2. Нефтепродукты. Метод определения кислотности и кислотного числа.

2.1 Аппаратура, реактивы и материалы

Колбы Кн-1-250-29/32 ТС;

Холодильник ХТП-1-400-14/23;

Бюретка по ГОСТ 20292-74 типов 1-2-25;

Колбонагреватель;

Весы лабораторные общего назначения с пределом взвешивания 200 г не ниже 2-ого класса точности;

2.2 Подготовка к испытанию

Подготовка образца

Пробу нефтепродукта тщательно перемешивают встряхиванием в течение 5 мин в склянке, заполненной не более чем на ¾ ее объема.

2.3 Проведение испытания

В коническую колбу отбирают 2-20 г нефтепродукта (в зависимости от величины кислотного числа)

В другую коническую колбу наливают 50 см³ 85 %-ного этилового спирта и кипятят с обратным холодильником водяным или воздушным в течение 5 минут. В прокипяченный спирт добавляют 8 - 10 капель (0,25 см³) индикатора нитрозинового желтого и нейтрализуют в горячем состоянии при непрерывном перемешивании 0,05 нормальным спиртовым раствором гидроокиси калия до первого изменения желтой окраски в зеленую.

Нейтрализованный горячий спирт приливают в испытуемую пробу и кипятят в течение 5 мин (точно) с обратным холодильником при постоянном перемешивании. Если содержимое колбы после кипячения все еще сохраняет зеленую окраску, испытание прекращают и считают, что кислотное число испытуемой пробы отсутствует.

В случае изменения окраски смесь в горячем состоянии титруют спиртовым раствором гидроокиси калия при непрерывном интенсивном перемешивании до изменения желтой (или желтой с оттенками) окраски спиртового слоя или смеси в зеленую (или зеленую с оттенками). Окраска должна быть устойчивой без перемешивания в течение 30 с.

Титрование проводят в горячем состоянии быстро во избежание влияния углекислого газа, содержащегося в воздухе.

2.4 Обработка результатов

Кислотное число испытуемой пробы в мг КОН/г при использовании в качестве индикатора нитрозинового желтого вычисляют по формуле

где V - объем 0,05 моль/дм³ спиртового раствора гидроокиси калия, израсходованный на титрование, см³;

T - титр 0,05 моль/дм³ спиртового раствора гидроокиси калия, мг/см³;

m - масса пробы, г.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

Два результата определений, полученные одним лаборантом, признаются достоверными при доверительной вероятности 0,95 %, если расхождение между ними не превышает значений, указанных в табл.

Кислотное число, мг КОН/г	Сходимость	Воспроизводимость
До 0,5
0,5 - 1,0	0,10	0,20
Свыше 1,0	0,20	0,40

3. Нефтепродукты и смазочные материалы. Число нейтрализации. Метод потенциометрического титрования.

Массу для испытания растворяют в определенном растворителе и титруют потенциометрически спиртовым раствором гидроокиси калия или соляной кислоты при использовании стеклянного, каломельного или хлорсеребряного электродов.

Показания измерительного прибора наносят на график вручную или автоматически относительно соответствующих объемов титрующего раствора. Берут только четкие точки перегиба на кривой титрования.

3.1 Аппаратура

Аппарат для титрования вручную

Измерительный прибор, вольтметр или потенциометр с точностью показаний ± 0,005 B и чувствительностью ± 0,002 B, диапазоном измерения не менее ± 0,5 B. Заземляют измерительный прибор и исключают влияние постороннего электрического поля на любую часть поверхности стеклянного электрода, провода стеклянного электрода, титровального стенда или измерительного прибора.

Стеклянный лабораторный электрод карандашного типа длиной от 125 до 180 мм и диаметром от 8 до 14 мм. Электрод должен быть изготовлен из химически стойкой стеклянной трубки с толщиной стенки от 1 до 3 мм. Допускается использовать электроды типа ЭСЛ-43-07 или ЭСЛ-63-07.

Конец электрода, погруженный в раствор, должен быть закрыт стеклом (в виде полушария) с радиусом приблизительно 7 мм, припаянным к трубке электрода. Толщина стекла в полушарии должна быть такой, чтобы сопротивление полушария составляло 100 - 1000 МОм при 25 °С.

Электрод должен содержать воспроизводимую, герметично запаянную жидкостную ячейку для электросоединения с внутренней поверхностью полушария.

Электросоединение от запаянной контактной ячейки к проводу измерительного прибора должно быть окружено электрическим заземленным экраном.

