柴油分析-測(cè)定柴油酸度（油品檢測(cè)課件）

【任務(wù)目標(biāo)】【任務(wù)描述】任務(wù)3-2-3測(cè)定柴油酸度1．任務(wù)：能按GB／T258《汽油、煤油、柴油酸度測(cè)定法》等熟練測(cè)定柴油酸度，并拓展完成潤(rùn)滑油等油品酸度的測(cè)定。2．教學(xué)場(chǎng)所：油品分析實(shí)訓(xùn)室任務(wù)3-2-3測(cè)定柴油酸度1.掌握測(cè)定油品酸度的方法和步驟；2.能按GB／T258《汽油、煤油、柴油酸度測(cè)定法》等熟練測(cè)定柴油酸度；拓展完成潤(rùn)滑油等油品酸度的測(cè)定；3.加強(qiáng)安全環(huán)保意識(shí)和責(zé)任感；增強(qiáng)知識(shí)遷移能力?！救蝿?wù)實(shí)施】

1．實(shí)施目的

(1)學(xué)會(huì)油品酸度的測(cè)定（GB／T258）原理與試驗(yàn)方法。

(2)熟悉油、水分離操作技術(shù)。

2．儀器材料錐形瓶（250mL）；球形回流冷凝管（長(zhǎng)約300mm）；量筒（25mL、50mL、100mL）；微量滴定管（2mL，分度為0.02mL；或5mL，分度為0.05mL）；電熱板或水浴。

測(cè)定柴油酸度任務(wù)3-2-3測(cè)定柴油酸度微量滴定管圖片3.方法概要用沸騰的乙醇抽提出試樣中的有機(jī)酸，然后用氫氧化鉀乙醇溶液通過(guò)微量滴定管進(jìn)行滴定。任務(wù)3-2-3測(cè)定柴油酸度4．所用試劑95%乙醇（分析純）；氫氧化鉀（分析純，配成0.05mol/L氫氧化鉀乙醇溶液）；堿性藍(lán)6B（稱(chēng)取堿性藍(lán)1g，稱(chēng)準(zhǔn)至0.01g，然后將它加在50mL煮沸的95%乙醇中，并在水浴中回流1h，冷卻后過(guò)濾。必要時(shí)將煮熱的澄清濾液用0.05mol/L氫氧化鉀乙醇溶液或0.05mol/L鹽酸溶液中和，直至加入1～2滴堿溶液能使指示劑溶液從藍(lán)色變成淺紅色，而在冷卻后又能恢復(fù)成為藍(lán)色為止）；任務(wù)3-2-3測(cè)定柴油酸度甲酚紅（稱(chēng)取甲酚紅1g，稱(chēng)準(zhǔn)至0.001g，研細(xì)后溶入100mL95%乙醇中，并在水浴中煮沸回流5min,趁熱用0.05mol/L氫氧化鉀乙醇溶液滴定至甲酚紅溶液由橘紅色變?yōu)樯罴t色，而在冷卻后又能恢復(fù)成橘紅色為止）；酚酞（配成1%乙醇溶液）。注意：堿性藍(lán)試劑適用于測(cè)定深色的石油產(chǎn)品；酚酞指示劑適用于測(cè)定無(wú)色的石油產(chǎn)品或在滴定混合物中容易看出淺玫瑰紅色的石油產(chǎn)品。任務(wù)3-2-3測(cè)定柴油酸度5．實(shí)施步驟（1）驅(qū)除CO2：

取95%乙醇溶液50mL注入清潔無(wú)水的錐形瓶?jī)?nèi)，用軟木塞將球形回流冷凝管與錐形瓶連接塞住后，將95%乙醇煮沸5min。（2）中和抽提溶劑：在煮沸過(guò)的95%乙醇中加入0.5mL的甲酚紅溶液后，在不斷搖蕩下趁熱用0.05mol/L氫氧化鉀乙醇溶液使95%乙醇中和，直至錐形瓶中的混合物從黃色變?yōu)樽霞t色為止。在煮沸過(guò)的95%乙醇中加入1～2滴酚酞溶液代替甲酚紅溶液時(shí)，按同樣方法中和至呈現(xiàn)玫瑰紅色為止。任務(wù)3-2-3測(cè)定柴油酸度（3）取樣：在20℃±3℃溫度范圍內(nèi)量取20mL柴油，注入中和過(guò)的熱的95%乙醇中。

