 |
Определение непредельных и ароматических углеводородов
|
|
|
|
В светлых нефтепродуктах
Нефтепродукты, содержащие непредельные углеводороды, недостаточно химически стабильны. Этим и объясняется нормирование предельно допустимых сравнительно невысоких иодных чисел (2-10 г йода на 100 г продукта) для многих авиационных бензинов и дизельных топлив. Требования к химической стабильности топлив для воздушно-реактивных двигателей ещё выше, чем для карбюраторных топлив. Поэтому йодное число топлив Т-1, Т-2, ТС-1 и Т-5 не должно превышать 2 – 3,5, а топлива РТ – 0,5 г йода на 100 г продукта.
Присутствие ароматических углеводородов в бензинах повышает их антидетонационные свойства, однако ухудшает многие другие эксплуатационные характеристики: повышается температура застывания и помутнения, увеличивается гигроскопичность, повышается склонность к нагарообразованию. Повышенное содержание ароматических углеводородов в реактивных топливах снижает их теплотворную способность (на единицу массы), ухудшает воспламеняемость и также способствует нагарообразованию. Поэтому содержание ароматических углеводородов в бензинах и в реактивном топливе нормируется. В авиационных бензинах содержание ароматических углеводородов допускается не свыше 35 %, в реактивных топливах – не более 22 %, а в топливе РТ – 18,5 %.
Определение содержания непредельных углеводородов
О содержании непредельных углеводородов в нефтяном топливе судят по йодному числу ИЧ, т.е. по количеству йода (в г), присоединившегося к 100 г анализируемого топлива. Массовую долю непредельных углеводородов Н (в %) рассчитывают по формуле:
где М – молекулярная масса анализируемого топлива; 254 – молекулярная масса йода.
|
|
|
Молекулярную массу нефтяных топлив определяют либо экспериментально криоскопическим методом, либо по формуле Войнова по средней температуре кипения. Для авиационных бензинов молекулярная масса может быть принята равной 100, а для реактивных топлив Т-1, ТС-1 и Т-2 – 175.
Для определения йодного числа спиртовой раствор анализируемого нефтепродукта обрабатывают спиртовым раствором йода в присутствии большого избытка воды. Йод реагирует с водой с образованием йодноватистой кислоты:
Гидролиз усиливается в присутствии ненасыщенных соединений. Образовавшаяся йодноватистая кислота вступает во взаимодействие с ненасыщенными соединениями быстрее, чем йод, присоединяясь по месту двойных связей:
Избыток йода оттитровывается тиосульфатом натрия:
Определение необходимо выполнять очень быстро с соблюдением всех рекомендуемых условий. Однако точность метода недостаточна, так как возможно протекание побочных реакций замещения, которое приводит к завышенным результатам. С другой стороны, из-за плохой растворимости некоторых топлив в спирте, могут получаться заниженные результаты за счёт неполноты реакции присоединения йода.
Реактивы
Йод, спиртовый раствор с концентрацией 20 г/л.
Этиловый спирт ректификованный или ацетон (при анализе дизельного топлива).
Йодид калия, 20 %-ный раствор в воде.
Тиосульфат натрия, 0,1 н. титрованный раствор.
Крахмал, 0,5 %-ный раствор.
Методика определения
Навеску испытуемого топлива в количестве 0,2 – 0,4 г с точностью до 0,0004 г отбирают либо в тонкостенную ампулу, либо в бюкс диметром 10 мм, либо с помощью капельницы в колбу объёмом 500 мл, в которую налито 15 мо спирта. Последний способ применяется для топлив Т-1 и ТС-1.
Если известна плотность испытуемого топлива, то пробу на анализ можно брать и по объёму с помощью микробюретки. Навеску в этом случае вычисляют, умножая объём на плотность. Основные операции анализа проводят в конической колбе с притертой пробкой.
|
|
|
В колбу наливают 15 мл спирта в качестве растворителя и вносят туда бюкс или ампулу с навеской. Крышку бюкса слегка приоткрывают и осторожными движениями обмывают бюкс спиртом, имеющимся в колбе. Ампулу разбивают стеклянной палочкой с направленной утолщённой головкой, следя при этом, чтобы и капилляр ампулы был измельчён. После этого палочку и стенки колбы обмывают 10 мл спирта.
К спиртовому раствору в колбу приливают из бюретки 25 мл спиртового раствора йода и плотно закрывают колбу пробкой, предварительно смоченной раствором йодида калия, во избежание больших потерь йода. Колбу осторожно встряхивают. Затем добавляют 150 мл дистиллированной воды, снова закрывают колбу пробкой, взбалтывают её содержимое в течение 5 мин и выдерживают в покое еще 5 мин. После этого промывают стенки колбы и пробку дистиллированной водой и оттитровывают избыток йода тиосульфатом натрия. Вначале титрование ведут до соломенно-жёлтого цвета, а затем, после добавления 1- 2 мл крахмала, - до исчезновения синевато-фиолетового окрашивания.
Точно таким же образом, но без навески испытуемого топлива проводят контрольный опыт. Йодное число вычисляют по формуле:
где V и V1 – объём 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование соответственно в контрольном и в целевом опыте, мл; Т – титр по йоду 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, г/мл; G – навеска нефтепродукта, г.
|
|
|
