油品安定性发的测定

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1、第八章油品安定性的测定定义:油品的安定性油品在运输、储存或使用过程中保持其质量不变的性能, 称为 油品的安定性。油品在储存和运输过程中,添加剂被水溶解或析出沉淀而引起 的质量变化,这些属于物理变化的范畴。此外,油品在运输和使用过程中,还常有颜色变深、胶质增加、 酸度增大、生成沉渣的现象,这是由于油品在常温下氧化变质 的结果,是化学变化,属于化学安定性的范畴,又称抗氧化安 定性。而油品在较高的使用温度下。产生氧化变质的倾向,是属于热 氧化安定性的范畴,又称热安定性,一般讨论油品安定性指的 是其化学安定性或热氧化安定性。油品本身含有某些活泼组分,主要是不饱和的烃类和非烃类, 是油品不饱和的内在因素

2、,这些活泼组分在日光照射、氧化、 金属催化作用和受热情况下,会产生氧化、缩合反应,聚合生 成酸性物质、胶质、沉渣等。使油品质量恶化,为了保证油品 的安定性,常需对油品进行精制以除去其中的不安定组分,或加入添加剂,以改善其安定性。为了衡量油品安定性的优劣, 建立了一系列评定油品安定性的 质量指标。由于各种油品的使用场合不同及其化学组分的差异, 其评定方法也有所差异,彼此之间既有共性也有特性。概括起来可以从两个方面考虑: 一方面是测量油品中某些活性 化合物的含量,;例如:烯烃、有机氧、氮、硫化物等,以预测 油品变质倾向。另一方面亦可给予油品一个加速氧化变质的条 件,根据其变质后颜色,酸度(酸值)的

3、增加,生成胶质和沉 渣的数量等,作为衡量油品不安定程度的指标,现按不同油品 分述。第一节 汽油的安定性一、质量要求汽油本身含有的非烃类和不饱和烃(烯烃特别是共轭二烯烃) 是油品不安定的内在因素,这些活泼组分在运输、贮存及使用 过程中,受外界因素(金属催化及光照、受热、空气、水等) 的影响,易发生氧化、缩合、聚合等反应,生成酸性物质、胶 状物质和不溶沉渣,使油品颜色变深,使用性能变差。实验表明,贮存温度每增加10oc,汽油生胶速率2.4-2.8倍, 相同条件下,在铜的催化作用下,可使汽油胶质生成量增大 6 倍,此外,昼夜温差大,会增大“小呼吸”量(由于温度及罐 外大气压力变化而引起的呼气和吸气过

4、程) ,使储油罐中消耗的 氧气得不到不断补充,也会加速燃料氧化。若生成的胶质过多,沉积在发动机油箱、滤网。汽油导管、化油器喷嘴等部位,会堵塞油路、影响供油和混合气的形成,沉积在进气阀上,受热后会形成粘稠奇偶的胶状物,使进气阀粘着或关闭不严而产生漏气现象,沉积在汽缸盖、汽缸壁上,易形成积炭,导致散热不良,引起爆震燃烧;沉积在火花塞上,在高温下形成积炭,使点火不良,甚至造成短路,不能产生电 火花,总之,安定性差的汽油,不仅降低储存期,还会破坏发 动机正常工作,增大消耗。车用无铅汽油对安定性的要求是:诱导期长,实际胶质小, 长期贮存不显著生成胶状物质和酸性物质,不发生酸度增大, 颜色变深及辛烷值降低

5、等质量变化。二、汽油组成对安定性的影响1.汽油组成直馏( 原油经直接分馏而得到的汽油 )和重整( 催化重整简称重整是在催化剂油中无烯烃存在,故安定性好,热裂化和催化汽油中含有相当 量的烯烃和少量二烯烃,故安定性不好。引起汽油安定性变差的原因除烃类组成外, 更主要的原因是由 于汽油中含有一些氧、氮、硫的非烃化合物,这些活泼的非烃 类组分主要有:硫醇类化合物,吡咯类化合物以及环烷酸和酚 类化合物,活泼的烃类组分,主要是烯烃、共轭二烯烃类。 2.不饱和烃和非烃类化合物对汽油安定性的影响烃类中最活泼的组分是共轭二烯烃, 其次是烯烃, 烷烃安定性 最好,其氧化活性顺序是(不安定烃类的活泼顺序) : 共轭

