Определение кислот потенциометрическим способом

ГОСТ 30050-93
(ИСО 3771-77)

НЕФТЕПРОДУКТЫ. ОБЩЕЕ ЩЕЛОЧНОЕ ЧИСЛО

Метод потенциометрического титрования хлорной кислотой

Petroleum products. Total base number. Perchloric acid potentiometric titration method

МКС 75.080
ОКСТУ 0209

Дата введения 1995-07-01

1 РАЗРАБОТАН Российской Федерацией

ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1993 г. (протокол N 4 от 21 октября 1993 г.)

За принятие проголосовали:

Наименование национального органа стандартизации

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 23 ноября 1994 г. N 283 межгосударственный стандарт ГОСТ 30050-93 (ИСО 3771-77) «Нефтепродукты. Общее щелочное число. Метод потенциометрического титрования хлорной кислотой» введен в действие в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1995 г.

4 Разделы настоящего стандарта представляют собой полный аутентичный текст международного стандарта ИСО 3771-77 «Нефтепродукты. Общее щелочное число. Метод потенциометрического титрования хлорной кислотой» с дополнительными требованиями, отражающими потребности народного хозяйства

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Назначение и область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает метод определения основных компонентов в нефтепродуктах методом потенциометрического титрования хлорной кислотой, растворенной в ледяной уксусной кислоте*.

* Для многих нефтепродуктов этот метод дает результаты, аналогичные результатам, полученным при определении общего щелочного числа по ГОСТ 11362 «Нефтепродукты и присадки. Метод определения щелочных, кислотных чисел и кислотности потенциометрическим титрованием», но с продуктами, содержащими такие соединения, как высокощелочные присадки и азотистые полимерные соединения, можно получить результаты, превышающие результаты, полученные при использовании метода по ГОСТ 11362.

Стандарт устанавливает метод определения общего щелочного числа, в том числе свежих и отработанных масел и присадок.

1.2 Компоненты, имеющие основные свойства, включают органические и неорганические основания, аминосоединения, соли слабых кислот (например мыла), основные соли многоосновных кислот и соли тяжелых металлов.

Дополнения, отражающие потребности народного хозяйства, выделены курсивом.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2517-85 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб

ГОСТ 11362-96 (ИСО 6619-88) Нефтепродукты и смазочные материалы. Число нейтрализации. Метод потенциометрического титрования

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 29251-91 (ИСО 385-1-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 29252-91 (ИСО 385-2-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 2. Бюретки без времени ожидания

ГОСТ 29253-91 (ИСО 385-3-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 3. Бюретки с временем ожидания 30 с

3 Определение

В настоящем стандарте используется следующее определение.

Общее щелочное число — количество хлорной кислоты, выраженное эквивалентным числом миллиграммов едкого калия (или в миллиэквивалентах едкого кали на грамм), которое требуется для нейтрализации всех основных компонентов, присутствующих в 1 г массы пробы при титровании в данных условиях.

4 Сущность метода

4.1 Сущность метода заключается в растворении испытуемой массы в безводной смеси хлорбензола и ледяной уксусной кислоты и объемном титровании раствором хлорной кислоты в ледяной уксусной кислоте потенциометрическим способом. При титровании в качестве индикаторного электрода применяют стеклянный электрод, в качестве сравнительного — каломельный, который соединяют с раствором испытуемой массы посредством солевого мостика. Показания потенциометра наносят на график в зависимости от соответствующих им объемов титрованного раствора. Конечная точка определяется на последнем изгибе полученной кривой.

4.2 При титровании отработанных масел согласно 4.1 кривая результатов не имеет четкого изгиба, в таких случаях используют обратное титрование стандартным титрованным раствором ацетата натрия ( раздел 11).

5 Реактивы

Для анализа используют только реактивы ч.д.а. и дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты.

5.1 Ледяная уксусная кислота

Предостережение. Уксусная кислота, уксусный ангидрид, хлорбензол токсичны и вызывают раздражение. Все операции с этими реактивами проводят в хорошо проветриваемом помещении, желательно в вытяжном шкафу.

5.2 Уксусный ангидрид (предостережение в 5.1).

5.3 Хлорбензол (см. предостережение в 5.1).

5.4 Калий фталевокислый кислый (бифталат калия) (KHC H О ).

5.5 Карбонат натрия безводный (Na CO ).

5.6 Электролит (перхлорат натрия).

