 |
Требования к качеству смазочных масел
|
|
|
|
И нормируемые показатели
Основной физико-химической характеристикой нефтяных масел является их вязкость, или коэффициент внутреннего трения. От вязкости зависит способность данного масла при температуре, характерной для определённого узла трения, выполнять свои функции, т.е. обеспечивать замену сухого трения жидкостным и предотвращать износ материала, так как коэффициент жидкостного трения в десятки и сотни раз меньше коэффициента сухого трения. Ввиду исключительно большого разнообразия конструкций узлов трения, в характере и скорости движения трущихся поверхностей, а также в возникающих удельных нагрузках различные группы масел, а внутри групп отдельные сорта и марки должны отличаться друг от друга по вязкости в широком интервале.
Для всей группы моторных масел важное эксплуатационное значение имеет вязкостно-температурная характеристика, гарантирующая достаточную пологость температурной кривой вязкости. Действительно, при низких температурах вязкость масла не должна быть слишком высокой, чтобы не затруднять запуск двигателя. Наоборот, при характерной для поршневой группы высокой температуре, масло должно обеспечить гидродинамический режим смазки, т.е. вязкость его должна быть достаточно высокой.
Смазочные масла не должны вызывать коррозии металлов. Это общее требование оценивается прежде всего кислотным числом, которое для всех масел нормируется в очень узких пределах: 0,05…0,35 мг КОН на 1 г масла. Кроме того, для многих трансмиссионных масел, для масел, применяемых в холодильных машинах, и для сульфофрезола установлено специальное ускоренное испытание на коррозию стальных и медных пластинок при 100°С в течение 3 ч, которое все эти масла должны выдерживать. Очень серьёзное эксплуатационное значение для многих групп нефтяных масел (моторных, турбинных, компрессорных, дляхолодильных машин и трансформаторных) имеет химическая стабильность, т.е. способность масла противостоять окислению кислородом воздуха.
|
|
|
Большинство смазочных масел должны прокачиваться при низких температурах, что связано с условиями их эксплуатации и транспортировки. Втехнических нормах это требование контролируется температурой застывания, хотя должного соответствия между температурой застывания, определённой по стандартной методике, и температурой потери подвижности в реальных условиях, как уже указывалось, часто не наблюдается. Для отдельных сортов масел низкотемпературные свойства оцениваются значением вязкости при низких температурах.
Все смазочные масла контролируются по температуре вспышки. Нормируемый низший предел температуры вспышки характеризует пожарную безопасность масла и лимитирует примесь низкокипящих компонентов, которые при эксплуатации масел будут испаряться.
Все смазочные масла должны быть в достаточной мере очищены от минеральных примесей, обладать невысоким коксовым числом, не содержать селективных растворителей, т.е. быть чистыми и однородными. Поэтому в технические условия на нефтяные масла включены также следующие показатели: содержание селективных растворителей (отсутствие или следы); зольность — не более тысячных (реже сотых) долей процента, для масел с присадками содержание золы повышается до десятых долей процента; содержание механических примесей — отсутствие или тысячные и сотые доли процента, для масел с присадками десятые доли процента; содержание воды — отсутствие или следы; содержание водорастворимых кислот и щёлочей — отсутствие; коксуемость — от 0,1 до 3,0 % для тяжёлых масел.
|
|
|
Определение показателя преломления
При переходе из одной среды в другую падающий луч света отклоняется от своего первоначального направления, т.е. преломляется, вследствие изменения скорости распространения света. С изменением угла падения α меняется и угол преломления β, но отношение синуса к синусу угла преломления охраняется постоянным. При переходе луча света из пустоты или воздуха в оптически более плотную среду имеем:
(sin α/sin β)= n
Это отношение называется показателем преломления или коэффициентом рефракции. Его значение характеризует оптическую плотность среды. Значение показателя преломления зависит также от длины волны падающего света и от температуры определения. Поэтому в символе показателя преломления необходимо указывать температуру и условное буквенное обозначение длины волны источника света. В обычных анализах чаще всего определение проводят при температуре 20°С на солнечном свету при длине волны жёлтой линии спектра паров натрия λ = 589 нм, что условно обозначается индексом 
Определение показателя преломления проводят на приборах - рефрактометрах при температуре 20°С. Основная оптическая часть рефрактометра состоит из двух призм (рис. 44): осветительной 2 и измерительной 1. Обе призмы сложены по гипотенузе, и между ними находится тонкий слой испытуемой жидкости 3. Лучи света, пройдя через призму 2 и преломившись на границе раздела сред «жидкость – стекло», войдут в призму 1. При полном внутреннем отражении лучи света попадут в зрительную трубу 4. При этом одна половина светового поля 5 будет освещена, а вторая останется темной. Это явление легко наблюдается в окуляре рефрактометра.