Экран должен быть изолирован от электросоединения изоляционным материалом самого высокого качества, таким как резина или стекло, чтобы сопротивление между экраном и всей длиной электросоединения было более 50000 МОм.

Сравнительный каломельный электрод карандашного типа длиной от 125 до 180 мм и диаметром от 8 до 14 мм.

Стеклянная трубка длиной от 8 до 25 мм служит основанием для электрода и должна быть слегка заужена на конус. Запаянный конец электрода должен выступать из трубки на 2 - 20 мм.

Посередине на поверхности основания электрода должно находиться одно или несколько отверстий диаметром 1 мм. Электрод должен содержать необходимое количество ртути, каломель и электрическое соединение с ртутью.

Сравнительный хлорсеребряный электрод ЭВЛ-1М1 или ЭВЛ-1М3.

Сравнительные электроды следует почти полностью наполнить электролитом, насыщенным раствором KCl, который можно пополнять через отверстие электрода, закрываемое пробкой.

Электроды не должны давать утечки электролита более 1 капли за 10 мин (проверка электродов).

Механическая мешалка со стеклянными лопатками длиной 6 мм в виде пропеллера, установленными под углом 30 - 45°, или магнитная мешалка.

Бюретка вместимостью 10 см³ с ценой деления 0,05 см³ и калиброванная с точностью ± 0,02 см³ со стеклянным краном на расстоянии 100 - 130 мм от конца бюретки. Допускается использовать бюретки типов 6-2-5 и 7-2-10 по ГОСТ 29252. Бюретка для гидроокиси калия должна иметь предохранительную трубку, содержащую натронную известь или другое абсорбирующее CO₂ вещество.

Стаканы для титрования вместимостью 250 см³ из боросиликатного стекла с крышкой из органического стекла, в которой имеются отверстия для электродов и бюретки.

Титровальный стенд для поддержки электродов, мешалки и бюретки.

3.2 Подготовка пробы

Пробу анализируемого продукта перемешивают 5 мин стеклянной палочкой или встряхиванием в склянке, заполненной не более ²/₃ ее объема.

3.3 Подготовка системы электродов

Хранение электродов

Стеклянный электрод (не реже одного раза в неделю при постоянном применении) промывают, погружая в холодный раствор хромовой смеси на 15 - 30 с. Вместо хромовой смеси можно применять моющий раствор.

Раствор хлорида калия в каломельном или хлорсеребряном электродах меняют не реже одного раза в неделю. Следует убедиться в присутствии кристаллического хлористого калия. Уровень электролита в электродах должен быть всегда выше уровня жидкости в стакане для титрования.

Если электроды не используют, их погружают в воду. Электроды нельзя оставлять в титрующем растворе на длительное время между титрованиями. Электроды не очень хрупкие, но обращаться с ними следует осторожно.

Подготовка электродов

Стеклянный электрод до и после каждого употребления тщательно вытирают чистой мягкой тканью и ополаскивают водой.

Каломельный и хлорсеребряный сравнительные электроды вытирают тканью, осторожно снимают стеклянную трубку у основания и обе поверхности тщательно вытирают.

Вновь свободно надевают трубку и дают стечь нескольким каплям электролита, чтобы смочить стеклянное соединение у основания. Тщательно смачивают поверхности у основания электролитом, плотно устанавливают трубку и ополаскивают электрод водой.

Перед каждым титрованием погружают подготовленные электроды в воду не менее чем на 5 мин и протирают концы электродов сухой тканью, чтобы удалить избыток воды.

3.4 Градуировка аппаратуры

Ежедневно для каждой пары электродов определяют показания измерительного прибора в неводном кислом и щелочном буферных растворах. Это необходимо для выбора конечной точки титрования в том случае, когда на кривой титрования отсутствуют четкие точки перегиба.

Электроды погружают в соответствующие неводные буферные растворы и перемешивают в течение 5 мин, поддерживая температуру в пределах 2°С от температуры, при которой проводят титрование. Регистрируют значение потенциала электродов. Эти показания берут как конечные точки на кривых титрования, не имеющих точек перегиба.

3.5 Проведение анализа

В стакан для титрования вместимостью 250 см³ отбирают массу образца и растворяют в 125 см³ растворителя для титрования. Стакан помещают на титровальный стенд, регулируя его положение так, чтобы электроды наполовину были погружены в испытуемый раствор. Включают мешалку и регулируют обороты так, чтобы, несмотря на энергичное перемешивание, раствор не разбрызгивался и в нем не образовывались воздушные пузырьки.

