卡尔费休试剂在石油制品中的应用
使用卡尔费休滴定法测定石油制品中的微量水分是十分合适的。石油学会从1976年起、日本工业标准(JIS)从1982年起尝试采用各种方法作为标准试验方法。由于石油制品的含水量一般是微量的,现在多数采用库仑法来测定。
库仑法:把绝缘油、冷冻机油、变压器油、灯油、轻油等试样添加到电解液中,使用库仑法进行滴定。各添加5~10 mL,即使出现不溶解呈现白浊的情况,只要完全分散的话就可以进行水分测定。
容量滴定法:把试样溶于油类用脱水溶剂中,使用容量滴定法直接进行卡尔费休滴定。
硅油的话,往酮类用脱水溶剂里添加试样,直接进行滴定。抗氧化剂等添加剂中含有与卡尔费休试剂发生干扰反应的物质,因此含有上述添加剂的润滑油(汽油机油、柴油发动机油等)等需要使用润滑油专用水分汽化装置来进行卡尔费休滴定。
润滑脂的话也是同样的操作。不含有害物质的话,先溶解于油类用脱水溶剂,然后直接进行滴定。含有有害物质的话,使用润滑油专用汽化装置,间接进行卡尔费休滴定。
在石油制品中,也有一些制品含有微量的与卡尔费休试剂发生干扰反应的硫醇、硫化氢。但如下所示,这些干扰反应会和等摩尔的碘定量地发生反应,所以只要知道硫醇和硫化氢的含量,就能通过计算滴定值,除去误差,求出正确的含水量。
2RSH+I2→2RSSR+2HI H2S+I2→2S+HI
由上述公式得知,1 ppm硫醇以及硫化氢中的硫磺分别相当于0.28 以及0.56 ppm的水。
[检测案例]
(1)容量滴定法
使用的试剂:卡尔费休试剂SS-Z(或SS)
脱水溶剂GEX、OLII(或MS、CM) 25~50 mL
物质名称 |
脱水溶剂 |
试样量(g) |
测定值(mg) |
含水量(ppm) |
工业汽油 |
油类用 |
20.0 |
0.42 |
21 |
航空汽油 |
/ |
20.0 |
0.30 |
15 |
煤油 |
/ |
20.0 |
1.22 |
61 |
轻油 |
/ |
20.0 |
1.66 |
83 |
重油 |
/ |
1.0805 |
27.88 |
2.58% |
原油 |
/ |
1.5023 |
5.41 |
0.360% |
变压器油 |
/ |
20.0 |
0.52 |
26 |
冷冻机油 |
/ |
20.0 |
1.24 |
62 |
防锈油 |
/ |
20.0 |
1.80 |
90 |
压缩机油 |
/ |
15.0 |
3.60 |
240 |
空气过滤器油 |
/ |
20.0 |
1.96 |
98 |
热处理油 |
/ |
20.0 |
1.10 |
55 |
油圧縮油 |
/ |
20.0 |
0.30 |
15 |
轧制油 |
/ |
20.0 |
1.08 |
54 |
液压油 |
/ |
20.0 |
0.84 |
42 |
旋转式泵油 |
/ |
30.0 |
0.30 |
10 |
航空润滑油 |
/ |
15.0 |
1.50 |
100 |
氟化油 |
/ |
20.0 |
0.34 |
17 |
液体石蜡 |
/ |
30.0 |
0.45 |
15 |
沥青 |
/ |
5.0 |
0.95 |
190 |
切削油 |
/ |
15.0 |
1.58 |
105 |
磨削油 |
/ |
15.0 |
2.01 |
134 |
蜡 |
/ |
0.1001 |
4.72 |
4.72% |
刹车油 |
一般用 |
1.0555 |
1.27 |
0.120% |
物质名称 |
脱水溶剂 |
试样量(g) |
测定值(mg) |
含水量(ppm) |
[电气绝缘油关系] |
||||
矿物油 |
油类用 |
8.8431 |
0.20 |
23 |
烷基苯2类1号 |
/ |
8.5784 |
0.17 |
20 |
2类2号 |
/ |
8.7058 |
0.55 |
63 |
2类3号 |
/ |
8.3116 |
0.23 |
28 |
聚丁烯3类1号 |
/ |
8.1933 |
0.14 |
17 |
3类2号 |
/ |
6.8850 |
0.19 |
28 |
3类3号 |
/ |
5.9730 |
0.11 |
18 |
烷基萘4类1号 |
/ |
9.2462 |
0.15 |
16 |
4类2号 |
/ |
9.3594 |
0.14 |
15 |
烷基二苯乙烷 |
/ |
9.4135 |
0.38 |
40 |
硅油 |
酮类用 |
9.6343 |
0.37 |
38 |
(2) 水分汽化法+容量滴定法
