Способ определения содержания тяжелых фракций углеводородов в моторных маслах и топливах с помощью химического сенсора

Способ определения содержания тяжелых фракций углеводородов в моторных маслах и топливах с помощью химического сенсора

Реферат

Изобретение относится к способам контроля качества моторных топлив и может быть использовано для определения содержания тяжелых фракций углеводородов в моторных маслах и топливах.

Известно изобретение (RU 2007711 C1), которое относится к области химмотологии, а именно к области определения содержания фактических смол, например, в автомобильных бензинах и может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающих отраслях промышленности, а также при проведении научно-исследовательских работ. Изобретение представляет собой способ, который осуществляется следующим образом. Отбирают пипеткой 1 см³ пробы бензина, наносят на хроматографическую бумагу, при этом она пропитывает топливо. Затем пропитанную бензином хроматографическую бумагу сушат при температуре 150°C в течение 1-2 мин и промывают ее 2-4 см³ н-гептана. Повторно бумагу сушат для полного испарения остатков гептана в течение 1 мин при 150°C. Затем бумагу со смолами мелко нарезают и переносят в 10 см³ смеси ацетона и толуола в соотношении 16:1, встряхивают в течение 0,5 мин для извлечения смол из хроматографической бумаги. Полученный раствор смол переносят в кювету с толщиной слоя 20 мм и измеряют оптическую плотность при длине волны 400 нм. В качестве раствора сравнения используют смесь ацетона и толуола в соотношении 1:1. Концентрацию фактических смол определяют по формуле:

Cф.с=K·D,

где Cф.с. - концентрация фактических смол в бензине, мг, в пересчете на 100 см³ бензина; K - эмпирический коэффициент; D - оптическая плотность раствора. Недостатком данного способа является длительность проведения операций и использование меняющихся систем растворителей.

Целью данного изобретения является создание простого экспресс-метода определения тяжелых фракций углеводородов в моторных топливах, обладающего высокими метрологическими характеристиками. Заявленный результат достигается за счет использования в заявленном способе сенсорной пластинки, которая изменяет интенсивность окраски в зависимости от содержания тяжелых фракций углеводородов в образце.

Сущность изобретения состоит в том, что в пробу моторного топлива или масла опускают алюминиевую пластинку, покрытую химическим сенсором - композитным сорбентом, который изготавливают следующим образом. Смесь, имеющую следующий состав, мас.%: силикагель тонкоизмельченный КСМГ - 20, гипс - 5, жидкое стекло 20%-ное - 5, вода - остальное, тщательно перемешивают, наносят на алюминиевую фольгу в количестве 0,5 г на каждую пластинку, размером 10×10 см. Пропускают каждую пластинку через прижимное устройство - ограничитель, при этом на пластинке остается слой материала толщиной 0,1 мм. Пластинки подсушивают под током воздуха из вентилятора, далее помещают в термостат и выдерживают до тех пор, пока поверхность сорбента не станет белой. Пластинки разрезают на полоски шириной 10 и высотой 80 мм.

При наличии тяжелых фракций углеводородов пластинка темнеет, приобретая коричнево-песочный цвет, интенсивность окрашивания зависит от количества этих тяжелых фракций углеводородов в моторном топливе. Интенсивность окраски сравнивают со шкалой, которая изготовлена следующим образом. В 10 стаканчиков вносят 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 10,0 см³ смеси мазута и керосина в соотношении 1:10, далее приливают во все стаканчики до 100 см³ изооктана ХЧ или ОСЧ. Тщательно все перемешивают, в каждый стаканчик опускают пластинку до обозначенной на пластинке черты (60 мм от нижнего края). Через 5 с пластинку вынимают и фотографируют или находят по цветометрической шкале тон и интенсивность окраски и составляют шкалу с обозначением содержания тяжелых фракций углеводородов в %.

Способ осуществляют следующим образом. Отбирают пробу моторного топлива в объеме 50 см³, опускают в нее сенсорную полоску, выдерживают 5 с, вынимают и сравнивают окраску со шкалой.