6、二烯烃、芳烃 单烯烃芳烃异构烷烃 环烷烃烷烃 非烃中最活泼的组分是元素 S、H2S、硫醇系化合物(RSH,ArSH) 以及酚类化合物和吡咯类化合物。( 1)共轭双烯 当共轭双烯与硫醇类化合物共存于汽油中,发生共氧化反应 或加成反应,而使生胶量增加,结果使汽油安定性下降。( 2) 烯烃烯烃单独存在时安定性较好,当烯烃与共轭二烯烃或硫醇性化 合物共存时,共轭二烯烃或硫醇性化合物则引发烯烃的氧化反 应,同理二烯烃也一样能引发烯烃氧化生成胶质。所以汽油中只要有少量硫醇类化合物或二烯烃存在, 含烯烃类 汽油柴油安定性便会大大降低,因此烯烃是氧化生胶的主要因 素。(3)含硫化合物 当烯烃与硫醇类化合物共存

7、时,烯烃是非常活泼的,氧化生 胶的速度很快,是生胶的主要原因,其他硫化物当然也能参与 生胶反应,但不如硫醇性硫化物那么活泼( 4) 含 N 化合物氮化物对油品氧化生胶、颜色加深均有贡献,但不如吡咯类 氮化物严重,氮化物是油品颜色的主要贡献者。(5)氧化物氧化物是使油品颜色加深的组分,除烃对油品安定性有影响 外,还有阳光、温度、金属催化、空气中氧等都可加速汽油氧 化,但这些因素可人为改变,比如:储存罐涂银粉,地下山洞 储存,用钝化金属罐,储罐上加盖泡沫或充 N2 等 自己看书 P168-169(10min)三、评定汽油安定性的方法 1.实际胶质 汽油在储存和使用过程中形成粘稠、 不易挥发的褐色胶

8、状物质, 称为胶质。注:评定车用无铅汽油安定性的指标主要有实际胶质和诱导期。根据溶解度的不同,胶质可分为三种类型:不溶性胶质或称 沉渣:它在汽油中形成沉淀,可用过滤方法分离出来 可溶性胶质:它以溶解状态存在于汽油中,但可通过蒸发的方法使其作为不挥发物质残留下来,实际胶质法测定的就是这 种物质。 粘附性胶质:其特点是粘附在容器壁上,并且不溶于有机溶 剂。以上三种胶质合成为总胶质。实际胶质是指在试验条件下测得的航空汽油、 喷气燃料的蒸发残留物或车用汽油蒸发残留物中不溶于正庚烷的部分,以 mg/100ml 表示。(1)测定意义 实际胶质是表示发动机燃料抗氧化安定性的一项重要指标, 用 以评定燃料使用

9、时在发动机中(进气管和进气阀上)生成胶质 的倾向, 裂化汽油抗爆性变差的趋势, 因为随实际胶质的增高, 裂化汽油辛烷值相应降低。实际胶质也是发动机燃料贮存时控制的重要指标, 据此可判断 其能否使用和继续贮存,因此应定期测定实际胶质。 注:我国车用无铅汽油要求出厂时实际胶质不大于 5mg/100ml, 四个月后,通常实际胶质不大于 10mg/100ml 时,仍可正常使用, 当实际胶质有上升倾向时,应尽快使用或发出。自己看书 P170(3min)(2) 分析检验方法 标准:车用汽油和航空燃料实际胶质测定法(喷射蒸发法) 适用于测定车用无铅汽油、车用乙醇汽油、航空汽油和喷气燃 料的实际胶质。对车用无

10、铅汽油的实验目的是测定试样在试验以前和实验条件 下形成的氧化物,由于车用无铅汽油生产中常有意加入非挥发 性油品或添加剂,因此,只有用正庚烷抽提使之从蒸发残渣中 除去后,所测得的结果才为实际胶质,否则称为未洗胶质。实际胶质含量 X= (m2-m1) /25ml x 100=4(m-mi)(171 页 8-1)自己看书 P171 ,具体测定见实训 P192-194.(3) 测定注意事项 称量条件控制:准备盛放试样的烧杯及试验后含有残渣烧杯 的称量要严格按照操作规程进行,即按规定方法干燥结束后, 要放进冷却容器中在天平附近冷却近 2 小时,再行称量。 加热温度控制通常,温度升高,试样氧化生成胶质的速

