润滑油及添加剂中碱值检测方案

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纳诺仪器nano instrument2005年10月Shanghai Nano Instrument Co.，Ltd润 滑 油Lubricating Oil第20卷第5期Vol.20.No.5Oct.2005 润 滑 油2005年第20卷40 文章编号：1002-3119(2005)05-0039-03 自动电位滴定法测定润滑油及添加剂的碱值 孟葵花 (中国石油大连润滑油研究开发中心，辽宁大连116032) 摘要：依据SH/T0251-93方法，采用自动电位滴定法新定新、滑滑油及添加剂的碱值，并与人工滴定法测得的碱值进行比较，实验结果均符合 SH/T 0251-93误差要求，同时进行自动电位滴定法测定碱值的精密度实验，相对标准偏差均小于3.1%。 关键词：润滑油；自动电位滴定；添加剂；碱值 碱值是评价润滑油质量的一项重要指标，添加剂碱值测定，是评价添加剂质量重要指标之一，也是润滑油生产过程中的量化指标。润滑油在使用过程中进行碱值测定，可随时了解润滑油在使用过程中碱值变化情况，掌握润滑油在使用过程中产生的酸性物质的情况，以确定换油周期，确保润滑油优良的润滑作用。为此，碱值的准确、快速测定对润滑油的生产与使用均具有重要意义。 实验部分 1.1 仪器与试剂 1.1.1 仪器 自动电位滴定仪：785型，瑞士万通。 1.1.2 试剂 高氯酸：分析纯，浓度为70%~72%； 冰乙酸：分析纯。 1.2 样品制备 1.2.1 润滑油样品的制备 先称取0.2~0.3g试样，加氯苯、冰乙酸溶解样品，进行碱值预测定，然后根据预测的碱值，按公式 X1=28/BN1称取样品，其中X1为称样量，BN1为预测碱值。 1.2.2 添加剂样品的制备 先将样品放入55±5℃烘箱内加热使其具有流动性，剧烈摇动后按1.2.1方法称样。 1.3 碱值测定方法 正滴定方法规定，试样溶解于滴定溶剂中，以高氯酸-冰乙酸标准滴定溶液为滴定剂，以玻璃电极为指示电极，以铂电极为抗磁场干扰电极，甘汞电极为参比电极进行电位滴定，用电位滴定曲线的电位突跃判断终点。 2 结果与讨论 2.1 添加剂碱值的测定 选用碱值不同的添加剂样品，分别采用人工滴定法与自动电位滴定法测定其碱值，实验结果见表1. 表1 两种方法测定添加剂碱值实验结果 样品名称 实验方法 碱值 两种方法平均值 两种方法 /mgKOHg/mgKOHg 误差，% 复合剂 自动电位滴定法 25.20 25.37 0.67 人工滴定法 25.54 IR39 自动电位滴定法 157.86 158.13 0.17 人工滴定法 158.39 A剂 自动电位滴定法 155.48 155.86 0.24 人工滴定法 156.24 B剂 自动电位滴定法 人工滴定法 277.51 278.44 277.98 0.17 由表1可见，两种方法的相对误差均小于1.0%，符合 SH/T 0251标准中规定的再现性误差小于7%的要求。 2.2 润滑油碱值的测定 2.2.1 未使用润滑油碱值测定 (1)选用几种未使用的润滑油样品，分别采用人工滴定法与自动电位滴定法测定其碱值，实验结果见表2. ( 收稿日期：2005-01-10。 ) ( 作者简介：孟葵花(1969-)，女，现从事润滑油元素分析工作，已 公开发表文章2篇。 ) 样品名称 实验方法 碱值 两种方法平均值两种方法 /mgKOHg /mgKOHg 误差，% CD 50 自动电位滴定法 10.98 11.01 0.27 人工滴定法 11.05 CD 20W/50 自动电位滴定法 8.50 8.50 0.0 人工滴定法 8.50 qt-34 自动电位滴定法 6.90 6.85 0.73 人工滴定法 6.80 L-D 自动电位滴定法 11.13 11.07 0.54 人工滴定法 11.01 由表2可见，两种方法的相对误差均小于1.0%，符合 SH/T 0251标准中规定的再现性误差小于7%的要求。 2.2.2 使用过润滑油碱值测定 润滑油种类很多，用于润滑的环境不尽相同，本文选择了一些典型的使用过的汽车内燃机油样品、使用过的机车用柴油机油样品、使用过的船用柴油机油样品、分别采用人工滴定法与自动电位滴定法测定其碱值。实验结果见表3。 由表3可见，两种方法的相对误差均小于1.0%，符合SH/T 0251标准中规定的再现性误差小于7%的要求。 表3 两种方法测定使用过的润滑油碱值实验结果 样品名称 实验方法 碱值 两种方法平均值两种方法 /mgKOHg-1/mgKOHg .-1 误差，% A-79-5 自动电位滴定法 5.01 5.05 0.79 人工滴定法 5.09 A-38-6 自动电位滴定法 3.51 3.49 0.57 人工滴定法 3.46 4D-0088 自动电位滴定法 13.74 13.77 0.22 四代油3km 人工滴定法 13.80 4D-0010 四代油5km 自动电位滴定法 13.47 13.54 0.52 人工滴定法 13.61 CD 50 自动电位滴定法 10.37 10.41 0.38 人工滴定法 10.44 N-021-061自动电位滴定法 19.22 19.39 0.88 人工滴定法 19.56 N-0221-038自动电位滴定法 29.84 29.95 0.37 人工滴定法 30.06 N-0221-044自动电位滴定法 5.34 5.38 0.74 人工滴定法 5.41 2.3 自动电位滴定法测定碱值的精密度实验 分别选用添加剂、润滑油新油、使用过的润滑油共6个样品，每个样品分别进行10次自动电位滴定碱值测定，测定其精密度实验，结果见表4. 