使用的试剂:卡尔费休试剂SS-Z(或SS)
脱水溶剂GEX(或MS)+PG(3:1) 50~100 mL
物质名称 |
加热温度 (℃) |
试样量(g) |
测定值(mg) |
含水量(ppm) |
汽油机油 |
150 |
4.3793 |
0.66 |
0.015 |
柴油机油 |
150 |
5.5145 |
0.94 |
0.017 |
船用机油 |
150 |
5.4998 |
1.04 |
0.019 |
船用汽缸油 |
150 |
5.4565 |
1.91 |
0.035 |
杯滑脂 JIS1类1号 |
120 |
1.0865 |
2.39 |
0.220 |
JIS2类2号 |
140 |
1.0776 |
4.20 |
0.390 |
纤维润滑脂 |
||||
JIS2类3号 |
140 |
1.0112 |
0.39 |
0.039 |
JIS2类4号 |
140 |
1.0523 |
0.43 |
0.041 |
石墨润滑脂 |
||||
JIS1类1号 |
140 |
1.0519 |
1.89 |
0.180 |
JIS2类1号 |
120 |
1.0219 |
1.11 |
0.109 |
(3)库仑法
使用的试剂:AQUAMICRON® AX(或AS) 100 mL
AQUAMICRON® CXU 5 mL
物质名称 |
试样量(g) |
测定值(μg) |
含水量(ppm) |
汽油 |
3.9353 |
351 |
89 |
石脑油 |
0.7280 |
117 |
161 |
煤油 |
0.7940 |
27 |
34 |
重油 |
4.4103 |
286 |
65 |
轧制油 |
4.3029 |
233 |
54 |
航空润滑油 |
2.5869 |
270 |
104 |
冷冻机油 |
2.4350 |
101 |
42 |
液压油 |
4.2943 |
387 |
90 |
刹车油 |
2.9758 |
904 |
304 |
液体石蜡 |
8.6600 |
130 |
15 |
电气绝缘油 |
4.1460 |
77 |
19 |
烷基苯 |
4.3132 |
73 |
17 |
(4)水分汽化法+库仑法
使用的试剂:AQUAMICRON® AX(或AS) 150 mL
AQUAMICRON® CXU 10 mL
物质名称 |
加热温度(℃) |
试样量(g) |
测定值(μg) |
含水量(ppm) |
|||
轻油 |
130 |
4.0973 |
241 |
59 |
|||
重油 |
110 |
4.4278 |
290 |
66 |
|||
C重油 |
150 |
0.3820 |
2188 |
0.573% |
|||
矿物油 |
130 |
4.5434 |
273 |
60 |
|||
透平油 |
130 |
8.4001 |
296 |
35 |
|||
轧制油 |
110 |
4.3029 |
233 |
54 |
|||
航空润滑油 |
130 |
3.3879 |
328 |
97 |
|||
发动机机油 |
130 |
0.9133 |
908 |
994 |
|||
汽油机油 |
180 |
4.6133 |
168 |
36 |
|||
柴油机油 |
130 |
4.3132 |
1298 |
301 |
|||
齿轮油 |
130 |
2.6322 |
244 |
93 |
|||
磨削油 |
150 |
1.7824 |
134 |
75 |
|||
液压油 |
130 |
4.2394 |
98 |
23 |
|||
切削油 |
150 |
1.7166 |
186 |
108 |
|||
透平油 |
130 |
4.4632 |
149 |
33 |
|||
刹车油 |
150 |
2.9758 |
904 |
304 |
|||
液压机油 |
130 |
4.3793 |
392 |
90 |
|||
防锈油 |
130 |
1.7590 |
532 |
303 |
|||
机油(石蜡类) |
130 |
4.3941 |
263 |
60 |
|||
机油(环烷类) |
130 |
4.5122 |
274 |
61 |
|||
原油 |
130 |
0.4156 |
1506 |
0.362% |
|||
蜡 |
150 |
0.7235 |
8 |
11 |
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