11、率增大,因此,蒸发 浴温度超过规定温度时,结果偏高。温度过低时,试油或正庚 烷抽提液可能不会蒸干,也会引起未洗胶质和胶质的测定结果 偏高。 空气流速的控制引入空气时应小心,若初始阶段空气(或蒸气)流速较大,会 引起油滴飞溅至外面,而使测定结果偏低。若空气流速自始至 终都较小,则氧气供应不足,反应不充分,则使测定结果偏大 盛样容器的选择取样器和试剂瓶都应使用玻璃容器,而不用金属容器,因为金 属材质特别是铜质材料对试样有明显催化生成胶质的作用,可 使测定结果偏高。 空气流净化实验通入的空气,要经过净化处理,以免将水分,机械杂质 及润滑油带入试样烧杯中,使测定结果偏大,最好采用钢瓶供 应空气。自己看

12、书 P170-171(10min)2. 诱导期 诱导期是指在规定的加速氧化条件下,油品处于稳定状态所经 历的时间,以 min 表示。(1)测定意义 诱导期是评定燃料抗氧化安定性的指标,用以评定燃料在长期 贮存中,氧化生成胶质的倾向,通常,诱导期长,油品形成胶 质的倾向小,抗氧化安定性好,油品稳定,适合长期贮存。 例:实际测得汽油的诱导期为 360min 时,可以贮存半年以上, 而不变质。、 注:我国车用无铅汽油和车用乙醇汽油要求诱导期不少于 480Min。(2)分析检验方法 基本原理见课本 172 页 标准:汽油氧化安定性测定法(诱导期法) 该法适用于测定在加速条件下汽油的氧化安定性 测定方法

13、见课本 172-173 页 注:诱导期等于扬花期减去修正值 例:某一试样氧化期为60min,由表7-2查得修正值为14min, 则该油品的诱导期报告结果为 46min。(3)注意事项 测定器的安装对测定影响:如有漏气,哪怕是难以发觉的渗 漏,都会影响测定的准确性,为确保供气系统的严密,应对 称紧固,均匀用力。 充入氧气压力要符合规定: 第一次充入氧气压力为 196.1KPa, 通入时间不少于3min,其目的是吹出弹体内的空气,第二次 氧气压力为735.5KPa,并在15-20°C的水浴中反复试漏,之 后调整弹体内氧气压力为686.5 士 4.9KPa,以备试验。 水浴温度的控制 水浴

14、温度时诱导期测定的主要条件之一,它直接影响测定精密 度,要求水浴温度控制在100OC 士 10C范围内,应根据当地大气 压适当调整浴液组成,若大气压力过低,水被加热至沸腾状态 仍达不到试验温度,可添加适量甘油或乙二醇。3. 改善汽油安定性的途径 改善汽油的安定性通常采用的较为经济的方法是:(1)对油品进行适当精制,以除去不安定组分,然后再加入添 加剂,以防止或延缓其氧化。常用的添加剂有抗氧剂(如2,6-二叔丁基对甲苯酚,代号T501,可与自由基作用,中断氧化 链反应)、金属钝化剂(如N,N-二亚水杨丙二胺,代号 T1201, 能与金属离子形成配合物而使其失去催化氧化活性)等。( 2)此外,采取

15、降低贮存温度,减少温差变化,避免与金属接 触和避光贮存均能延缓汽油变质。第二节 柴油安定性质量要求与汽油相似,影响柴油安定性的主要原因同样是油品中的 不饱和烃(如:烯烃,二烯烃)以及含硫、氮化合物等不安 定组分,安定性差的柴油,长期储存,颜色会变深,易在油 罐或油箱底部,油库管线内及发动机燃油系统生成胶质和沉 渣,在使用过程中油箱温度可达 60-80°C,由于剧烈震荡, 油品中的溶解可达到饱和程度, 进入燃油系统后, 温度继续 升高,在金属的催化作用下, 不安定组分会急剧氧化生成胶 质,这些胶质堵塞滤清器,会影响供油;沉积在喷嘴上,会 影响雾化质量,导致不完全燃烧,甚至中断供油,沉积

16、在燃 烧室壁,会形成积炭,加剧设备磨损。轻柴油和车用柴油安定性的质量要求是:安定性好,在储 存时声称胶质及燃烧后形成积炭的倾向要小。二、 评定指标及意义 评定柴油安定性的指标主要有贮存安定性和热氧化安定性, 具体指标通常用总不溶物来评价。评价轻柴油和车用柴油安定性的指标主要有总不溶物和10%蒸余物残炭1. 总不溶物 总不溶物是评价车用柴油固有安定性的指标。 所谓固有安定性是在没有水、 活性金属表面及污物存在的情 况下,试样暴露于大气中的抗氧化能力。柴油是复杂的有机混合物,其中也有以聚集状态存在的胶 体化合物, 在大量溶剂的稀释下, 其固有的胶体稳定性被破 坏,使胶体凝聚而沉降下来,此即为不溶物