（4）滴定操作將球形回流冷凝管裝到錐形瓶上之后，將錐形瓶中的混合物煮沸5min：對(duì)已加有甲酚紅溶液，仍需在不斷搖蕩下趁熱用0.05mol/L氫氧化鉀乙醇溶液滴定，直至95%乙醇層的甲酚紅溶液從黃色變?yōu)樽霞t色為止；或?qū)σ鸭佑蟹犹芤旱幕旌衔?，此時(shí)應(yīng)再加入1～2滴酚酞溶液，按上述操作直至95%乙醇層的酚酞溶液呈現(xiàn)淺玫瑰紅色為止。注意：每次滴定過(guò)程中，自錐形瓶停止加熱到滴定達(dá)到終點(diǎn)，所經(jīng)過(guò)的時(shí)間不應(yīng)超過(guò)3min。任務(wù)3-2-3測(cè)定柴油酸度

6．精密度平行測(cè)定兩個(gè)結(jié)果間的差數(shù)，不應(yīng)超過(guò)下表所示的數(shù)值。

7．任務(wù)實(shí)施報(bào)告

(1)按規(guī)范要求寫(xiě)好任務(wù)名稱(chēng)、實(shí)施目的、儀器材料、所用試劑、實(shí)施步驟、注意事項(xiàng)和分析記錄等。

(2)取平行測(cè)定兩個(gè)結(jié)果的算術(shù)平均值，作為試樣酸度。試樣名稱(chēng)允許差、（mgKOH/100mL）汽油、煤油0.15柴油0.3任務(wù)3-2-3測(cè)定柴油酸度任務(wù)3-2-3測(cè)定柴油酸度

平行測(cè)定次數(shù)

項(xiàng)目12樣品名稱(chēng)

儀器設(shè)備

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

計(jì)算公式

柴油體積（mL）

氫氧化鉀乙醇溶液初始讀數(shù)（mL）

氫氧化鉀乙醇溶液終讀數(shù)（mL）

氫氧化鉀乙醇溶液消耗體積（mL）

氫氧化鉀乙醇溶液濃度（mol/L）

柴油酸度X（mgKOH/100mL）

柴油酸度平均值（mgKOH/100mL）

分析人

分析時(shí)間

8．?dāng)?shù)據(jù)記錄與處理【拓展任務(wù)】

請(qǐng)參考相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，思考設(shè)計(jì)“測(cè)定潤(rùn)滑油酸度”的方案；各小組分工合作，拓展完成“測(cè)定潤(rùn)滑油酸度”。任務(wù)3-2-3測(cè)定柴油酸度【考核評(píng)價(jià)及小結(jié)】

1.根據(jù)考核標(biāo)準(zhǔn)，各組進(jìn)行小組互評(píng)和自評(píng)，教師也參與評(píng)價(jià)；2.各組歸納要點(diǎn)并互相補(bǔ)充，交流分享本次任務(wù)實(shí)施心得，總結(jié)任務(wù)實(shí)施情況?！咀鳂I(yè)】

上交本次任務(wù)分析報(bào)告。按要求準(zhǔn)備下次任務(wù)：測(cè)定柴油濁點(diǎn)。任務(wù)3-2-3測(cè)定柴油酸度【任務(wù)目標(biāo)】1．學(xué)習(xí)石油產(chǎn)品的酸度、酸值的概念；2．熟悉石油產(chǎn)品的酸度、酸值測(cè)定方法原理；3．學(xué)會(huì)影響酸度測(cè)定結(jié)果的主要因素。【任務(wù)描述】任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知1．任務(wù)：掌握油品酸度基本概念、測(cè)定原理、測(cè)定方法和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，為油品酸度的測(cè)定做好準(zhǔn)備。2．教學(xué)場(chǎng)所：油品分析實(shí)訓(xùn)室【儲(chǔ)備知識(shí)】一、酸度、酸值

