Определение кислотного числа в маслах для бензиновых двигателей

Для чего требуется определять кислотное число в моторных маслах

Кислотное число (КЧ), определяемое в моторных маслах методом титрования, позволяет оценить количество кислотных компонентов, содержащихся в нем. Зная значение кислотного числа, можно оценить пригодность масла для дальнейшей эксплуатации. Важно отметить, что КЧ – это лишь один из критериев оценки качества масла, поэтому если оно лежит в допустимых пределах, то это не значит, что другие показатели будут в норме.

На что влияет высокая кислотность моторных масел

В новых маслах (не считая машинных) содержатся защищающие от окисления присадки, которые призваны продлить срок службы масла. Наличие присадок характеризуется слабым кислотным числом. Их кислотность лежит в допустимом диапазоне и они не оказывают коррозионное воздействие на двигатель.

По мере износа масла существенно ухудшаются его эксплуатационные характеристики, в частности, снижается содержание присадок, что приводит к появлению продуктов окисления масла, а также в нем появляются продукты распада топлива. В отработанных маслах показатель кислотности существенно выше. Коррозионная активность жидкости возрастает, а смазывающая способность резко падает, что может вызывать повышенный износ элементов двигателя.

Выражается кислотность в количестве щелочи KOH, пошедшей на нейтрализацию кислотных компонентов. Этот показатель называется кислотным числом масла.

Сущность методики определения кислотного числа в маслах для бензиновых двигателей

Кислотное число моторных масел определяется титрованием гидрооксидом калия, растворенном в изопропаноле. Образец свежего или отработанного масла растворяют в растворителе, содержащем толуол, изопропанол и небольшое количество воды.

В современных лабораториях определение кислотного числа выполняют на автоматических анализаторах - титраторах. Ниже представлен метод определения кислотного числа моторных масел. Методика предложена компанией Mitsubishi Chemical Analytech для потенциометрического титратора GT-200 для масел 0W-20.

Прибор для определения кислотного числа масла (анализатор).

• Тип титрования: Неводное, нейтрализация;

• Режим титрования: INF, Detection: pH/mV;

Комплектация

• Автоматический титратор: GT-200;

• Электроды: Электрод сравнения с муфтой (GTRS10B) + Стеклянный электрод (GTPH1B);

• Раствор для электрода сравнения: хлорид лития в этаноле, 3 моль/л;

• Объем бюретки: 10 мл.

Реагенты для анализа

• Титрант: Гидрооксид калия в изопропаноле 0,1 моль/л;

• Растворитель: смесь, состоящая из 500 мл толуола, 495 мл изопропанола и 5 мл чистой воды;

• Раствор для заполнения электрода: хлорид лития в этаноле, 3 моль/л.

Стандартный метод определения кислотного числа масла

Порядок проведения измерения:

Холостое измерение

1. добавьте 125 мл приготовленного растворителя в стакан объемом 200 мл;

2. Для титрования используйте гидрооксид калия 0,1 моль/л в изопропаноле.

Анализ с образцом

1. добавьте около 5 г образца в стакан на 200 мл;

2. добавьте 125 мл приготовленного растворителя в стакан с образцом;

3. проведите титрование с 0,1 моль/л раствором гидрооксида калия в этаноле.

Результаты измерений на титраторе GT-200 (Mitsubishi Chemical Analytech)

Средний результат по трем измерениям составляет около 2,7 мгKOH / г. Результаты измерений в режимах (mV) и (pH) совпадают.

Определение по скачку, mV:

Количество измерений: 3

Среднее значение:2,69

Стандартная ошибка, SD: 0,019

Cреднеквадратическое отклонение, RSD(%): 0,70

Определение по скачку, pH:

Количество измерений: 3

Среднее значение: 2,66

Стандартная ошибка: SD: 0,022

Cреднеквадратическое отклонение, RSD(%): 0,81

Нормативная документация, ГОСТ, ASTM

В качестве эталонного метода для представленной методики рассматривался ASTM D664-07 Standard Test Method for Acid Number of Petroleum Products by Potentiometric Titration.

Похожие методики анализа представлены в стандартах: ГОСТ 11362, ГОСТ Р МЭК 62021-1-2013, ГОСТ 5985, ГОСТ 30050. Подробнее с ними можно ознакомиться во вкладке НОРМАТИВНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ.

Норма кислотности моторных масел

Согласно ГОСТ 20799-88 для индустриальных масел без присадок допустимо КЧ в диапазоне от 0,02 до 0,05 мгKOH на 1 г масла, в зависимости от марки.

При использовании КЧ в качестве критерия износа масла следует ориентироваться на резкое изменение кислотного числа в сторону увеличения. Высокое значение свидетельствует о том, что в масле накопилось значительное количество продуктов окисления.

С графическими результатами измерений можно ознакомиться в приложении (кнопка «скачать брошюру»).