17、,不溶物量与溶 剂的相对分子质量密切相关, 因此得到的需注明是什么溶剂 的不溶物,通常,溶剂用量为试样量的 30-40 倍。总不溶物包括粘附性不溶物和可过滤不溶物两部分,其 中,粘附性不溶物是在试验条件下, 试样在氧化过程中产生 的,粘附在氧化管壁上,且不溶于异辛烷的物质。可过滤不溶物是在试验条件下, 试样在氧化过程中产生的 能过滤分离出来的物质, 它包括氧化后在试样中悬浮的物质 和管壁上易于用异辛烷洗涤下来的物质。我国 轻柴 油和车 用柴 油均 要 求总 不溶 物含 量 不大 于 2.5mg/100ml.2. 10%蒸余物残炭油品在规定的仪器中隔绝空气而加热, 使其蒸发, 裂解及 缩合所形成

18、的残留物, 称为残炭, 残炭是评价油品在高温条 件下生成焦炭倾向的指标。由于车用柴油馏分轻,直接测定残炭值很低,误差较大, 故规定测定 10%蒸余物残炭,车用柴油 10%蒸余物残炭反映 油品的精制深度或油质的好坏, 10%蒸余物残炭值大的柴油 在使用中会在汽缸内形成积炭, 导致散热不良, 机件磨损加 剧,缩短发动机使用寿命。轻柴油和车用柴油均要求 10%蒸余物残炭值不大于 0.3%。(柴油安定性测定见课本 176-178 页)三、测定方法1、总不溶物(1)依据:测定按 SH/T 0175-94馏分燃料油氧化安定性测定 法进行,该标准实验方法适用于评定初馏点不低于1750C,90%点温度不高于

19、3700C 的中间馏分燃料油的固有安定性。但不适用于含渣油的燃料油以及主要组分为非石油成分的合成燃料油,也不能准确预测中间馏分,燃料油在储存一定时间后生成的总不溶物量。(2)测定原理: 将已过滤的试样在通入氧气连续鼓泡, 并在规 定温度下进行加速氧化,根据氧化后所得总不溶物含量, 来衡量油品抵抗大气 (或氧气) 作用而保持其性质不发生 永久变化的能力。(3)方法测定时,将已过滤的 350ml 试样注入氧化管中,通进氧气, 速度为50ml/min,在95°C的温度下氧化16h,然后将氧化后的试 样冷却到室温,过滤,得到可过滤的不溶物,用三合剂(等体 积混合的分析纯丙酮、甲醇、甲苯液体)

20、把粘附性不溶物从氧 化管上洗下来,蒸发除去三合剂后,即得到粘附性不溶物,可 过 滤 的 不 溶 物 与 粘 附性 不 溶 物 之 和 即 为 总 不溶 物 量 , 以 mg/100ml 表示。(4)测定注意事项 试样的贮存与保管 试样的贮存和保管条件应不致引起总不溶物增多,按要求试 样应装在金属桶或棕色瓶,避光保存,不得用塑料容器或软质 玻璃材料容器存放,如果不能立即试验,应用 N2 加以保护, 贮存温度不应高于10°C,贮存时间不得超过一周。 基本实验条件的保证 实验必须确保在无水、活性金属表面及污物存在的规定下进行,同时避免光照,否则可导致测定结果偏高。 实验条件的控制严格控制实

21、验温度( 95±0.2 0C), 氧气流量 (50 ±5ml/min), 氧 化时间( 16h), 防止因氧化的改变,而影响测定结果。 防止中毒 清洗粘附性不溶物时,应在通风橱进行,防止甲苯中毒。2. 1 0%蒸余物残炭( 1 )康氏法残炭(见前面)(2)测定方法(略)利用康氏残炭测定器(3)影响因素 量取温度为了得到较准确的 10%蒸余物残炭,蒸馏时应设法使馏出物温 度与装样温度一致。 仪器的安装 全套坩埚放在镍铬丝的三角架上,必须将外铁坩埚放在遮焰体的正中心,不能倾斜,全套坩埚用圆铁罩罩上,必须受热均匀, 否则将影响测定结果。 加热强度控制强热期必须保证7min,若加热