石油產(chǎn)品的酸度、酸值都是用來(lái)衡量油品中酸性物質(zhì)數(shù)量的指標(biāo)。中和100mL石油產(chǎn)品中的酸性物質(zhì)，所需氫氧化鉀的質(zhì)量，稱(chēng)為酸度，以mgKOH/100mL表示；中和1g石油產(chǎn)品中的酸性物質(zhì)，所需氫氧化鉀的質(zhì)量，稱(chēng)為酸值，以mgKOH/g表示。

1．酸度、酸值任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知

2．酸性物質(zhì)的來(lái)源

油品中的酸性物質(zhì)主要為無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸、酚類(lèi)化合物、酯類(lèi)、內(nèi)酯、樹(shù)酯以及重金屬鹽類(lèi)、銨鹽和其他弱堿的鹽類(lèi)、多元酸的酸式鹽和某些抗氧及清凈添加劑等。無(wú)機(jī)酸在油品中的殘留量極少，若酸洗精制工藝條件控制得當(dāng)，油品中幾乎不存在無(wú)機(jī)酸；油品中的有機(jī)酸，主要為環(huán)烷酸和脂肪酸，它們大部分是原油中固有的且在石油煉制過(guò)程中沒(méi)有完全脫盡的，部分是石油煉制或油品運(yùn)輸、貯存過(guò)程中被氧化而生成的。任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知

另外，油品中還含有少量酚類(lèi)化合物，苯酚等主要存在于輕質(zhì)油品中，萘酚等主要存在于重質(zhì)油中。這些化合物雖然含量較少，但其危害性也很大。餾分油或油品中酸性物質(zhì)的存在，無(wú)疑對(duì)煉油裝置、貯存設(shè)備和使用機(jī)械等產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕性，酸性物質(zhì)還能與金屬接觸生成具有催化功能的有機(jī)酸鹽。對(duì)石油產(chǎn)品中酸性物質(zhì)的測(cè)定，所得的酸度(值)一般為有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸以及其他酸性物質(zhì)的總值，但主要是有機(jī)酸性物質(zhì)（環(huán)烷酸、脂肪酸、酚類(lèi)、硫醇等）的中和值。

任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知1.判斷油品中所含酸性物質(zhì)的數(shù)量油品中酸性物質(zhì)的數(shù)量隨原油組成及其餾分油精制程度而變化，酸度（值）越高，說(shuō)明油品中所含的酸性物質(zhì)就越多。柴油、噴氣燃料對(duì)酸度都有具體要求。二、測(cè)定意義

2.判斷潤(rùn)滑油的變質(zhì)程度潤(rùn)滑油在運(yùn)行機(jī)械內(nèi)持續(xù)使用較長(zhǎng)一段時(shí)間后，由于機(jī)件間的摩擦、受熱以及其他外在因素的作用，油品將受到氧化而逐漸變質(zhì)，出現(xiàn)酸性物質(zhì)增加的傾向?？蓮氖褂铆h(huán)境中的酸值是否超出換油指標(biāo)，來(lái)確定是否應(yīng)當(dāng)更換機(jī)油。例如，柴油機(jī)油酸值大于2.0mgKOH/g時(shí)，必須更換機(jī)油。任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知3.判斷油品對(duì)金屬材料的腐蝕性

油品中有機(jī)酸含量少，在無(wú)水分和溫度較低時(shí)，一般對(duì)金屬不會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用，但當(dāng)含量增多且存在水分時(shí)，就能?chē)?yán)重腐蝕金屬。有機(jī)酸的相對(duì)分子質(zhì)量越小，它的腐蝕能力就越強(qiáng)。

汽油在貯存時(shí)氧化所生成的酸性物質(zhì)，比環(huán)烷酸的腐蝕性還要強(qiáng)，它們的一部分能溶于水中，當(dāng)油品中有水分落入時(shí)，便會(huì)增加其腐蝕金屬容器的能力。柴油中的酸性物質(zhì)對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況也有很大的影響，酸度大的柴油會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的積炭增加，這種積炭是造成活塞磨損、噴嘴結(jié)焦的主要原因。

