用BTB法測定渦輪機油酸值滴定時間長短對測定結(jié)果的影響

趙晶

摘要：介紹BTB法測定渦輪機油的方法，在試驗過程中改變油品從加熱到進(jìn)行滴定時的時間，其中時間從方法規(guī)定的三分鐘以內(nèi)到超出三分鐘之后等不同時間段滴定出的酸值數(shù)據(jù)，測試出滴定時間長短對渦輪機油的酸值測定是否存在顯著性的影響，從而為在實驗室工作中的油品的酸值的準(zhǔn)確測定提供更可靠的實驗條件及其要求。

關(guān)鍵字：BTB;滴定分析法

Abstract：Introduce the method of determining turbine oil by BTB method. During the test， the time from heating to titration of the oil is changed. The time ranges from within three minutes specified by the method to the acid value titrated in different time periods after exceeding three minutes. Data to test whether the titration time has a significant impact on the acid value determination of turbine oil， so as to provide more reliable experimental conditions and requirements for the accurate determination of the acid value of oil in laboratory work.

1前言

電力系統(tǒng)廣泛使用的變壓器油、汽輪機油、斷路器油、電纜油等油品，都是天然石油煉制而成的。石油屬于可燃性有機巖，即由動物或植物等有機物遺骸經(jīng)過許多年衍生出來的可燃性礦物，是一種流動或半流動的黑褐色黏稠狀液體，有藍(lán)色熒光。石油的化學(xué)組成非常復(fù)雜，不同的油井開采出的石油，其化學(xué)組成各不相同。組成石油的元素主要有碳（C）和氫（H）這兩種元素，此外還有少量的硫（S）、氮（N）及氧（O）元素。在石油中各種元素并不是以單質(zhì)存在，而是以碳、氫兩元素為主形成的復(fù)雜的有機化合物存在。分子中只有碳和氫兩種元素的有機化合物叫“烴”，是石油組成中最基本的化合物，其他各類型的有機化合物都可看作是由其相應(yīng)的烴衍生出來的。烴類化合物大體可分為烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴和不飽和烴四大類。

運行油在運行過程中要受到溫度、壓力、濕度等環(huán)境因素的影響，其氧化安定性降低，使油的某些指標(biāo)發(fā)生變化，導(dǎo)致運行中油品變質(zhì)的因素很多，其內(nèi)在因素主要是油品的化學(xué)組成，基礎(chǔ)油石蠟烴、環(huán)烷烴和芳烴相對比例，直接影響著油品的黏度指數(shù)、傾點等理化性能，芳烴對油品氧化安定性的影響有一定規(guī)律性，這與芳烴的結(jié)構(gòu)和含量有關(guān)。油品酸值是指中和100毫升油品所需的氫氧化鉀（KOH）毫克數(shù)。油品的酸值能反映油品的氧化程度，酸值的升高是油初始氧化的標(biāo)志。正常情況下，酸值上升比較緩慢，若酸值增加過快，說明油品發(fā)生氧化反應(yīng)激烈，產(chǎn)生多種酸性物質(zhì)，而酸性物質(zhì)的存在將不可避免地產(chǎn)生油泥，如果油中同時存在水分的話，可使鐵生銹，并加速油質(zhì)劣化，因此對于油品酸值的準(zhǔn)確測定對于日常油質(zhì)監(jiān)督有著重要意義。

2分析與討論

通過依據(jù)參考資料及日常實驗經(jīng)驗，總結(jié)影響酸值測定結(jié)果的因素有1對于酸值測定的方法目前有GB264-83《石油產(chǎn)品酸值測定法》、GB/T28552-2012《變壓器油、汽輪機油酸值測定法（BTB法）》，其中BTB法測定酸值方法中提到，在滴定時，從停止回流至滴定完畢所用的時間不得超過3min。在平時的試驗操作過程中，由于每個人的操作手法不同，對于同一個油樣的酸值測定結(jié)果可能存在偏差，由此我們猜想，在規(guī)定的三分鐘以內(nèi)的任何時間段滴定完成都不會對測定結(jié)果造成影響，而超出三分鐘后，隨著滴定時間的加長會對滴定的結(jié)果產(chǎn)生明顯的影響。為此我們設(shè)計了幾組試驗。