22、强度不够,会影响到残炭的形成, 使其无光泽,并不呈鱼鳞片状,造成结果偏大 坩埚冷却和称量 按规定,强热期过后,移开喷灯,使仪器冷却到不见烟(约 15min), 再移去圆铁罩和外、内贴坩埚盖,用热坩埚钳将瓷坩埚移入干 燥器内,冷却40mi n,称量。若取出过早,新鲜空气进入瓷坩 埚,在高温下残炭发生燃烧,会使测定结果偏小,反之,超时 未取出,由于温度降低,可能引起瓷坩埚吸收空气中的水分, 使测定结果偏高。自己看书 176-179 页第三节 喷气燃料的安定性一、质量要求(评定喷气燃料安定性的意义) 为了满足国防需要, 喷气燃料特别是军用喷气燃料要有一定的 储备量,因此,要求其具有良好的储存安定性,

23、保证在长期储 存中不氧化生胶,不引起颜色变化。目前喷气发动机迅速发展,飞机的最大飞行速率越来越大, 油品所承受的温度也越来越高,例如:在环境温度为 -560C 时, 若飞机在 11KM 的高空,飞行速率达到 2M( M 读作马赫,表 示音速,约为1180km/h)飞机表面温度达到98°C,若飞行速率 3M,飞机表面温度可高达2910C,随油箱温度也越来越高,因 此,要求喷气燃料必须具有良好的热安定性。所谓热安定性,是指油品抵抗发动机燃油系统较高温度和溶 解氧的作用而不生成沉渣的能力,故又称为热氧化安定性。所以,抗渣能力强,航空煤油热安定性好,在使用中沉渣生 成的少,反之,抗渣能力弱,

24、喷气燃料热安定性不好,在使用 中沉渣生成的多,易造成飞行事故。二、沉渣产生的原因喷气燃料中沉渣的生成是由于温度、 油中溶解氧及金属的催化 作用,使喷气燃料中不安定的烃类和非烃氧化、聚合、缩合所 致,喷气燃料中不安定的烃类有:烷基萘、四氢萘类、烯烃以 及侧链上有双键的芳烃。它们的安定性大小顺序是: 芳烃烷基萘、四氢萘类、烯烃 (少量)烷基苯环烷烃 烷烃 不安定的非烃主要是含 C、N、S 化合物,即硫醇、吡咯类及酚 类,它们在生成沉渣的过程中,也是非烃类先分解或先氧化, 再引发烯烃反应生成沉渣。至于生胶反应过程, 基本上与汽油类似, 所不同的是喷气燃料 在使用过程中各部位温度均较高,易使不安定烃和

25、非烃氧化, 所以喷气燃料中不安定的烃和非烃的含量应严格控制。为获得 安定性良好的喷气燃料,其组成中非烃含量应最少,同时控制 双环芳烃的含量不大于 3%,尽可能避免含有烯烃, 只能允许数 量不大的单环芳烃存在 (不大于 20%),而环烷烃和烷烃应作为 喷气燃料的主要组分。三、评定指标及意义评定喷气燃料安定性的指标有碘值、 烯烃含量及芳烃含量, 实 际胶质,过滤器压力降和预热管评级。1、碘值在规定的条件下,100g试样所能消耗单质碘的质量(g)称为碘值,以 g I2/100g 表示。( 1 )测定意义 碘值是评价喷气燃料贮存安定性的指标,主要用来测定油品中 的不饱和烃含量,碘值越大,表明油品含不饱

26、和烃越多。其贮存安定性越差, 贮存后与空气中氧气作用生成深色胶质和 沉渣的倾向越大。我国 1 号, 2 号喷气燃料分别要求碘值不大于 3.5g I2/100g 和4.2g l2/100g (见课本附录)( 2)分析检验方法 依据标准:轻质石油产品碘值和不饱和烃含量测定法(碘 - 乙醇法),适用于测定航空汽油、喷气燃料和其他轻质燃料的 碘值和不饱和烃含量。 测定原理用过量的碘 -乙醇溶液与试样中的不饱和烃发生定量反应, 生成 碘代烃,剩余的碘用硫代硫酸钠溶液返滴定,根据消耗碘 -乙醇 溶液的体积,即可计算出试样的碘值。测定时,将试样溶于乙醇中,加入过量的碘 -乙醇溶液并补加一定量的蒸馏水,碘与水