任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知

三、酸度、酸值測(cè)定方法

測(cè)定石油產(chǎn)品中的各種酸（或堿）性物質(zhì)的中和值，通常采用乙醇或甲苯異丙醇等有機(jī)溶劑的水溶液抽提試樣中的待測(cè)酸性物質(zhì)，如GB/T258《汽油、煤油、柴油酸度測(cè)定法》、GB/T264《石油產(chǎn)品酸值測(cè)定法》、GB/T7304《石油產(chǎn)品和潤(rùn)滑劑酸值測(cè)定法（電位滴定法）》等，都是利用水或有機(jī)溶劑抽提試樣中的酸（或堿）性物質(zhì)后，再進(jìn)行化學(xué)滴定分析或電位滴定分析，相應(yīng)的終點(diǎn)確定既可用指示劑顏色變化顯示，也可用電位計(jì)電位顯示。任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知1．輕質(zhì)油品酸度的測(cè)定

測(cè)定汽油、煤油、柴油的酸度，按GB/T258《汽油、煤油、柴油酸度測(cè)定法》標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行，該方法主要適用于未加乙基液的汽油、煤油和柴油的酸度。采用化學(xué)滴定分析法測(cè)定油品酸度的基本原理是：利用沸騰的乙醇溶液抽提試樣中的酸性物質(zhì)，再用已知濃度的氫氧化鉀乙醇溶液進(jìn)行滴定，通過(guò)酸堿指示劑改變來(lái)確定終點(diǎn)，同滴定時(shí)消耗氫氧化鉀乙醇溶液的體積，計(jì)算出試樣的酸度。任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知其化學(xué)反應(yīng)如下：RCOOH+KOH→RCOOK+H2OH++OH-→H2O

試樣的酸度按下式計(jì)算。

X=

T=56.1g/mol×c式中X——試樣的酸度，mgKOH/100mL；

V——滴定時(shí)所消耗氫氧化鉀乙醇溶液的體積，mL；

T——?dú)溲趸浺掖既芤旱牡味ǘ龋琺gKOH/100mL；

V1——試樣的體積，mL；56.1g/mol——?dú)溲趸浀哪栙|(zhì)量；c——?dú)溲趸浺掖既芤旱奈镔|(zhì)的量濃度，mol/L任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知

能夠用于測(cè)定油品酸度（值）的酸堿指示劑有酚酞、甲酚紅、堿性藍(lán)6B、溴麝香草酚藍(lán)（溴百里酚藍(lán)）等。不同標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法依據(jù)待測(cè)試樣的餾分輕重與取樣多少，滴定時(shí)選用的指示劑也不盡相同，關(guān)鍵在于抽出溶液的顏色必須能夠與酸堿指示劑所改變的顏色區(qū)分開(kāi)來(lái)。油品酸度（值）測(cè)定的終點(diǎn)確定，除可利用上述酸堿指示劑外，還可以使用電位計(jì)檢測(cè)。任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知2．石油產(chǎn)品和潤(rùn)滑油酸值的測(cè)定（電位滴定法）

測(cè)定石油產(chǎn)品和潤(rùn)滑劑的酸值，按GB/T7304《石油產(chǎn)品和潤(rùn)滑劑酸值測(cè)定法（電位滴定法）》標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行，主要適用于測(cè)定能夠溶解于甲苯和異丙醇混合溶劑的石油產(chǎn)品和潤(rùn)滑劑中的酸性物質(zhì)，試驗(yàn)過(guò)程中使用的主要儀器設(shè)備為電位滴定裝置。圖1電位滴定裝置圖1－電位計(jì)；2－滴定管；3、4－電極；5－滴定池；6－電磁攪拌器任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知