Насыщенный раствор перхлората натрия (NaClO ) готовят в ледяной уксусной кислоте (5.1). Избыток нерастворившегося перхлората натрия должен всегда находиться в нижней части раствора.

Предостережение. Перхлорат натрия токсичен и вызывает раздражение. При нагревании перхлорат натрия является сильным окислителем. Необходимо соблюдать большую осторожность и избегать контакта с органическими веществами при условиях, которые могут привести к последующему высыханию или нагреванию. Пролитую жидкость необходимо немедленно и тщательно смыть водой.

5.7 Растворитель для титрования. Добавляют 1 объем ледяной уксусной кислоты (предостережение в 5.1) к 2 объемам хлорбензола.

5.8 Хлорная кислота, 0,1 моль/дм стандартный уксуснокислый раствор

5.8.1 Подготовка к титрованию

Смешивают 8,5 см 70-72%-ной (по массе) хлорной кислоты (HClO ) или 10,2 см 60-62%-ной (по массе) хлорной кислоты, или 11,8 см 57%-ной (по массе) хлорной кислоты с 500 см ледяной уксусной кислоты (5.1) и 30 см (или 35 см , если используют 57%-ную (по массе) хлорную кислоту) ангидрида уксусной кислоты (5.2) (см. примечание). Разбавляют до 1 дм ледяной уксусной кислотой.

Раствор выдерживают в течение 24 ч перед установкой титра.

Предостережение. Настоящий раствор хлорной кислоты не является опасным в условиях проведения данного испытания. Однако концентрированная хлорная кислота является сильным окислителем и образует взрывчатые смеси при нагревании с органическими веществами.

Необходимо соблюдать большую осторожность и избегать контакта с органическими веществами, так как может иметь место нагревание или высыхание. Пролитая кислота должна быть немедленно и тщательно смыта водой.

Примечание — Необходимо избегать избытка ангидрида уксусной кислоты, чтобы предотвратить ацетилирование любых первичных или вторичных аминов, которые могут присутствовать в пробе для испытания.

5.8.2 Установка титра

Определенное количество бифталата калия (5.4) высушивают в сушильном шкафу при температуре 120 °С в течение 2 ч и охлаждают. Затем 0,1-0,2 г бифталата калия взвешивают с точностью до 0,1 мг и осторожно растворяют в 40 см теплой ледяной уксусной кислоты, добавляют 80 см хлорбензола (5.3), охлаждают и титруют раствором хлорной кислоты (5.8.1), используя электродную систему и методы, представленные в 8.1-8.4 и 9.3-9.5. После этого определяют конечную точку тем же методом, которым определяют щелочное число (10.2). Потом проводят холостое титрование на 40 см ледяной уксусной кислоты плюс 80 см хлорбензола (9.6).

Титр раствора хлорной кислоты вычисляют по формуле

, (1)

где — масса калия фталевокислого кислого (бифталата калия), г;

— объем раствора хлорной кислоты, пошедший на титрование контрольного опыта, см ;

— объем хлорной кислоты, пошедший на титрование, см .

1 Из-за относительно большого коэффициента объемного расширения органических жидкостей раствор хлорной кислоты в уксусной кислоте используют при температуре, отличающейся от температуры, при которой устанавливался титр, на ±5 °С. Если температура выше на 5 °С, то умножают объем на коэффициент . Если температура была ниже на 5 °С, то умножают объем на коэффициент .

2 Раствор хлорной кислоты титруют не реже одного раза в неделю или чаще, если есть подозрение, что титр раствора изменился.

5.9 Уксуснокислый натрий, 0,1 моль/дм стандартный уксуснокислый раствор (для обратного титрования

Источник

Определение кислот потенциометрическим способом

Определение кислотного числа потенциометрическим титрованием

Petroleum products. Determination of acid number by potentiometric titration

Дата введения 2015-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти» (ОАО «ВНИИ НП») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 5 ноября 2013 г. N 61-П)

За принятие проголосовали:

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г. N 678-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32327-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

5 Настоящий стандарт идентичен стандарту ASTM D 664-11а*, «Standard method for acid number of petroleum products by potentiometric titration» («Стандартный метод определения кислотного числа нефтепродуктов потенциометрическим титрованием», IDT).

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

Стандарт разработан комитетом ASTM D02 «Нефтепродукты и смазочные материалы», непосредственную ответственность за него несет подкомитет D02.06 «Анализ смазочных материалов».