27、发生歧化反应:12 +H20=HI0 +HI该反应很慢,生成的次碘酸再与试样中的不饱和烃发生加成反应:RCH=CH 2 +HIO- RCH(OH)CH 2I该反应迅速,摇动5Min,再静置5min,便得到乳状液,表示反应已经完全,过量的碘,可用已知浓度的硫代硫酸钠溶液滴定:2Na2S?O3 +12 Na?S4O6+2Nal试样的碘值按下式计算XI=0.1269g l/mol*(v-v1)c *100m0.1269g I/mol-与 1.00ml1.000mol/l NazbOs溶液相当的碘的质量。m:试样的质量v1:滴定试样所消耗的Na2S2O3的体积注:次碘酸是一种较强的氧化剂,能将硫代硫酸

28、根离子氧化成 硫酸根离子,因此,滴定前要加入过量的碘化钾,使碘转化为I3-,防止继续歧化:S2O3- +4I2+5H2O=2SO42- +10H+ +8I-I- +I2 =I3I3-的生成还可减少碘的挥发,因而避免了因挥发而引起的测定 误差。滴定时,随着Na2S2O3的加入,碘不断消耗,13逐渐解离 溶液中的 KI ,不影响测定结果。具体测定方法见实训 P194 二、碘-乙醇法 自己看书 (3)测定注意事项 碘挥发损失 : 对测定结果影响很大测定时用碘量瓶, 磨口要严密, 塞子预先用 KI 润湿,由于 I2 能溶解于 KI ,故可以防止其逸出,待反应完毕再洗入瓶中进行 滴定,反应及滴定温度要求

29、在 20± 50C,其目的也是为了减少碘 挥发。 碘离子氧化:空气中的氧气能将碘离子氧化为单质J,引起测定结果偏高,为减少与空气接触,无论是反应还是滴定,均 不能过度摇荡,滴定时间应尽量缩短。 反应时间反应时间不足和过长均会引起测定误差,故在用Na2S2O3 溶液滴定时,应严格执行摇动5min,静置5min的规定,使反应完 全。 指示剂的加入一定要在接近化学计量点, 再加入淀粉指示剂, 否则过早加入,淀粉会与碘形成稳定的复合体,不利于与 Na2S2O3 反应,使滴 定时间延长,测定结果不准确。 稳定剂的影响为使 I2 能将硫代硫酸根离子定量氧化为连四硫酸根离子,不允 许向 Na2S2

30、O3 溶液中加入碱性稳定剂,这是因为碱性条件下硫 代硫酸根离子会被碘氧化成硫酸根离子,使测定结果偏低。2. 烯烃及芳烃含量烯烃含量包括烯烃、 二烯烃和环烯烃, 芳烃含量包括单环芳烯, 多环芳烃、芳烯烃及某些二烯烃及含有 S、N、O 的化合物。(1)测定意义烯烃含量是评价喷气燃料贮存安定性的又一指标,芳烃含量 是评价喷气燃料燃烧性和低温流动性的指标。但实验方法中的 芳烃含量还包括芳烯烃及某些二烯烃及含有 S、N、O 的化合物因此,该指标还与油品的贮存安定性有关。(2)测定方法依据:GB/T11132-1989液体石油产品烃类测定法(荧光指示 剂吸附法)进行测定。方法:取 0.75ml 试样注入用

31、活化硅胶填充的玻璃吸附柱中,在 吸附柱的分离段装有 3-5mm 的含有荧光染料的染色硅胶。 当试 样全部吸附在硅胶上以后,加入异丙醇脱附试样,并加压使试 样顺柱而下,试样中的各种烃类按照吸附强弱不同,分离成饱 和烃、烯烃和芳烃,荧光染料也和烃类一起选择性分离。在紫外灯光下, 可以清楚地看到饱和烃, 烯烃和芳烃的界面, 按吸附柱中每种烃类区域长度计算出各种烃类的体积分数,即 得到烯烃和芳烃的含量。3、实际胶质(同汽油)4、过滤器压力降和预热管评级(1)测定意义过滤器压力降和预热管评级是评价喷气燃料热安定性的指标, 热安定性差的燃料在较高使用温度下,易生成胶质和沉渣,若 粘附在热交换器表面上,会导

32、致冷却效率降低,沉积在燃料导 管、过滤器上,将引起流动压力降增大,输送困难,堵塞在喷 嘴上,将使燃料喷射不均,燃烧不完全,甚至中断供油, 3 号 喷气燃料要求热安定性试样(260°C,2.5h)指标为:过滤器压力 降不大于3.3KPa,管壁评级小于3,且无孔雀蓝色或异常沉淀 物。(2)方法(略)课本 181 页动态模拟实验(自己看书)(3)注意事项( 182 页) 取样与预处理:流量 1.5ml/min的空气充气6min。 加热管防护 每次试验都要使用一根新的加热管,安装仪器时不要碰到加热 管中间的实验部位,否则会影响沉积物在管壁上的形成。如果 触及了加热管中间的 实验部分,则该加热

