热传导液酸值测定方法探讨

2022-09-12

一、前言

酸值是用来表示石油产品中含有酸性物质总含量的一项重要指标。酸值是中和1 克润滑油中酸性物质所需的KOH毫克数 (mg KOH/g) , 表示润滑油中酸性物质的多少, 作为衡量润滑油腐蚀性的指标。因为相对于其他判断油品腐蚀性和氧化程度的指标, 酸值在测定上更为方便快捷, 所以在国内外标准中酸值都列为必测的参数。一般要求腐蚀性要尽量小的润滑油, 以免影响机械性能, 甚至缩短机械寿命。热传导液酸值指热传导液中有机酸的总含量。当热传导液温度不高于100℃且无水分时, 一般不会对金属产生腐蚀。当温度超过100℃, 随着温度及酸值的增加, 有机酸对金属的腐蚀性也会随之增强。一般新油的酸值小于0.05mg KOH/g。抗氧化性差的热传导液在高温时易被空气氧化成有机酸而使酸值增大。当热传导液的酸值超过0.5mg KOH/g时, 为了防止有机酸对金属的腐蚀, 避免变质劣化的热传导液影响锅炉安全运行, 应停止其使用。

二、热传导液标准的发展

《热传导液》的标准为SH/T0677-1999, 检测方法为GB/T4945, 酸值质量指标规定为不大于0.2mg KOH/g。该标准值相对比较宽松, 许多单位企业对酸值指标并不重视, 因国内各热传导液厂制定的质量标准各自不同, 生产的热传导液质量也差异较大, 在新油的检测上, 质量监督部门也只能依据其企业标准来评定是否合格。

GB23971-2009《有机热载体》标准实施后, SH/T0677-1999《热传导液》同时作废。GB23971-2009 加严了酸值质量要求, 规定酸值不大于0.05mg KOH/g, 检测方法为GB/T4945 和GB/T7304, 测定结果有争议时以GB/T4945 为仲裁方法。

《有机热载体安全技术条件》 (GB24747-2009) 分别对未使用有机热载和在用有机热载体的验证指标和试验方法做了规定, 对于未使用有机热载体, 酸值质量指标为不大于0.05mg KOH/g, 分析方法为GB24747-2009 附录A。

从热传导液质量标准变化情况看, 热传导液酸值质量指标较严格, 目前很多检测机构酸值测定的准确度不高, 各热传导液生产单位应提高认识, 有必要提高热传导液生产和使用单位对热传导液酸值指标的认识程度。

三、酸值测定方法介绍

酸值测定方法按照终点判断的方法, 可分为电位滴定法和指示剂法两类。酸值测定标准方法的多样性, 也表明了各类标准方法针对性强, 适应性有限。各方法主要区别是滴定剂、样品溶剂、终点判别及滴定方式等, 共同点是滴定都是在非水相中进行, 均属容量滴定分析的范畴。颜色指示剂法不能测定深色油品及变色迟缓的部分油品;原油酸值测定方法溶剂中另加了四氢呋喃替代等比例的异丙醇, 溶解性增加, 但电位突跃更小, 无突跃点现象更多;电位滴定法是油品测定方法的发展趋势。

四、热传导液酸值测定方法比较

GB 23971-2009《有机热载体》中规定酸值检测方法为GB/T4945 和GB/T7304, GB 24747-2009《有机热载体安全技术条件》中规定酸值检测方法为GB24747-2009 附录A。GB/T4945 为指示剂法, GB/T7304 和GB24747-2009 附录A均为电位滴定法。

石油产品和润滑剂酸值和碱值测定法:该方法可以测定总酸值和总碱值, 与ASTM D974-97等效。以对- 苯酚指示剂的颜色变化 (在酸性溶液中显橙色, 在碱性溶液中显绿色) 确定滴定终点[1]。测定样品中和值时, 将试样溶解在含少量水的甲苯和异丙醇混合物中, 然后在室温下分别用标准的碱或酸溶液滴定。

石油产品和润滑剂酸值测定法:该标准将试样溶解在含有少量水的甲苯异丙醇混合溶剂中, 与ASTMD664-95 等效, 电位滴定用氢氧化钾异丙醇标准溶液作为滴定剂, 所用的电极对为玻璃指示电极- 甘汞参比电极, 在手绘或自动绘制的电位- 滴定剂量的曲线上仅把明显突跃点作为终点, 则以相应的新配非水酸性或碱性缓冲溶液的电位值作为滴定终点[2]。

附录A有机热载体酸值测定法:以氢氧化钾异丙醇标准溶液为滴定剂, 用甲苯、异丙醇和少量水的混合溶剂溶解试样, 通过复合电极或者一对玻璃指示电极- 银/ 氯化银参比电极进行电位滴定, 根据氢氧化钾标准溶液消耗体积和电位值绘制滴定曲线图, 当曲线出现明显突跃点时为滴定终点。由于有机热载体存在多种弱酸, 因此在滴定过程中往往存在多个突跃点, 终点判断以最靠近PH11±0.02 所对应的突跃点来计算酸值;如果滴定过程找不到突跃点, 则以滴定到PH11±0.02所消耗的标准溶液体积来计算酸值。

五、结束语

随着新标准《有机热载体》 (GB23971-2009) 和《有机热载体安全技术条件》 (GB 24747-2009) 的颁布施行, 对酸值的质量指标变化也更严苛, 因为指标范围较窄, 对分析的准确度要求就更高了, 对于酸值稍有不注意就可能分析不合格, 同时对基础油的选取也提高了要求, 对基础油酸值的选取也要严格把关。而针对于不同测定方法之间的差异, 使用不同方法测定同一热传导液样品可能会出现合格与不合格情况, 尤其使用GB/T4945 与电位滴定法测定酸值更要引起相关单位注意。

摘要：酸值是热传导液中一项关系重大的性能指标。对于新油, 酸值是生产厂家出厂检验和用户检查验收油质量好坏的重要指标。而热传导液的质量和性能直接关系到有机热载体炉的安全运行。对于在用热传导液, 酸值可以间接指示油品对设备的腐蚀性以及油品氧化变质的程度。本文通过分析热传导液不同标准通过对比不同酸值测定方法, 提出酸值不同测定方法之间的差异, 了解不同标准中热传导液酸值测定方法要求。

关键词：热传导液,酸值,分析方法