Определение кислотного числа

Заполняют бюретку 0,1 моль/дм³ спиртовым раствором гидроокиси калия (при кислотном числе до 1 мг/г - 0,05 моль/дм³ спиртовым раствором гидроокиси калия) и помещают в штатив так, чтобы конец бюретки был погружен на 25 мм в жидкость в стакане.

Записывают начальный объем раствора в бюретке и показание измерительного прибора (потенциал электродов).

Добавляют небольшие порции 0,1 моль/дм³ спиртового раствора гидроокиси калия, и после установления постоянного потенциала записывают объем добавляемого раствора из бюретки и показание измерительного прибора.

В начале титрования, а также в точках перегиба кривой титрования, когда добавление 0,1 см³ 0,1 моль/дм³ раствора гидроокиси калия вызывает изменение потенциала более чем на 30 мВ, добавляют порции раствора по 0,05 см³.

На промежуточных участках, когда добавление 0,1 см³ 0,1 моль/дм³ спиртового раствора гидроокиси калия вызывает изменение потенциала менее чем на 30 мВ, объем титранта увеличивают так, чтобы однократно введенная порция раствора вызывала изменение потенциала не более чем на 30 мВ.

Титрование заканчивают, когда потенциал после добавления 0,1 см³ раствора гидроокиси калия изменится менее чем на 5 мВ, а определяемый потенциал системы указывает на то, что титруемый раствор является более щелочным, чем неводный щелочной буферный раствор.

Удаляют титруемый раствор, промывают электроды и конец бюретки растворителем для титрования, затем пропан-2-олом или этанолом в зависимости от применяемого растворителя и заканчивают промывку дистиллированной водой. Погружают электроды в дистиллированную воду не менее чем на 5 мин перед следующим титрованием для восстановления водного гелевого слоя стеклянного электрода.

3.6 Обработка результатов анализа

Общее кислотное число К₁ в миллиграммах гидроокиси калия на 1 г продукта вычисляют по формуле

где V_o - объем 0,1 моль/дм³ раствора гидроокиси калия, израсходованный на титрование контрольного опыта до значения ЭДС в щелочном буферном растворе или до скачка потенциала в этой области, см;

V₁ - объем 0,1 или 0,05 моль/дм³ раствора гидроокиси калия, израсходованный на титрование образца до значения ЭДС в щелочном буферном растворе или до скачка потенциала в этой области, см;

m₁ - масса анализируемого продукта, г;

с₃ - концентрация раствора гидроокиси калия;

56,1 - эквивалентная масса гидроокиси калия, г.

3.7 Индустриальные масла

Машиностроительная индустрия продолжает свое развитие и на смену механическим станкам и оборудованию пришло сверхсовременное полностью автоматизированное оборудование – с числовым программным управлением. Такое оборудование обладает повышенными требованиями к смазке, вследствие своей высокой точности и производительности. Масла, употребляемые для смазывания узлов и движущихся частей, называются индустриальными маслами.

Индустриальные масла имеют особые рабочие характеристики. Благодаря специальным присадкам, они, кроме обычного смазывающего эффекта, противостоят окислительным процессам, а, следовательно, защищают детали и элементы оборудования от коррозии или известкования.

Существуют легированные индустриальные масла и масла общего назначения, не имеющие специальных присадок.

Легированные индустриальные масла гарантируют значительное увеличение срока службы и повышение производительности оборудования. Масла без присадок используют как гидравлическую жидкость в работах гидравлического и станочного оборудования, без особых требований к антикоррозийной защите.

3.8 Свойства индустриальных масел

Масла марки И-5А и И-8А применяют в смазывании высокоскоростных узлов, не несущих большой нагрузки.

Для смазывания трущихся поверхностей втулок, подшипников и других подвижных узлов используют индустриальные масла И-12А и И-12А1.

Линия индустриальных масел: И-20А, И-30А, И-40А, И-50А применяется как рабочая жидкость для гидравлических систем с ЧПУ, автоматизированных линий и т.д.

Индустриальные масла с присадками И-Л-С и ИГП имеют широкое применение во всех областях, они практически универсальны.

В качестве рабочих жидкостей для гидравлических систем станочного оборудования, линий с ЧПУ, кузнечных и прочих прессов используются масла ИГП- 18, ИГП-30, ИГП-38 и ИГП-49. Их также рекомендовано применять как смазку.