3試驗條件

3.1試驗儀器

① 錐形燒瓶：200ml～300ml。

② 球形或直形回流冷凝器，長約300mm。

③ 微量滴定管：1ml～2ml，分度為0.02ml。

④ 恒溫水?。菏覝亍?0℃

⑤ 分析天平：精度0.0001g。

3.2試驗試劑

① 氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液：按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T601配成0.03mol/l～0.05mol/l氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液。

② 溴百里香草酚藍(lán)（BTB）指示劑：取0.5g溴百里香草酚藍(lán)（稱準(zhǔn)至0.01g）放入燒杯內(nèi)，加入100ml無水乙醇，然后用0.1mol/L氫氧化鉀乙醇溶液中和至PH為5.0。

③無水乙醇：分析純。

注：氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液保持不宜超過三個月，當(dāng)氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液變黃或產(chǎn)生沉淀時，應(yīng)對其清液進(jìn)行標(biāo)定方可使用。

3.3試驗步驟

（1）用清潔干燥的錐形燒瓶稱取油樣8～10g（稱準(zhǔn)至0.01g）。

（2）量取無水乙醇50ml倒入盛有油樣的錐形燒瓶中，裝上回流冷凝器，在80℃～85℃恒溫水浴上加熱，在不斷搖動下回流5min，取下錐形燒瓶加入0.2ml的BTB指示劑，趁熱用0.氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)綠色為止，記下消耗的氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)。

（3）取無水乙醇50ml按照步驟進(jìn)行空白試驗。

（4）試驗數(shù)據(jù)

為了找出測定完成時間對測定結(jié)果的影響，根據(jù)控制滴定時間的不同做了幾組試驗

5油樣酸值的計算公式

X=（V1-V0）×56.1×c/m

式中：

X --- 油樣的酸值（以KOH計），單位為毫克每克（mg/g）;

V1 --- 滴定油樣所消耗的氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升（mL）;

V0 --- 滴定空白所消耗的氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升（mL）;

C --- 氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為摩爾每升（mol/L）;

56.1--- 氫氧化鉀的相對分子質(zhì)量，單位為克每摩爾（g/mol）;

m --- 油樣的質(zhì)量，單位為克（g）。

6重復(fù)性

兩次平行測定結(jié)果的差值不得超過下列的允許值

酸值/（mg/g） 允許差值/（mg/g）

〈0.1 0.01

0.1～0.3 0.02

>0.3 0.03

7結(jié)論

根據(jù)GB/T28552-2012《變壓器油、汽輪機油酸值測定法（BTB法）》中測定酸值方法中提到的，在滴定時從停止回流到滴定完畢所用時間不得超過3分鐘，因為在室溫下，空氣中的CO2極易溶于乙醇中，在測定過程中，加了無水乙醇的油樣要在80℃～85℃恒溫水浴上加熱5分鐘，這樣做可以將試樣中的有機酸萃取出來，并將CO2祛除出去，趁熱滴定可以防止二氧化碳的二次干擾，根據(jù)表1和表2的數(shù)據(jù)可以看出，在3分鐘之內(nèi)滴定完成的5組數(shù)據(jù)，最后得出的酸值結(jié)果都在0.10上下且在允許差范圍內(nèi)，而在3分鐘之后的滴定結(jié)果，普遍比在3分鐘之內(nèi)滴定的結(jié)果偏大，且呈現(xiàn)隨著時間的加長數(shù)值偏高的趨勢，這是因為隨著滴定時間的增大，又會有CO2溶到溶液中，在中和碳酸時，無形中要多消耗氫氧化鉀乙醇溶液，這就會使測得的結(jié)果偏高，由此我們之前提出的在規(guī)定的三分鐘以內(nèi)的任何時間段滴定完成都不會對測定結(jié)果造成影響，而超出三分鐘后，隨著滴定時間的加長會對滴定的結(jié)果產(chǎn)生明顯的影響的結(jié)論成立。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB364-833《石油產(chǎn)品酸值測定法》.

[2]GB/T28552-2012《變壓器油、汽輪機油酸值測定法（BTB法）》.

[3]職業(yè)技能鑒定《油務(wù)員》.

[4]王紅衛(wèi).原油酸值測定的探討[J].河南化工，2008（3）.