33、管不能使用。 燃料油品流速控制:供油流速为 3.0ml/mim. 加热温度的控制:温度控制器一般在90s的时间内,使加热管达到要求的温度。自己看书( 5Min)第四节 润滑油及润滑油的安定性一、润滑油的安定性(以内燃机润滑油为例)1、质量要求内燃机油抵抗氧化作用而保持其性质不变的能力, 称为抗氧化 安定性,由于内燃机油在较高的温度环境循环使用,不断与空 气中的 O2 接触,并受金属的催化作用,所以其氧化速率相对 其他润滑油 要快,很容易变成酸性物质而腐蚀金属, 或生成油 泥等,影响正常使用,缩短换油期。同时,生成酸类。胶质和沉积物在发动机高温条件的烘烤下, 最终将变成缩聚物(树脂状物质)沉积在

34、零件表面形成漆膜, 致使内燃机油导热性变差,造成活塞升温。因而内燃机油应具有较强的热稳定性和抗氧化性, 即在使用中 能抑制有机酸、 胶质和沉渣的生成、 黏度和残炭值无明显增大。 2、评定指标的分析检验 内燃机油的抗氧化安定性可用残炭值评价(1)测定意义 形成残炭的物质主要是内燃机油中的多环芳烃、胶质、沥青 质及碱性含 N 化合物,因此残炭值的大小反映内燃机油的精制 深度,内燃机油在使用过程中,随着烃类的氧化、胶质、沥青 质含量相应增加,故残炭值也反映在用内燃机油生成漆膜和积 炭的数量。现代高性能的发动机的热负荷很高, 如有的增压柴油机需向活 塞内腔喷射润滑油来降低其温度,这就对润滑油的热氧化安

35、定 性提出了更高的要求,所以发动机润滑油要求有良好的热氧化 安定性(具体测定见课本 187-188 页)(2)测定:康氏残炭值(见前面) 为准确反映残炭,成品内燃机油要求测定加剂前的残炭值,此 外,也可用黏度及酸值来监控在用内燃机油的抗氧化安定性。 自己看书 182-188 页二、润滑脂的安定性1、质量要求要求润滑脂在贮存和使用中不易变质、分油,安定性包括胶体 安定性、氧化安定性和机械安定性,它们分别表示润滑脂在贮 存和使用时避免胶体分解,防止润滑油析出的能力;润滑脂在 贮存和使用时抵抗大气的作用而保持其性质不发生永久变化的 能力;润滑脂在机械工作条件下抵抗稠度变化的能力。2、评定指标的分析检

36、验润滑脂安定性用氧化安定性、胶体安定性、机械安定性等三方 面评价(1)胶体安定性润滑脂在使用中抑制分油的能力称为润滑脂的胶体安定性。 若制成的润滑油在短时间就产生分油,说明其胶体安定性差, 润滑脂的析油量是评价润滑脂的胶体安定性的指标。油的析出 量越大,说明胶体的安定性越差, 当润滑脂的析油量超过 5-20% 时,则不能使用。析油量的测定方法有以下三种: GB/T 392-77 (90)润滑脂压力分油测定法该法是利用规定的加压分油器在规定的温度(15-25°C)和一 定的荷重下(1000g± 10g), 30min内从润滑脂内压出油的质量, 以质量分数表示。 SH/T 03

37、21-92润滑脂漏斗分油测定法该法测定时先将滤纸放入漏斗中并使滤纸紧贴在漏斗壁上, 将 捣脂器内搅拌好的试样放入有滤纸的漏斗内,并将试样紧密地放在滤纸上,利用滤纸的毛细作用在规定的温度下(一般为 50度或70度),经一定的时间(24h)后测定其析出的油量,(以 质量分数表示)SH/T 0324-92润滑脂钢网分油测定法(静态法) 适用于测定润滑脂在提高温度下的分油倾向,该法测定时将约 10g试样装在金属丝铜网中,在静止状态下(100士 10C),经30h 后,测定经过钢网流出油的质量分数。( 2)氧化安定性润滑脂在贮存和使用过程中抵抗空气(氧化)作用而保持其性 质不发生永久变化的能力,称为氧化

