BTB法在測(cè)試電力用絕緣油、汽輪機(jī)油酸值操作中的應(yīng)用

張媛

摘 要：文章對(duì)國(guó)標(biāo)BTB法測(cè)油品酸值操作進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)BTB指示劑溶液pH值調(diào)整方法進(jìn)行簡(jiǎn)化，通過(guò)對(duì)比調(diào)整前后的試驗(yàn)結(jié)果，探討該優(yōu)化的可行性。

關(guān)鍵詞：溴化麝香草酚藍(lán)指示劑；油品酸值；pH值

1 BTB指示劑用法概述

溴化麝香草酚藍(lán)指示劑法（Bromthymol Blue Indicator，BTB）是目前電力行業(yè)測(cè)試電力用絕緣油、汽輪機(jī)油酸值最常用的方法之一。國(guó)標(biāo)對(duì)其試驗(yàn)操作和藥劑配制已做明確介紹（見(jiàn)國(guó)標(biāo)GB7599-87）。但是BTB在使用前，需用精密pH試紙與酸度計(jì)調(diào)pH至5.0[1]。為簡(jiǎn)化步驟，提高工作效率，利用BTB變色特性，通過(guò)酸堿調(diào)其溶液pH值，其酸值測(cè)試也能獲得令人滿(mǎn)意的結(jié)果。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器

實(shí)驗(yàn)儀器及規(guī)格如表1所示。試劑說(shuō)明如表2所示。

2.2 原理闡述和操作

2.2.1 調(diào)整原理闡述

化學(xué)分析中，空白試驗(yàn)可排除試劑和器皿所引入的系統(tǒng)誤差。在國(guó)標(biāo)BTB法測(cè)油中酸值試驗(yàn)里，空白試驗(yàn)主要排除的是由BTB指示劑自身酸堿度引起的系統(tǒng)誤差。

酸值測(cè)定用BTB濃度為8×10-3 mol/L。試驗(yàn)時(shí)，每10 g油樣，絕緣油加0.2 mL BTB（0.998 mg），汽輪機(jī)油加0.25 mL BTB（1.249 mg）；換算成物質(zhì)的量：相當(dāng)于1.6×10-4 mol/每kg絕緣油，和2.0×10-4 mol/每kg汽輪機(jī)油。而被測(cè)油酸含量一般小于0.1 mg KOH/g絕緣油，和0.3 mg KOH/g汽輪機(jī)油。換算成物質(zhì)的量：1.78×10-3 mol/每kg絕緣油，5.35×10-3 mol/每kg汽輪機(jī)油。

BTB酸值相當(dāng)于油樣酸值量的1/10，因此試驗(yàn)中扣除指示劑自身酸堿度，有利于提高方法準(zhǔn)確度。BTB指示劑變色范圍在非水溶液中的pH值是8.6～9.6[2]，顏色由黃變藍(lán)。我們利用其變色特點(diǎn)，在BTB溶液滴加KOH乙醇溶液，至其剛好變藍(lán)時(shí)，再往其中慢慢滴加未堿化的同樣BTB乙醇溶液，直到未堿化BTB滴入溶液時(shí)溶液尚呈藍(lán)色，但輕輕震蕩下，藍(lán)色便立即消失，溶液轉(zhuǎn)為原色。此時(shí)BTB自身的酸性已被堿中和。將此指示劑加入被測(cè)油樣中，免去用精密pH試紙、pH計(jì)對(duì)BTB溶液pH值調(diào)整和空白試驗(yàn)。

2.2.2 調(diào)整后酸值測(cè)試步驟

（1）BTB指示劑的配制。取0.5 g BTB（稱(chēng)準(zhǔn)至0.01 g）放入干燥清潔燒杯A內(nèi)，加入100 mL無(wú)水乙醇，使其完全溶解。取10～20 mL該溶液，放入燒杯B。取干燥清潔的膠頭滴管，用KOH溶液滴定燒杯A中的BTB溶液至剛好轉(zhuǎn)為藍(lán)色。另取干燥清潔的膠頭滴管，用燒杯B中的BTB溶液返滴燒杯A中的BTB溶液尚呈藍(lán)色，但震蕩下藍(lán)色就立即消失，溶液變?yōu)樵?/p>