| Рис. 44. Оптическая схема рефрактометра:1 и 2 - призмы; 3 - анализируемая жидкость; 4 - зрительная труба; 5 - световое поле. |
Устройство прибора
Во внешней части корпуса 3 рефрактометра ИРФ-22 (рис. 45) имеется маховичок 11, вращением которого можно наклонить измерительную головку 7 до нужного положения. При этом, наблюдая в окуляр зрительной трубы, находят границу раздела света и тени. Здесь же имеется зеркало 9 для подсвечивания шкалы показателя преломления и стопорный болт 16, с помощью которого укрепляется осветительное зеркало 17, служащее для подсвечивания исследуемого вещества.
|
|
|
Измерительная головка 7 прикреплена к корпусу 3 и состоит из двух полушарий, в которые вставлены измерительная и осветительная призмы. Верхнее полушарие откидывается для удобства нанесения на поверхность измерительной призмы капли испытуемого вещества. Через окно 15 наблюдают, равномерно ли заполняется исследуемым веществом пространство между призмами. Для поддержания постоянной температуры в полушариях имеются камеры, через которые пропускается вода с помощью шлангов 6, надеваемых на штуцеры 5. Температура воды контролируется термометром 8.
Рис. 45. Внешний вид рефрактометра ИРФ-22:
1 - зрительная труба с отсчётным устройством; 2 - фланец; 3 - корпус; 4 - барабан со шкалой; 5 - штуцеры; 6 - шланг; 7 - измерительная головка; 8 - термометр; 9,17 - зеркала для подсвечивания жидкости и шкалы; 10, 18 - крышки; 11, 19 - маховички; 12 - диафрагма; 13 - ключ; 14 - котировочная пластина; 15 - окно; 16 - стопорный винт зеркала.
Зрительная труба 1 с отсчётным устройством соединена с измерительной головкой 7, внутри корпуса которой расположена шкала отсчёта показателя преломления. На отсчётном устройстве имеется маховичок 11, вращением которого можно устранить окраску наблюдаемой границы раздела.
Для измерения показателя преломления окрашенных или мутных проб имеется диафрагма 12; которая вставляется в отверстие после открытия крышки 10. В этом случае луч света, пройдя через диафрагму и измерительную призму, равномерно осветит поле зрения.
Подготовка прибора
Для поддержания постоянной температуры из термостата ТС-15 подают воду через шланг 6 в рубашку рефрактометра. Скорость по дачи воды регулируют винтовым зажимом.
Перед работой необходимо убедиться в правильности показаний рефрактометра. Для проверки прибора используют дистиллированную воду при температуре 15, 20 и 30°С или стеклянную пластинку с известным показателем преломления, причём перед каждым измерением пластинку переставляют в приборе. Определение показателя преломления пластинки и дистиллированной воды проводят так же, как описано ниже в «Методике определения».
|
|
|
Если отсчёты по шкале прибора совпадают с показателем преломления воды или пластинки или отличаются от них не более, чем на 0,000l, то прибор пригоден к работе. В противном случае устанавливают по шкале прибора необходимый отсчёт и, поворачивая ключом 13 винт с четырёхгранной головкой, подводят границу раздела к точке пересечений нитей. После этого прибор подготовлен к работе.
