawia się nieco poniżej poziomu cieczy i podnosi, aż powierzchnia widziana jako zniekształcona elipsa stanie się linią prostą. W cieczy nieprzezroczystej odczytuje się górny skraj menisku i stosuje poprawkę. Zaraz po odczycie ponownie mierzy się temperaturę; gdy różni się od poprzedniej o więcej niż 0,5 °C, odczyty powtarza się. Odczyt poprawiony przelicza się tablicami ISO 91-1 (tablica 53A dla ropy naftowej, 53B dla przetworów) na gęstość w 15 °C.

PRZEPISY. Rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska z 26.06.2024 w sprawie metod badania jakości paliw ciekłych (Dz.U. 2024 poz. 1058, zał. cz. I pkt 4 i cz. II pkt 3) dopuszcza dla benzyn i oleju napędowego oznaczanie gęstości w 15 °C gęstościomierzem oscylacyjnym (PN-EN ISO 12185) albo areometrem zanurzonym w próbce w cylindrze: odczytuje się wskazanie na podziałce, notuje temperaturę próbki i z tablic przeliczeniowych odczytuje wynik odniesiony do 15 °C — według PN-EN ISO 3675. Wymagania z rozporządzenia w sprawie wymagań jakościowych dla paliw ciekłych (Dz.U. 2024 poz. 1018): benzyny — od 720,0 kg/m³ do 775,0 kg/m³ (zał. nr 1 i 2 lp. 4); olej napędowy — od 820,0 kg/m³ w okresie letnim (815,0 kg/m³ w okresach przejściowym i zimowym) do 845,0 kg/m³, a o polepszonych właściwościach niskotemperaturowych od 800,0 kg/m³ do 840,0 kg/m³ (zał. nr 3 lp. 3).

CZEGO TU NIE PODAJEMY. Publicznie dostępny tekst ISO 3675:1998 kończy się na p. 7.1. Dalszego przygotowania próbek (m.in. lotnych i parafinowych), przebiegu odczytu i poprawek (rozdz. 8–11), zaokrąglania wyniku ani wartości powtarzalności i odtwarzalności według tego wydania nie podajemy; przebieg odczytu powyżej pochodzi z wydania 1993 r.

Zasada metody

Próbkę doprowadza się do określonej temperatury i przelewa porcję badaną do cylindra areometrycznego o zbliżonej temperaturze. Odpowiedni areometr, także o wyrównanej temperaturze, opuszcza się do porcji i pozwala mu się ustabilizować.

Po wyrównaniu temperatury odczytuje się skalę areometru i temperaturę porcji, a odczyt przelicza na 15 °C tablicami pomiarowymi (ISO 91-1). Aby uniknąć dużych zmian temperatury w czasie badania, cylinder z próbką można umieścić w łaźni o stałej temperaturze (rozdz. 4).

Zastosowania

• Ropa naftowa, ciekłe przetwory naftowe oraz ich mieszaniny z produktami nienaftowymi o prężności par metodą Reida najwyżej 100 kPa (rozdz. 1)
• Benzyny silnikowe — gęstość w 15 °C 720,0–775,0 kg/m³ (Dz.U. 2024 poz. 1018, zał. nr 1 i 2 lp. 4)
• Olej napędowy — gęstość w 15 °C od 820,0 kg/m³ latem (815,0 kg/m³ w okresach przejściowym i zimowym) do 845,0 kg/m³; olej o polepszonych właściwościach niskotemperaturowych 800,0–840,0 kg/m³ (Dz.U. 2024 poz. 1018, zał. nr 3 lp. 3)
• Metoda dopuszczona obok gęstościomierza oscylacyjnego (PN-EN ISO 12185) do badania jakości benzyn i oleju napędowego (Dz.U. 2024 poz. 1058, zał. cz. I pkt 4, cz. II pkt 3)
• Ciecze lepkie — w temperaturze wyższej od otoczenia z łaźnią; ciecze nieprzezroczyste — z poprawką na menisk (rozdz. 1)
• Przeliczanie zmierzonych objętości na objętości lub masy w temperaturze odniesienia przy przekazywaniu ładunku (ASTM D1298, 5.1)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN ISO 3675:2004

Tytuł (PL)

Ropa naftowa i ciekłe przetwory naftowe — Laboratoryjne oznaczanie gęstości — Metoda z areometrem

Title (EN)

Crude petroleum and liquid petroleum products — Laboratory determination of density — Hydrometer method

Procedura krok po kroku

1. Pobranie i wymieszanie próbki

   Według ISO 3170 lub ISO 3171; porcja badana ma być jak najbardziej reprezentatywna dla całej próbki, a mieszanie nie może naruszyć integralności próbki — przy cieczach lotnych chroni się lekkie składniki (rozdz. 6, 7.1).

2. Temperatura badania

   Próbkę doprowadza się do określonej temperatury, a cylinder, areometr i termometr do zbliżonej (rozdz. 4); ciecze lepkie bada się w temperaturze wyższej od otoczenia z łaźnią (rozdz. 1, 5.3). Szczegółowe warunki — dalsza część rozdz. 7 i rozdz. 8, poza dostępnym tekstem.

3. Napełnienie cylindra i zanurzenie areometru

   Wydanie 1993: porcję przelewa się bez rozpryskiwania i pęcherzyków, cylinder ustawia pionowo w miejscu bez przeciągów; areometr opuszcza się delikatnie, nie zwilżając trzonka powyżej zanurzenia, zanurza o około dwie działki i puszcza, by pływał swobodnie z dala od ścianek (7.2–7.5).

4. Odczyt skali

   Wydanie 1993: w cieczy przezroczystej — punkt, w którym główna powierzchnia cieczy przecina skalę (oko nieco poniżej poziomu cieczy, aż powierzchnia stanie się linią prostą); w cieczy nieprzezroczystej — górny skraj menisku z poprawką (7.6–7.7); poprawki na menisk wydania 1998 — tablica 1. Przy cylindrze z tworzywa ładunek elektrostatyczny, który może uniemożliwić swobodne pływanie areometru, rozprasza się przed odczytem, przecierając cylinder wilgotną ściereczką (uwaga 9).

5. Temperatura

   Wydanie 1993: temperaturę mierzy się przed odczytem i zaraz po nim; gdy różnica przekracza 0,5 °C, odczyty powtarza się (7.4, 7.8).

6. Przeliczenie i wynik

   Odczyt areometru i temperaturę przelicza się tablicami pomiarowymi ISO 91-1 na gęstość w 15 °C (rozdz. 4); wydanie 1993: tablica 53A dla ropy naftowej, 53B dla przetworów (8.2). Zaokrąglenie wyniku i precyzja według wydania 1998 — poza dostępnym tekstem.

Wymagany sprzęt i aparatura

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Ropa naftowa i lotne przetwory naftowe są łatwopalne — środki ostrożności według kart charakterystyki

Najczęstsze pytania