的,具有测定结果准确、自动化程度高、操作简单、测定时间短等优点,适合进行现场润滑油测定。
0前言总碱值是润滑油的一项十分重要的性能指标,表示润滑油中所含的碱性物质的多少。这些碱性物质主要是氨基化合物、弱酸盐,如皂类、多元酸的碱性盐和重金属的盐类。内燃机油普遍添加有超碱值清净分散剂,用以中和燃烧产物所生成的酸。
因此总碱值可间接表示为所含清净分散剂的多少,也能表示为在用油的剩余清净分散能力12.国家标准方法将总碱值定义为在规定的条件下,中和1g润滑油试样中全部碱性组分所需酸的量,以相当的KOH毫克数表示,其单位是mgKOH/g,作为重要的内燃机润滑油使用性能指标,在使用过程中,经常取样分析总碱值的变化,就可以监控润滑油的使用状态和确定润滑油中添加剂的大致消耗情况。
0251*石油产品碱值测定法(高氯酸电位滴定法)*.此方法,一是需要配制非水缓冲溶液,化学试剂对人体有害,使用时要有严格的防护措施和设施;二是非水缓冲溶液使用时需要新鲜配制,而且配制过程十分复杂,有效期短,母液在2周内使用,缓冲液在1h内使用;三是滴定终点不易判定,测定结果受人为因素的影响,并且在测定酯类润滑剂时酯可能与滴定剂发生化学反应导致分析结果偏高;四是实验仪器较复杂、笨重,并且要使用到大量玻璃仪器,不便于携带,因此只能在实验室进行,而不能对润滑油进行现场测定。为此,对利用伏安法测定润滑油总碱值进行了研究。
1实验基理应用循环伏安法测定润滑油总碱值时,首先必须将非电化学活性物质转化为电化学活性物质。这碱性物质发生反应,剩余的酸与加入的CuO发生化学反应,然后用循环伏安法测定混合液中Cu2+离子含量,从而间接求得油样的总碱值。
2实验仪器及试剂2.1仪器及设备常规仪器:具塞试管、漏斗、滤纸、铁架台、铁圈、药勺、胶头滴管、分析天平、移液管(5mL、mL各两支)、5mL容量瓶、称量瓶。
1230电化学分析仪,CH InstrumentCo.Ltd)。电极选用:iX工作电极为玻碳电极;②参比电极为Ag/AgCl电极;③辅助电极为铂电极。参数设置:①电位:+1~-1V(Cu2+离子在体系中的特征峰在-0. 2.2试剂1mol/L盐酸溶液;CuO(分析纯);液体石蜡(分析纯)。
1)溶液。
3实验过程2g油样与2mL液体石蜡混合,充分振荡;加入5mL体系试液充分振荡后,加0.1mol/L盐酸2mL,再经充分振荡;再加入过量的CuO后充分振荡,使过量的酸与CuO完全反应;将混合液过滤,用体系试液反复洗涤试管后定容至25mL,并充分振荡容量瓶使溶液充分混合,然后用移液管取出5mL溶液于反应池;用电化学分析仪进行循环伏安测定,反复测定4次,记录峰高,由标准曲线求得总碱值。
每次测定后都要将电极、支架擦拭干净,工作电极前端应用滤纸打磨干净,以除去沉积的Cu,这样才能避免电极对实验结果产生影响。氯化银参比电极不用时应擦拭干净,放人套筒中,以免氯化银析出。
4结果与讨论4.1方法可行性反应后过滤,用体系试剂反复洗涤定容至25mL后,取5mL混合液进行测定,从所得的伏安特性曲线图的峰高可以得出结果,见表1.表1加入盐酸量与特征峰高度、KOH的关系项目加入盐酸量/mL峰高(x对应于油中的KOH/mg如果样品中不存在碱性物质,加入2.酸和过量CuO后所得的特征伏安峰峰高对应的应该是0.00mgKOH;若样品中存在碱性物质,碱性物质会中和部分盐酸,特征伏安峰的峰高变低,由此可推算出样品中碱性物质的多少;其余以此类推。将表中数据作图,见。
从中可以看出,5次试验所得的特性曲线重复性很好,可以认为应用循环伏安法测定总碱值具有好的重复性,但这样的结论只能说明直接用盐酸与CuO进行反应重复性较好。对于润滑油测定,重复性如何还需用具体油品来试验。是对美孚CH- 4型柴油机油所进行的5组试验时所得的特征曲线图的叠合图。
从中可以看出,应用伏安法对具体油品进行总碱值测试时,除去每组油样量之间的微小差别和实验仪器的系统误差,图谱基本重合。
4.3验证实验从可以看出,伏安法对不同含量的Cu2+离子测定时,规律性明显,显示用伏安法测定润滑油总碱值是可行的。具体测定时,可将每次测定后所得的特性曲线中Cu2+离子特征峰的峰高与上面用盐酸测得的标准峰高图相对照,即可得出油样的总碱值。
4.2方法重复性表2两种万法测定结果比较油样编号标准方法测定值伏安法测定值先用SH/T0251-93‘石油产品碱值滴定法(高氯酸电位滴定法)*对6种油品进行总碱值测定,然后应用循环伏安法进行测定,将两种方法下的测定结果进行比较,见表2. 4.4讨论研究表明,伏安法对润滑油进行总碱值测定是可行的,可以满足测定时对于可行性、重复性和准确性的要求。从实验结果也可看到:应用该法测定润滑油总碱值时,其测定结果比用标准方法普遍要小,其原因在于所使用的盐酸与润滑油中碱性物质的反应不够完全。
循环伏安法技术为人们提供了一种有效的测定润滑油总碱值的方法。该法具有:①操作简单、快速、自动化程度高、重复性和再现性好、结果准确。
炅敏度高,其测定*小灵敏度可达5x10-nA;测定范围广,其测定范围从5x10-11~0.由于不再采用毒性很强的化学试剂,消除了对人体造成损害的可能性,提高了安全系数。④伏安法还能通过抗氧剂的测定来分析润滑油的使用寿命。⑤伏安仪体积小、重量轻、自动化程度高、操作要求简单、测定时间短,因此很适合进行润滑油现场测定。
循环伏安法也存在有不足之处:如测定总碱值时,由于需过滤掉混合液中的CuO,而使操作过程略有延长;所选用的体系试液还不够合适,造成测定结果特别是在总酸值测定时有较大偏差。