Методика определения
Откидывая верхнее полушарие, протирают поверхности призмы мягкой неворсистой тканью, смоченной лёгким бензином или спиртом, и наносят на нижнюю призму 1-2 капли испытуемого масла. Опускают полушарие и наблюдают в окне 15 равномерное распределение жидкости по поверхности призмы. Зеркало 9 устанавливают так, чтобы источник света через окно 15 равномерно освещал верхнюю призму. Открывают ставню зеркала 17,освещают шкалу показателя преломления и наблюдают её в окуляре. При этом, вращая маховичок 19,находят границу раздела света и тени. Затем, вращая маховичок 11,добиваются исчезновения окрашенности. Снова осторожно поворачивая маховичок 19,более точно совмещают границу раздела с перекрестием.
В этих условиях в окуляре трубы 1 отчётливо видна линия границы, крест, деления шкалы и её штрихи (рис. 46). Целые, десятые, сотые и тысячные доли значения показателя преломления отсчитывают по шкале, а десятитысячные доли отсчитывают на глаз. Отсчёт проводят 2—3 раза с точностью до 0,0002 и каждый раз отмечают температуру воды. Из полученных отсчётов выводят среднее значение показателя преломления и температуру воды.
Рис. 46. Поле зрения трубы рефрактометра.
Если температура воды во время определения отличалась от 20°С, то в найденный показатель преломления 
следует внести поправку по формуле:
где t — температура воды; 0,00035 — средняя поправка для показателя преломления масел при изменении температуры на 1°С.
По окончании работы призмы следует протереть мягкой неворсистой тканью, смоченной в бензине, просушить, проложить бумагой и закрыть.
Литература
1. Березин Б.Д. Курс современной органической химии / Б.Д. Березин, Д.Б. Березин. М.: Высшая школа, 2003.
2. Травень В. Органическая химия: Учебник для ВУЗов. М.: ИКЦ Академкнига, 2008.
3. Исагулянц В.И. Химия нефти / В.И. Исагулянц, Г.М. Егорова. М.: Химия, 1965.
4. Клокова Т.П., Киташов Ю.Н., Карпов С.А., Лабораторный практикум по технологии переработки нефти и газа. М.: Химия, 2006.
5. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и газа. М.: Химия, 2001.
6. Петров А.А. Углеводороды нефти. М.: Химия, 1984.
|
|
|
7. Химия нефти и газа /под. ред. В.А. Проскурякова, А.Е. Драбкина. Л.: Химия, 1989.
8. Рыбак Б.М. Анализ нефти и нефтепродуктов. М.: Гостоптехиздат, 1962.
9. Рябов В.Д. Химия нефти и газа. М.: Тума Групп, Техника, 2004.
10. Рябов В.Д. Химия нефти и газа. М.: ИНФРА, 2014.
11. Химия нефти / под. ред. З.И. Сконяева. Л.: Химия, 1984.
12. Эрих В.Н. Химия и технология нефти и газа / В.Н. Эрих, М.Г. Расина, М.Г. Рудин. Л.: Наука, 1985.
Содержание
Введение 2
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1. 2
Определение фракционного состава нефти и нефтепродуктов путём прямой перегонки и ректификации. 2
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2. 6
Очистка нефтепродуктов от ароматических углеводородов адсорбцией на адсорбционной колонке. 6
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3. 8
Определение плотности, кинематической вязкости и показателя преломления нефтепродуктов. 8
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4. 13
Определение содержания воды в нефтях и нефтепродуктах. 13
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5. 16
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6. 18
Определение температуры плавления твердых парафинов. 18
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7. 19
Определение молекулярной массы нефтяных фракций. 19
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8. 20
Определение анилиновой точки. 20
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9. 24
Определение кислотности нефтепродуктов. 24
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 10. 25
Определение содержания солей в нефти индикаторным.. 25
титрованием.. 25
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 11 Определение непредельных и ароматических углеводородов в светлых нефтепродуктах. 27
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТ 12 Комплексонометрическое титрование безинов 30
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13 Анализ нефтяных масел 31
ЛИТЕРАТУРА. 35
|
|
|