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает методы А и В определения кислотного числа нефтепродуктов, смазочных материалов, биодизельного топлива и смесей биодизельного топлива потенциометрическим титрованием.

1.1.1 Метод А применяют для нефтепродуктов и смазочных материалов, растворимых или частично растворимых в смеси толуола и 2-пропанола. Он применим для определения кислот с константой диссоциации в воде более 10 и очень слабых кислот с константой диссоциации менее 10 . Соли могут оказывать влияние на определение, если их константы диссоциации более 10 .

Прецизионность определена для диапазона кислотных чисел от 0,1 до 150 мг /г.

1.1.2 Метод В предназначен только для биодизельного топлива и смесей биодизельного топлива с низкой кислотностью и несущественным различием растворимости. Для метода В используют автоматический титратор.

Примечание 1 — Свежие и отработанные масла могут содержать кислотные компоненты, например, органические и минеральные кислоты, сложные эфиры, фенольные соединения, лактоны, смолы, соли тяжелых металлов, соли аммония и других слабых щелочей, кислые соли многоосновных кислот, а также ингибиторы и детергенты.

1.2 Методы также можно использовать для определения относительного изменения масел в процессе окисления, независимо от цвета и других свойств масел. Несмотря на то, что титрование проводят в определенных равновесных условиях, методы не предназначены для измерения абсолютного кислотного числа, которое можно использовать для прогнозирования характеристик масла при эксплуатации. Общая зависимость коррозии подшипников от кислотного числа не установлена.

Примечание 2 — Значение кислотного числа, полученное по настоящему методу, может не соответствовать значениям, полученным по ASTM D 974 и ASTM D 3339. Сопоставление результатов по настоящему методу испытания с другими методами без титрования не проводилось.

Примечание 3 — Несколько лабораторий отметили различие результатов, полученных по настоящему методу, при использовании водных и неводных буферных растворов.

1.3 Значения в единицах СИ рассматривают как стандартные.

1.4 В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех вопросов обеспечения безопасности, связанных с его применением. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих правил по технике безопасности и охране здоровья, а также определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание стандарта. Для недатированных — последнее издание (включая любые изменения)

Уточнить ссылки на стандарты ASTM можно на сайте ASTM, www.astm.org, или в службе поддержки клиентов ASTM: service@astm.org. В информационном томе ежегодного сборника стандартов (Annual Book of ASTM Standards) следует обращаться к сводке стандартов ежегодного сборника стандартов на странице сайта.

ASTM D 974, Standard test method for acid and base number by color-indicator titration (Стандартный метод определения кислотного и щелочного чисел титрованием с цветным индикатором)

ASTM D 1193, Standard specification for reagent water (Стандартная спецификация на реактив воду)

ASTM D 3339, Standard test method for acid number of petroleum products by semi-micro color-indicator titration (Стандартный метод определения кислотного числа нефтепродуктов полумикрометодом титрования с цветным индикатором)

ASTM D 4057, Practice for manual sampling of petroleum and petroleum products (Практика ручного отбора проб нефти и нефтепродуктов)

ASTM D 4177, Practice for automatic sampling of petroleum and petroleum products (Практика автоматического отбора проб нефти и нефтепродуктов)

ASTM E 177, Practice for use of the terms precision and bias in ASTM test methods (Практика применения терминов прецизионности и смещения в методах испытаний ASTM)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением:

3.1 кислотное число (acid number): Количество щелочи в миллиграммах гидроксида калия на грамм образца, необходимое для титрования образца в установленном растворителе до заданной конечной точки титрования с использованием определенной системы детектирования.

Настоящий метод позволяет определить количество щелочи в миллиграммах гидроксида калия на грамм образца, необходимое для титрования образца в смеси толуола, 2-пропанола и небольшого количества воды, от начального показания измерительного прибора до показания прибора в милливольтах, соответствующего водном щелочному буферному раствору, или до четко определяемой точки перегиба.

Дополнительно по настоящему стандарту можно определить кислотное число сильных кислот как количество щелочи в миллиграммах гидроксида калия на грамм образца, требуемое для титрования образца в растворителе от начального показания измерительного прибора в милливольтах, соответствующего свежеприготовленному водному кислотному буферному раствору или хорошо определяемой точке перегиба.

Свойства сильных и других кислот могут значительно отличаться. Пользователь настоящего метода испытания должен их различать и регистрировать.