Специально для гидравлики тяжелого прессового оборудования разработаны индустриальные масла повышенной износоустойчивости типа ИГП-72 и ИГП-91.

3.9 Масла общего назначения без присадок

В эту группу входят нефтяные масла без присадок и с присадками (легированные) вязкостью при 50 °С от 2,2 до 190 мм2/с, получаемые из малосернистых и сернистых нефтей. Такие масла служат для смазывания наиболее распространенных узлов и механизмов оборудования в различных отраслях промышленности. К маслам без присадок не предъявляют особых требований, их эксплуатационные свойства обеспечиваются естественной нефтяной природой масел. В группу легированных масел включены масла с определенным комплексом свойств, обеспечивающих универсальность их применения. Эти масла, выпускаемые по ГОСТ 20799-88, представляют собой очищенные дистиллятные или смесь дистиллятных и остаточных масел. Применяют в машинах и механизмах промышленного оборудования, условия работы которых не предъявляют особых требований к антиокислительным и антикоррозионным свойствам масел, а также в качестве гидравлических жидкостей.

Масла И-20А, И-30А, И-40А, И-50А - дистиллятные или смесь дистиллятного с остаточным из сернистых и малосернистых нефтей селективной очистки. Их употребляют в качестве рабочих жидкостей в гидравлических системах станочного оборудования, автоматических линий, прессов, для смазывания легко- и средненагруженных зубчатых передач, направляющих качения и скольжения станков, где не требуются специальные масла, и других механизмов.

Наиболее широко применяют масло И-20А в гидравлических системах промышленного оборудования, для строительных, дорожных и других машин, работающих на открытом воздухе. Применение указанных масел в тех или иных механизмах зависит от их вязкости: по мере ее увеличения масла используют в более нагруженных и менее быстроходных механизмах. Указанные масла можно заменить легированными маслами ИГП-18, ИГП-30, ИГП-38 и ИГП-49 (ТУ 38.101413-97) соответствующей вязкости.

3.10 Масла общего назначения с присадками (легированные)

Масла индустриальные И-Л-С и ИГП выпускают в соответствии с ТУ 38.1011191-97 и ТУ 38.101413-97. Это дистиллятные, остаточные или смесь дистиллятных и остаточных нефтяных масел из сернистых нефтей глубокой селективной очистки с антиокислительной, противоизносной, антикоррозионной и антипенной присадками.Применяют их в основном для смазывания современного отечественного и импортного оборудования в различных отраслях народного хозяйства, для эксплуатации которого необходимы масла с улучшенными эксплуатационными свойствами.

Основными показателями, характеризующими эксплуатационные свойства масел ИГП, являются вязкость, стабильность против окисления, антикоррозионные свойства и стойкость к пенообразованию.

В связи с применением в гидравлических системах современного промышленного оборудования фильтров тонкой очистки (25, 10 и 5 мкм) важное значение приобретает такое свойство нефтяных масел, особенно легированных, как фильтруемость.

Масла ИГП можно применять взамен соответствующих по вязкости масел общего назначения по ГОСТ 20799-88. Преимущества легированных масел ИГП в сравнении с маслами без присадок подтверждены многолетней практикой их производства и применения.

Масла И-Л-С-5, И-Л-С-10, И-Л-С-22 (взамен ИГП-4, ИГП-6, ИГП-8, ИГП-14) применяют для смазывания легконагруженных высокоскоростных механизмов (шпиндели, подшипники и сопряженные с ними соединения).

Масла ИГП-18, ИГП-30, ИГП-38, ИГП-49 служат рабочими жидкостями в гидравлических системах станков, автоматических линий, прессов. Используют для смазывания высокоскоростных коробок передач, мало- и средненагруженных редукторов и червячных передач, вариаторов, электромагнитных и зубчатых муфт, подшипниковых узлов, направляющих скольжения и качения и в других узлах и механизмах, где требуются масла с улучшенными антиокислительными и противоизносными свойствами.

Масла ИГП-72, ИГП-91, ИГП-114 используют в гидравлических системах тяжелого прессового оборудования и для смазывания шестеренчатых передач, средненагруженных зубчатых и червячных редукторов, в циркуляционных системах смазки различного оборудования.

Масла ИГП-152, ИГП-182 используют для смазывания нагруженных зубчатых и червячных передач, коробок скоростей, редукторов и других узлов.