ГОСТ 33733-2016: Нефть сырая. Определение содержания воды методом кулонометрического титрования по Карлу Фишеру

Для каких образцов подходит ГОСТ 33733-2016

ГОСТ 33733-2016 подготовлен на основе стандарта ASTM D 4928-12 и описывает метод определения воды в сырой нефти, содержащей в своем составе менее 500 ppm меркаптанов и сульфидов, кулонометрическим титрованием. Рассматриваемый норматив позволяет установить содержание воды в интервале от 0,02 до 5,00 % (массовых или объемных) с помощью автоматических титраторов.

Мешающие факторы

При измерении количества влаги в сырой нефти на результаты измерений могут влиять тиолы (RSH) и сульфиды (S- и H₂S). Однако значительная часть нефтей содержат не более 500 ppm этих компонентов в пересчете на чистую серу и такие количества не вызывают значительных помех.

Сущность метода по ГОСТ 33733-2016

Анодный раствор Карла Фишера в смеси с ксилолом добавляют в титровальную ячейку, а катодным раствором заполняют катодный отсек (в генерирующем электроде) на 2-3 мм уровнем ниже, после чего включают мешалку, чтобы обеспечить равномерное перемешивание. Перед проведением анализа производят калибровку оборудования. Для этого в титровальную ячейку вводят стандартный образец с известным содержанием влаги (или чистую воду с помощью микрошприца) и сверяют полученные результаты титрования с количеством воды, добавленным в ячейку.

Образец сырой нефти гомогенизируют и помещают в ячейку для титрования. В основе метода кулонометрического титрования по Карлу Фишеру лежит электрохимическое образование йода в ячейке у анода, его восстановление до йодид-иона в присутствии воды и образование комплекса с пиридиновым основанием. Йод и вода взаимодействуют в стехиометрическом соотношении 1:1. По закону Фарадея определяется количество воды, оно пропорционально количеству электрического тока. Точка эквивалентности устанавливается посредством фиксирования скачка напряжения между Pt-электродами, погруженными в анодный раствор.

Применяют две процедуры для анализа воды в нефтях. В соответствии с первой, аликвоту помещают в титровальную ячейку и выполняют анализ воды в массовых процентах. В условиях второй измеряют объем для представления результата в объемных процентах. Для определения влаги в массовых процентах используют любой герметичный шприц. Для анализа содержания влаги в объемных процентах используются шприцы, позволяющие вводить объем с точностью до 0,5% от объема измеряемой пробы.

Оборудование для кулонометрического определения воды

Используемый прибор для кулонометрического титрования методом Карла Фишера состоит из следующих узлов:

1. Блок управления;

2. Титровальная ячейка;

3. Генерирующий электрод с диафрагмой;

4. Двойной платиновый электрод;

5. Магнитная мешалка.

Для анализа можно рекомендовать титратор для кулонометрического титрования CA-31 с генерирующим электродом с диафрагмой. Данный прибор допускает обнаружение воды в сырой нефти в диапазоне от 10 мкг до 999,9999 мг.

Генерирующий электрод с диафрагмой CA20CE позволяет анализировать образцы с низким содержанием воды от 1 ppm и работать с образцами, которые могут взаимодействовать с реагентом Фишера.

Дополнительное оборудование для титратора Карла Фишера СА-31:

Аккумулятор и транспортировочный контейнер для работы в полевых условиях. Что может быть полезно при проведении геологоразведочных работ.

Используемые реактивы для метода ГОСТ 33733:

Необходимо использовать реактивы квалификации ч.д.а. или с чистотой выше.

1. Анодный реактив Фишера (смешанный с ксилолом в соотношении 6:4).

2. Катодный реактив Фишера, коммерчески доступный.

3. Стандартный образец для калибровки оборудования (СО, содержащий известное количество воды) или дистиллированная вода прибавленная с помощью микрошприца.

Вспомогательное оборудование:

1. Неаэрирующий высокоскоростной смеситель с высоким напряжением сдвига для обеспечения эффективности гомогенизации;

2. Шприцы. Рекомендованы стеклянные. Размер шприца подбирается так, чтобы аналит занимал не меньше половины общего объема шприца. При вводе пробы кончик иглы должен погружаться в объем раствора в титровальной ячейке;

3. Весы. Допустимо применение любых аналитических весов с точностью взвешивания до 0,1 мг и обеспечивающих взвешивание до 100 г.