Лабораторна робота № 3 визначення наявності водорозчинних кислот і лугів у нафтопродуктах

Мета роботи.Дослідити корозійні властивості нафтопродуктів.

Завдання.Визначити наявність водорозчинних кислот і лугів у бензині та дизельному паливі; прийняти рішення про можливість використання палив.

Загальні відомості

Технології виробництва нафтопродуктів передбачають виконання операцій очищення за допомогою кислот і лугів. Зокрема, сірчанокислотне очищення використовують для видалення смолистих, азотистих і сірчаних сполук, за винятком сірководню та елементної сірки. Цей метод очистки використовують тільки для нафтопродуктів, які отримані фізичним способом, оскільки сірчана кислота вступає в реакцію з ненасиченими вуглеводнями, що спричиняє великі втрати крекінг-продуктів. Для нейтралізації кислоти і її сполук очистку нафтопродуктів продовжують завдяки введенню лугу (10%-й водний розчин їдкого натру). Подальша нейтралізація нафтопродуктів проводиться промиванням водою з просушуванням перегрітою парою.

Мінеральні кислоти активно взаємодіють з металами, особливо чорними, а луги – з алюмінієвими деталями, тому їх наявність в паливно-мастильних матеріалах недопустима. Використання нафтопродуктів забороняється у випадку наявності кислот або лугів, навіть у вигляді слідів. Їх наявність визначається якісним методом за реакцією водяної витяжки на універсальний індикатор або метилоранж і фенолфталеїн.

Методика виконання роботи

Дистильовану воду, бензин і спирт, що використовують для проведення досліджень, перевіряють на нейтральність метилоранжем і фенолфталеїном або за допомогою рН-метра.

У ділильну лійку 1 (рис. 3.1) місткістю 300 мл наливають однакову кількість (50–100 мл) досліджуваного рідкого нафтопродукту 2 та дистильованої води 3, нагрітої до 50–60С. Суміш перемішують впродовж 5 хв, не допускаючи утворення емульсії. Якщо під час змішування з водою утворюється емульсія, то водорозчинні кислоти і луги екстрагують. У такому випадку замість води використовують спирт. Після відстоювання зливають нижній шар води (витяжку) у пробірки через паперовий фільтр.

Якщо в’язкість нафтопродукту більша 75 мм²/с при 50С, його попередньо треба розвести бензином у пропорції 1:1, а потім додати підігрітої дистильованої води.

Для визначення наявності водорозчинних кислот і лугів у дві чисті пробірки 4 зливають по 2–4 мл витяжки. В першу пробірку додають одну-дві краплі метилоранжу; якщо витяжка забарвиться у рожевий або червоний колір – у нафтопродукті присутні кислоти. В другу пробірку додають одну-дві краплі фенолфталеїну; поява рожевого або малинового забарвлення свідчить про наявність лугу.

За допомогою рН-метра або універсального індикатора також визначають наявність у нафтопродуктах кислот і лугів. У колбу наливають 35–50 мл витяжки і поміщають рН-метр. Встановлюють значення рН згідно з вимогами, вказаними у паспорті приладу. Якщо значення рН становить 5–9 одиниць, то водяна витяжка має нейтральний характер, більше 9 – лужний, менше 5 – кислий.

Універсальний індикатор розташовують у витяжці на 3–5 хв і порівнюють його колір із кольорами на упаковці, встановлюючи значення рН та характеристику витяжки.

Зміст звіту

1. Назва і мета роботи.

2. Опис послідовності виконання лабораторної роботи із зображенням схеми обладнання.

3. Результати досліджень і висновки про можливість використання нафтопродукту.

Питання для самоконтролю

1. Які причини наявності водорозчинних кислот і лугів у паливно-мастильних матеріалах?

2. Чому не допускається наявність водорозчинних кислот і лугів у нафтопродуктах?

3. За допомогою яких індикаторів визначають наявність водорозчинних кислот і лугів? Які особливості дослідження нафтопродуктів, що утворюють з водою емульсії?

4. Проаналізувати чинники, від яких залежить корозійна активність дизельного палива.

5. Охарактеризувати способи очистки нафтопродуктів.

6. Пояснити суть гідроочистки нафтопродуктів.

7. Проаналізувати селективний спосіб очистки олив.

8. Вкажіть відмінності у якісних показниках палива вітчизняного та закордонного виробництва.

Рекомендована література: 1, с. 36–37, 74–75, 268]; [2, с. 71, 101]; [3, с. 30–34.