電位滴定法測(cè)定油品酸值的基本原理：準(zhǔn)確稱(chēng)取一定量的試樣于滴定池中，用甲苯－異丙醇（內(nèi)含少量水）混合溶劑（亦稱(chēng)滴定溶劑）溶解試樣，將玻璃指示電極－甘汞參比電極固定在滴定池內(nèi)，調(diào)整電位計(jì)至測(cè)量狀態(tài)，充分?jǐn)嚢杌旌先芤菏乖嚇又械乃嵝晕镔|(zhì)溶出、分布均勻，以氫氧化鉀的異丙醇溶液直接滴定試樣與滴定溶劑的混合試液，在手繪或自動(dòng)繪制的電位-滴定劑用量的曲線(xiàn)上（也稱(chēng)E-V圖）僅把明顯突躍點(diǎn)作為終點(diǎn)。任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知其化學(xué)反應(yīng)如下：RCOOH+KOH→RCOOK+H2O試樣的酸值按下式計(jì)算。

式中

X——試樣的酸值，mgKOH/g；

A——滴定混合試液至終點(diǎn)所消耗氫氧化鉀異丙醇溶液的體積，mL；

B——相當(dāng)于A的空白值，mL；

56.1g/mol——?dú)溲趸浀哪栙|(zhì)量；c——?dú)溲趸浺掖既芤旱奈镔|(zhì)的量濃度，mol/L；m——試樣的質(zhì)量，g。任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知

電位滴定法是利用滴定時(shí)抽出溶液中氫離子濃度的改變，通過(guò)電位檢測(cè)、顯示氫離子濃度的變化來(lái)確定終點(diǎn)的，不像用酸堿指示劑法存在肉眼觀察顏色變化可能帶來(lái)的測(cè)量誤差，能夠在有色或渾濁的抽出溶液中進(jìn)行滴定分析，對(duì)測(cè)定輕、重石油產(chǎn)品中的酸、堿含量皆適用。任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知四、影響測(cè)定的主要因素

1.化學(xué)滴定法（1）指示劑用量每次測(cè)定所加的指示劑要按標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的用量加入，以免引起滴定誤差，通常用于測(cè)定試樣酸度（值）的指示劑多為弱酸性有機(jī)化合物，本身會(huì)消耗堿性溶液，如果指示劑用量多于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的要求，測(cè)定結(jié)果將可能偏高。任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知（2）煮沸條件的控制

試驗(yàn)過(guò)程中，待測(cè)試液要按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度和時(shí)間煮沸并迅速進(jìn)行滴定，以提高抽提效率和減少CO2對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定將抽提溶劑預(yù)煮沸5min后中和并要求滴定操作在3min內(nèi)完成，除了應(yīng)達(dá)到有效抽提試樣中酸性物質(zhì)和有利油、液兩相分層外（第二次煮沸），都是為了驅(qū)除CO2并防止CO2溶于乙醇溶液中（CO2在乙醇中的溶解度比在水中的高3倍）。CO2的存在，將使測(cè)定結(jié)果偏高。

任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知（3）滴定終點(diǎn)的確定準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)對(duì)測(cè)定結(jié)果有很大的影響。用酚酞作指示劑滴定至乙醇層顯淺玫瑰紅色為止；用甲酚紅作指示劑滴定至乙醇層由黃色變?yōu)樽霞t色為止；用堿性藍(lán)6B作指示劑滴定至乙醇層由藍(lán)色變?yōu)闇\紅色為止；用溴麝香草酚藍(lán)作指示劑滴定至乙醇層由黃色變?yōu)榫G色或藍(lán)綠色為止。對(duì)于滴定終點(diǎn)顏色變化不明顯的試樣，可滴定到混合溶液的原有顏色開(kāi)始明顯地改變時(shí)作為滴定終點(diǎn)。

（4）抽出溶液顏色的變化當(dāng)遇到抽出溶液顏色較深時(shí)，利用顏色指示劑-化學(xué)滴定分析法測(cè)定試樣的酸度（值）時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重誤差，必須改用電位測(cè)定法測(cè)定。任務(wù)3-2-1石油產(chǎn)品酸度基本知識(shí)認(rèn)知2.電位滴定（1）電極維護(hù)與保養(yǎng)所用的電極應(yīng)做到及時(shí)維護(hù)