38、安定性。润滑脂氧化后一般颜色变深,滴点、稠度降低,氧化生成的有 机酸腐蚀金属,氧化严重时出现分油和异臭味。测定方法:SH/T 0325-1992(2004) 润滑脂氧化安定性测定法该法将试样放在一个加热至990C,并充有758KPa氧气的氧弹中 氧化,按规定时间间隔(至少 24小时)观察并记录压力,经过 测定时间周期(100h或200h)后,由氧气压力降低来确定润滑 脂的氧化程度,压降越大,氧化安定性越差。(3)机械安定性又称剪切安定性,是润滑油在机械工作条件下抵抗稠度变化的 能力,如果剪切前后稠度变化小,则机械安定性好、 。测定方法 有两种:GB/T269-1991润滑脂和石油脂锥入度测定法

39、 SH/T0122-1992( 2004)润滑脂滚筒安定性测定法 它们都是利用仪器使润滑脂受到剪切,然后测定其锥入度,并 以剪切前后锥入度差值表示机械安定性的好坏。注 : 锥入度的解释锥入度是指在规定的温度下(25±0.50C)、负荷(150g士0.2g )和时间(5s)的条件下,标准锥体刺入润滑脂试样中的深度,以(1/10 ) mn表示。锥入度反映润滑脂在低剪切速率下的变形与流动性能。 依此可划分润滑脂的稠度等级。锥入度值越高,表明脂越软,稠度越小,越易变形和流动,反之,锥入度值越低,则脂越硬,稠度 越大,越不易变形和流动。润滑脂商品牌号通常用锥入度来划分。第五节 油品的碘值、溴值

40、及溴指数 (自学,自己看书 )第六节 实训(自己看书)第八章 油品安定性的测定一、名词解释1、油品安定性 2 、实际胶质 3 、诱导期 4、碘值 5、溴值 6、溴指数二、填空1、评定车用无铅汽油安定性的指标有 和 。(实际胶质、 诱导期)2、热裂化和催化汽油中含有相当量的 和少量 ,故安定 性不好。(烯烃、二烯烃)3、根据溶解度的不同,胶质可分为三种类型:一是不溶性胶质,可用 方法分离出来。二是可溶性胶质, 可通过的方法使 其作为不挥发性物质残留下来。 三是黏附性胶质, 以上三种胶质合称 。(过滤、蒸发、总胶质)4、 我国车用无铅汽油要求出厂时实际胶质不大于 mg/100ml,四个月后不大于m

41、g/100ml。(5、10)5、某一试样的氧化期为555mi n,由表查得其修正值为55.0mi n,贝U该油品的诱导期报告结果应为。(500min)5、 我国车用无铅汽油要求诱导期不少于。(480min)6、润滑脂析油量越大,胶体安定性越 ,当析油量超过 时,贝不能使用。(差、 5 20)7、碘值是评价喷气燃料 的指标,主要用来测定油品中的不饱和烃含量,碘值越大,表明油品含不饱和烃越 ,其贮存安定性 越 ,贮存时与空气中氧化作用生成深色胶质和沉渣的倾向越 。(贮存安定性、多、差、大)三、选择1、无铅汽油实际胶质测定时,用正庚烷抽提后的残渣质量称为(A.总胶质B.未洗胶质C.黏附胶质D.实际胶

42、质2、评定内燃机油抗氧化安定性的指标是( D )A.沉淀物 B.黏度指数 C.中和值 D.残炭3、下列使实际胶质的测定结果偏低的是( D)A.蒸发浴温度超过规定温度 B.蒸发浴温度过低 C.盛样容器是铜质材 料 D .空气流速较大4、我国轻柴油和车用柴油均要求总不溶物含量不大于( A )mg/100mlA.2.5 B. 5C.1.0D.2.05、 下列指标是评价内燃机油抗氧化安定性指标的是(B)A.实际胶质 B.残炭值C.碘值 D.烯烃含量6、下列导致碘值测定结果偏高的是( B )A.碘挥发损失B.碘离子氧化C.指示剂加入过早D.加入碱性稳定剂7、评价润滑脂胶质安定性的指标是( B )A.锥入

43、度B.析油量C.碘值 D.溴指数8、测定汽油实际胶质时,预先将浴中矿物油加热到( A )A.150°C± 3°C B. 180°C± 3°C C. 250°C± 3°C D. 250°C± 5°C9、当实际胶质含量小于(A)时,认为样品中无胶质存在。A. 2mg/100mlB.3mg/100ml C.4mg/100ml D. 5mg/100ml10、测定实际胶质时,重复处理带有胶质的烧杯,直至连续称量结果之差 不超过( C)A. 0.0002g B.0.0003g C.0.0004g D.0.0005g

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