表4 自动电位滴定法测定碱值的精密度实验结果 样品名称 碱值10次测定结果/mgKOHg-1 平均值/mgKOHg -1 标准偏差 相对标准偏差，% A剂(添加剂) 146.71 155.17 151.51 152.86 155.79 151.18 2.88 1.91 150.15 149.78 150.74 151.95 147.69 B剂(添加剂) 276.92 278.06 276.54 274.36 274.47 275.85 5.80 2.10 263.02 275.18 276.96 287.06275.95 L-D(新油) 11.05 10.96 11.06 10.76 11.57 10.94 11.14 0.34 3.05 11.07 11.18 10.90 11.89 4030(新油) 32.07 31.75 31.64 31.47 31.21 31.51 31.62 0.24 0.76 31.41 31.265 31.61 31.65 N-0221-038(旧油) 29.52 29.92 29.86 29.50 29.92 29.81 29.80 0.16 0.54 29.88 29.81 29.93 29.88 5.52 5.42 5.42 5.48 5.44 5.79 5.32 5.44 0.15 2.76 N-0221-044(旧油) 5.36 5.39 5.23 由表4可见，采用自动电位滴定法测定碱值，10次测定结果的相对标准偏差均小于或等于3.05%，说明本方法重复性好。 2.4 对实验过程中出现偏差的原因分析及注意事项 2.4.1 对试验过程中出现偏差的原因分析 在实际的碱值测定过程中，有时会出现采用自动电位滴定法测定的碱值偏高或偏低，而当采用人工滴定方法测定时又与实际值很吻合的现象。例如4030船用油已知碱值在30 mgKOH/g左右，采用自动电位滴定法测定时，结果偏低，为26.1，28.4，28.7 mgKOH/g；4012船用油已知碱值在12 mgKOH/g左右，测得碱值也偏低，为10.04，9.05mgKOH/g；IR39 标准(国外添加剂)已知碱值在145mgKOHg左右，测得的碱值偏高，为179.38mgKOH/g；030509-1碱值在150 mgKOH/g，左右测得的碱值为190.76 mgKOH/g； 030513-1碱值在150 mgKOH/g左右，测得的碱值为188.32mgKOH/g；030515-1已知碱值在150 mgKOH/g左右，测得的碱值为189.83 mgKOH/g等。根据上述偏差数据，逐一查找原因，大致可归纳为以下几点：(1)所用试剂不合格；(2)电极清洗不干净；(3)电极中的电解液渗漏过大；(4)温度过低，空气中湿度大，造成高氯酸-冰乙酸结晶造成。 2.4.2 实验过程中的注意事项 通过实验，认为采用自动电位滴定测定碱值应注意以下几点：(1)用电位滴定仪测定碱值时，先将溶解试样的试剂氯苯和冰乙酸进行电位测量，或用标准试样进行电位滴定，以排除影响自动电位滴定仪测定碱值的其他因素。(2)用电位滴定仪测pH值，要将参比电极中的电解液更换成饱和氯化钾溶 液，以保证电位的稳定性。(3)为保证数据的准确性，电极的维护尤为重要，应注意以下几点：①参比电极中的电解液要保持在一定的刻线，不用时要浸泡在饱和氯化锂中；②测量电极要定期用铬酸溶液浸泡，一般不能超过5 min ，然后用水清洗，不用时放在蒸馏水中保存；3铂电极即防干扰磁场电极，也要保持干净，不用时干燥保存。另外，取样一定要均匀，特别是添加剂样品，要在55℃烘箱中加热保证其流动性，以保证取样的准确性。 3乡结束语 通过上述对添加剂、润滑油新油、旧油碱值的测定及与人工滴定法进行比较，说明自动电位滴定仪测定各类润滑油及添加剂具有可靠性、可行性，同时又具有分析速度快、减少对操作者人体危害的特点。只要正确、合理地使用自动电位滴定仪，就会得到正确的测定结果。基于以上原因分析，有理由相信自动电位滴定仪会逐渐部分乃至完全取代人工滴定，因为它可以降低每次滴定分析成本，操作更快更可靠，分析结果更准确。 DETERMINING THE TBNS OF L UBRICATINGOILS ANDADDITIVES WITH POTENTIOMETRIC TITRATOR MENG Kui- hua (PetroChina Dalian Lubricating OilR & D Institute， Dalian 116032， China) Abstract： According to the method of SH/T 0251-93，the TBNs of new and used lubricating oils andadditives are determined by means of the potentiometric titrator. Compared with the result of manual work， theTBNs obtained by potentiometric titrator are in the error range of SH/ T 0251-93 method. At the same time ，the precision test is carried out， with the result that all the relative standard deviations are less than 3. 1 %. Key Words： lubricating oil； potentiometric titration； additive； TBN 克莱斯勒计划开始 ATF+4 传动液规格认证许可 克莱斯勒集团近日着手对新型自动传动液规格ATF+4进行认证许可工作，替代原 有的ATF+3规格。并定于2005年9月1日向润滑油调合厂和市场供应商授权。 克莱斯勒的新自动传动液规格ATF+4是一个性能优异的合成润滑油，以Ⅲ类基础油和合成油为基础调合而成，适用于1998后装备自动传动系统的汽车。预计从2005 年9月1日起，汽车制造商将逐步淘汰ATF+3。 Lubrizol是目前拥格此规格核准的唯一一家添加剂公司。其他添加剂公司可以申请获准，但将会面对相当多的步骤、实验室检验和费用。 ◎Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.， Ltd. All rights reserved.