4 Сущность метода

4.1 Растворяют образец в растворителе для титрования и титруют потенциметрически спиртовым раствором гидроксида калия, используя стеклянный индикаторный электрод и электрод сравнения или комбинированный электрод. Показания измерительного прибора в зависимости от объема титрующего раствора наносят на калибровочный график вручную или автоматически. Конечными точками титрования на результирующем калибровочном графике считают только четко определяемые точки перегиба. При отсутствии четких перегибов конечные точки титрования определяют по показаниям измерительного прибора, соответствующим кислотным и щелочным водным буферным растворам.

5 Назначение и применение

5.1 Свежие и отработанные нефтепродукты, биодизельное топливо и смеси биодизельного топлива могут содержать кислотные компоненты в виде присадок или продуктов разложения (например, продуктов окисления), образовавшихся при эксплуатации. Количества этих веществ определяют титрованием щелочами. Кислотное число является показателем количества кислотных компонентов в масле. Кислотное число используют для контроля качества при изготовлении смазочного масла, а также при эксплуатации. Предельные отклонения значения кислотного числа устанавливают эмпирически.

5.2 Метод не применяют для прогнозирования коррозионной активности масла или биодизельного топлива и смесей биодизельного топлива при эксплуатации, поскольку значение кислотного числа зависит от разных продуктов окисления, а органические кислоты обладают разными коррозионными свойствами. Зависимость коррозии металлов от значения кислотного числа при использовании масел, биодизельного топлива и смесей биодизельного топлива не установлена.

6 Аппаратура

6.1 Аппарат для ручного титрования

6.1.1 Измерительный прибор

Вольтметр или потенциометр чувствительностью ±0,002 В в диапазоне не менее ±0,5 В, обеспечивающий измерение с точностью ±0,005 В при использовании электродов, указанных в 6.1.2 и 6.1.3, и сопротивлении между ними в диапазоне от 0,2 до 20,0 МОм. Измерительный прибор должен быть заземлен для защиты открытой поверхности стеклянного электрода, провода стеклянного электрода, титровального стенда от посторонних электрических полей, которые могут повлиять на показания измерительного прибора в рабочем диапазоне.

Примечание 4 — Допускается использовать аппарат с электронным вольтметром с непрерывным снятием показаний, предназначенный для работы с силой тока на входе не менее 5·10 А, при этом система электродов с сопротивлением 1000 МОм должна быть соединена параллельно с зажимами измерительного прибора, соединенного зажимом с заземленным металлическим экраном, исключающим влияние внешнего электростатического поля аналогично экранированному проводу стеклянного электрода.

6.1.2 Измерительный рН электрод, пригодный для титрования в неводной среде.

6.1.3 Электрод сравнения

Хлорсеребряный электрод сравнения (), заполненный раствором электролита — 1М-3М в этаноле.

6.1.3.1 Комбинированные электроды

Комбинированный электрод представляет собой хлорсеребряный электрод сравнения (), встроенный в измерительный электрод, что удобно при работе с электродом и обслуживании только одного электрода. Электрод сравнения имеет муфтовое соединение и заполнен инертным спиртовым раствором электролита, например 1М-3М раствор в этаноле. Комбинированные электроды имеют лучшую или такую же чувствительность, как система двух электродов. Для удобного ополаскивания и добавления электролита муфта электродов должна быть съемной.

Примечание 5 — Для повышения стабильности определения в некоторых системах можно использовать третий платиновый электрод.

6.1.4 Механическая мешалка пропеллерного типа с регулируемой скоростью перемешивания. Скорость вращения мешалки должна обеспечивать энергичное перемешивание без выплескивания и аэрации раствора. Можно использовать пропеллер с радиусом лопастей 6 мм, установленных под углом от 30° до 45°, а также магнитную мешалку.

6.1.4.1 При использовании электрической мешалки она должна быть изолирована и заземлена, чтобы при включении и выключении мотора не возникало постоянных изменений в показаниях измерительного прибора в процессе титрования.

6.1.5 Бюретка вместимостью 10 см с ценой деления 0,05 см , калиброванная с точностью ±0,02 см . Бюретка должна иметь запорный кран и наконечник, расположенный на 100-130 мм ниже крана, обеспечивающий поступление титрующего раствора непосредственно в сосуд для титрования, не подвергая воздействию окружающего воздуха или паров. Бюретка для должна иметь защитную трубку, содержащую натронную известь или другое вещество, поглощающее .

Источник