Метрологические характеристики способа определения тяжелых фракций углеводородов в моторных топливах и маслах приведены в табл.1.

Таблица 1
Результаты определения содержания тяжелых фракций углеводородов в бензинах. Число опытов n=6, степень надежности P=0,95, критерий Стьюдента tp=2,57.
Проба	Внесено тяжелых фракций углеводородов, %	Найдено, %
Предлагаемый способ	Способ [1]
Бензин марки АИ 76	-	-	-
0,10	0,10±0,01	0,10±0,02
0,20	0,20±0,02	0,20±0,04
0,40	0,40±0,04	0,40±0,06
0,80	0,80±0,05	0,80±0,07
1,00	1,00±0,09	1,00±0,10
1,50	1,50±0,13	1,50±0,17
2,00	2,00±0,15	2,00±0,19
3,00	3,00±0,20	3,00±0,24
10,0	10,0±0,80	10,0±0,10
Бензин марки АИ 92	-	-	-
0,10	0,10±0,01	0,10±0,02
0,20	0,20±0,02	0,20±0,04
0,40	0,40±0,04	0,40±0,06
0,80	0,80±0,05	0,80±0,07
1,00	1,00±0,09	1,00±0,10
1,50	1,50±0,13	1,50±0,17
2,00	2,00±0,15	2,00±0,19
3,00	3,00±0,20	3,00±0,24
10,0	10,0±0,80	10,0±0,10
Бензин марки АИ 95	-	-	-
0,10	0,10±0,01	0,10±0,02
0,20	0,20±0,02	0,20±0,04
0,40	0,40±0,04	0,40±0,06
0,80	0,80±0,05	0,80±0,07
1,00	1,00±0,09	1,00±0,10
1,50	1,50±0,13	1,50±0,17
	2,00	2,00±0,15	2,00±0,19
3,00	3,00±0,20	3,00±0,24
10,0	10,0±0,80	10,0±0,10
Керосин осветительный	-	-	-
0,10	0,10±0,02	0,10±0,02
0,20	0,20±0,04	0,20±0,05
0,40	0,40±0,05	0,40±0,07
0,80	0,80±0,07	0,80±0,08
1,00	1,00±0,08	1,00±0,10
1,50	1,50±0,12	1,50±0,14
2,00	2,00±0,15	2,00±0,17
3,00	3,00±0,20	3,00±0,24
10,0	10,0±0,90	10,0±0,30

Как видно из результатов (табл.1), предлагаемый способ определения тяжелых фракций углеводородов в бензинах с использованием химического сенсора обладает высокими метрологическими характеристиками.

Литература

1. ГОСТ 8489-85. Метод определения фактических смол (по Бударову), в кн.: Нефтепродукты. Методы испытаний, ч.II. - М.: Стандартов, 1987, с.373.

1. Способ определения содержания тяжелых фракций углеводородов в моторных маслах и топливах с помощью химического сенсора, отличающийся тем, что в качестве химического сенсора используется композитный сорбент следующего состава, мас.%: силикагель тонкоизмельченный КСМГ 20, гипс 5, жидкое стекло 20%-ное 5, вода - остальное, который тщательно перемешивают, наносят на алюминиевую фольгу, пропускают через прижимное устройство, подсушивают под током воздуха из вентилятора и далее в термостате, пока поверхность сорбента не станет белой, разрезают на сенсорные полоски, которые опускают в пробу моторного топлива, выдерживают не менее 5 с и затем сравнивают их окраску с предварительно приготовленной шкалой.

2. Способ определения содержания тяжелых фракций углеводородов в моторных маслах и топливах с помощью химического сенсора по п.1, отличающийся тем, что для приготовления шкалы в 10 стаканчиков вносят 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 10,0 см³ смеси мазута и керосина в соотношении 1:10, далее приливают во все стаканчики до 100 см³ изооктана ХЧ или ОСЧ, тщательно перемешивают, в каждый стаканчик опускают сенсорную полоску, которую через 5 с вынимают, фотографируют или находят по цветометрической шкале тон и интенсивность окраски и составляют шкалу с обозначением содержания тяжелых фракций углеводородов в %.