（2）隨機(jī)選取若干絕緣油和汽輪機(jī)油。稱(chēng)取試油10 g（準(zhǔn)至0.01 g）于250 mL錐形瓶中。

（3）量取50 mL無(wú)水乙醇，倒入盛供試油樣的錐形瓶中，裝上回流冷凝器，于80℃的水浴在不斷搖動(dòng)下回流5 min，取下錐形瓶加入0.2 mL BTB（測(cè)絕緣油），如測(cè)汽輪機(jī)油可加0.25 mL BTB（汽輪機(jī)油油色深），趁熱在3 min之內(nèi)用KOH乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色變成藍(lán)綠色為止，記下消耗的KOH乙醇溶液的毫升數(shù)。

（4）按式1計(jì)算試油酸值X，并做好數(shù)據(jù)記錄（見(jiàn)表3）。

X=V×56.1×C/G （1）

式（1）；X—試油的酸值，mg KOH/g；V—滴定試油所消耗KOH乙醇溶液的體積，mL；C—KOH乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液溶液的濃度，mol/L；56.1—KOH的摩爾質(zhì)量，g/mol；G—試油的重量，g。

（5）用國(guó)標(biāo)BTB法測(cè)試同種油樣油中酸值，記錄數(shù)據(jù)。

3 數(shù)據(jù)記錄與分析

由表1數(shù)據(jù)可以看出，用調(diào)整后的操作方法對(duì)酸值的測(cè)定與按國(guó)標(biāo)操作測(cè)定出的酸值，結(jié)果沒(méi)有顯著差異，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差也在國(guó)標(biāo)允許的10%誤差范圍[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）對(duì)指示劑，理論上認(rèn)為從pKa-1到pKa+1會(huì)變色，因?yàn)榫彌_溶液的pH計(jì)算公式，pH=pKa-l g（Ca/Cb）；pH=pKa-1時(shí)，酸式型體的濃度是堿式型體的濃度的10倍，主要是酸色；pH=pKa+1時(shí)，堿式型體的濃度是酸式型體的濃度的10倍，主要是堿色；不同濃度、溫度下的指示劑在不同溶劑中的PKa不同，其變色范圍亦不同。室溫下溴百里酚藍(lán)（0.1%（20%乙醇）水溶液）變色范圍6.0～7.6。酸值測(cè)定用BTB（約0.63%乙醇溶液）變色范圍8.6～9.6，也就是說(shuō)該試驗(yàn)滴定終點(diǎn)堿是稍過(guò)量的。

（2）簡(jiǎn)化方法中，BTB指示劑pH調(diào)整在其變色范圍酸式色的邊界（黃色，pH8.6左右），而被測(cè)油：電力用油新油pH大都6.0左右，運(yùn)行油pH大都5.0左右[4]。這樣，當(dāng)0.2 mL BTB滴入被測(cè)液，會(huì)消耗掉一些萃取出的酸性物質(zhì)，但當(dāng)用KOH乙醇溶液滴定油樣測(cè)酸值時(shí)，以混合液呈藍(lán)綠色作為滴定終點(diǎn)（此時(shí)pH9.6左右），堿的稍過(guò)量與之前的這個(gè)消耗有了一個(gè)補(bǔ)償，縮小了試驗(yàn)誤差。

（3）在國(guó)標(biāo)BTB法測(cè)油中酸值試驗(yàn)中，BTB指示劑的pH是用pH計(jì)調(diào)至5.0。因?yàn)檫@有助于提高指示劑靈敏性。但滴定終點(diǎn)的判斷與不同人的眼睛對(duì)顏色變化的敏感程度也有關(guān)系。此外國(guó)標(biāo)對(duì)測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確程度要求不是很高，可以有10%的誤差，所以簡(jiǎn)化方法在實(shí)際試驗(yàn)操作中還是具有可行性的，而之前所做的油樣酸值分析結(jié)果亦顯示其可行性。

[參考文獻(xiàn)]

[1]國(guó)家電網(wǎng)公司人力資源部.油務(wù)化驗(yàn)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2010.

[2]電力行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心.油務(wù)員[M].北京：中國(guó)電力出版社，2002.

[3]電力行業(yè)電廠(chǎng)化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).電力用油、氣質(zhì)量、試驗(yàn)方法及監(jiān)督管理標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2001.

[4]河南電力技師學(xué)院.油務(wù)員[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008.endprint