DE1648966B2

DE1648966B2 - Verfahren zur Neutralisationsanalyse

Info

Publication number: DE1648966B2
Application number: DE19671648966
Authority: DE
Inventors: Klaus 5038 Rodenkirchen Mall
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1967-08-14
Filing date: 1967-08-14
Publication date: 1974-10-24
Also published as: DE1648966A1; DE1648966C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Neutrali- chlorierte Kohlenwasserstoffe, die unter Einwirkung tationsanalyse in gebrauchten Maschinenölen durch 35 von Feuchtigkeit vor allem bei erhöhter Tempera-Titration unter Verwendung eines Indikators. türen hydrolysieren. Die Feuchtigkeit kann dabei ent-Bei der Bestimmung von Säuren und Basen in weder von der Fertigung her im Kältemittelkreislauf organischen Flüssigkeiten, wie z. B. gebrauchten durch ungenügende Trocknung vor dem Zusammen-Maschinenölen, treten bei der Erkennung des End- bau verblieben sein oder auch durch Leckstellen im punktes der Titration bei der Verwendung von Indi- 40 System eindringen; die bei der Hydrolyse entstehende katoren häufig Schwierigkeiten auf, da das Um- Salz- bzw. Fluorwasserstoffsäure wird größtenteils Schlagsintervall wegen teilweise recht starker Eigen- vom öl aufgenommen und führt zu einer starken färbung der Mineralöle oft nicht genau erkennbar ist. Verringerung des pH-Wertes im öl. Das stark saure Zwar ist es aus der US-PS 3 259 463 bekannt, als öl greift dann wiederum die Wicklungen des Motors Indikatoren für die Neutralisationsanalyse in ölen 45 an, was nach kurzer Zeit zu einer völligen Zerstörung a-Naphtholbenzein oder Thymolblau zu verwenden, des Verdichtermotors führen kann,
doch wurde festgestellt, daß beide Indikatoren nur Es ist infolgedessen notwendig, unzulässig hohe bei einer sehr begrenzten Anzahl von ölen brauch- Säuregehalte in Verdichterölen möglichst frühzeitig bare Resultate liefern und außerdem sehr empfindlich festzustellen, um auf diese Weise das Kältemaschiauf CO₈ aus der Luft reagieren, was ein außerordent- 50 nensystem vor Schäden zu bewahren,
lieh schnelles Arbeiten in möglichst gut verschlösse- Nun ist es in vielen Fällen nicht möglich oder zu nen Gefäßen erforderlich macht. umständlich, eine ölprobe in ein analytisches Labo-Für den geübten Analytiker sind diese Schwierig- ratorium zur Untersuchung zu schicken. Es ist deskeiten nicht unüberwindlich. Sie stellen aber dann halb notwendig, eine entsprechende Prüfmethode so ein ernsthaftes Hindernis dar, wenn die Analyse, wie 55 einfach zu gestalten, daß sie auch von einem Kältees im Betrieb sehr häufig erforderlich ist, von un- maschinenmonteur oder von anderen zur Wartung geübten Hilfskräften vorgenommen werden muß. der Maschinen bestellten Personen ohne Schwierig-

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Auf- keit eindeutig durchgeführt werden kann,
gäbe zugrunde, einen Indikator anzugeben, der auch Dieser Aufgabe wird der erfindungsgemäße Mtsch-

unter ungünstigen Arbeitsbedingungen noch eine 60 indikator in hervorragendem Maße gerecht,
gute Erkennbarkeit des Umschlagsintervalls bei der Als Lösungsmittel für den Indikator dient ein Ge-

Neutralisationsanalyse zeigt. misch von Toluol, Isopropanol und Wasser, vorzugs-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- weise in einer Zusammensetzung von 50 Volumprolöst, daß als Indikator ein Gemisch von Thymolblau zent Toluol, 49,5 Volumprozent Isopropanol und und a-Naphtholbenzein verwendet wird. 65 0,5 Volumprozent Wasser. Als besonders günstig hat

Indikatorgemische für die Säure-Base-Titration sich eine Lösung von 20 mg a-Naphtholbenzein und sind an sich bekannt (US-PS 2770 530 und 4 mg Thymolblau in 11 Lösungsmittel erwiesen.
3 238 020), doch hat es für diese Bestimmung in ge- Der erfindundsgemäße Mischindikator zeigt in Ab-

hängigkeit vom pH-Wert in einer solchen Lösung folgende Farben:

pH-Wert	Farbe
1	Himbeerrot
2	Hunbeerrot
3	Goldorange
4	Goldorange
5	Goldorange
6	Goldorange
7	Olivgrün
8	Olivgrün
9	Olivgrün
10	Tunnengrün
11	Preußischblau
12	Preußischblau
13	Preußischblau
14	Preußischblau

IO

Zur Bestimmung der Basizität wird mit isopropanolischer Säure, beispielsweise Salzsäure, bis Himbeerrot, zur Bestimmung der Acidität mit isopro- as panolischer Lauge, beispielsweise Kalilauge, bis Olivgrün titriert.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Mischindikators sei im folgenden an Hand einer Prüfmethode zur Bestimmung der Neutralisationszahl in Verdichterölen beschrieben, die speziell im Hinblick auf eine sehr einfache Handhabung entwickelt wurde:

Zur Bestimmung der Neutralisationszahl bzw. des Gesamtsäuregehaltes in einem öl werden zwei gleich große verschließbare Glasflaschen mit je einer unteren, einer mittleren und einer oberen Markierung benötigt, wobei das Volumen bis zuir mittleren Marke gleich dem Volumen zwischen der unteren und der oberen Marke sein muß. In die erste Flasche wird bis zur mittleren Markierung Indikatorlösung und in die zweite Flasche zunächst bis zur unteren Markierung das zu prüfende öl und sodann bis zur oberen Markierung Indikatorlösung eingefüllt. Dann wird aus einer Tropfpipette beispielsweise isopropanolische Kalilauge unter leichtem Umschwenken in die erste Flasche eingetropft, bis die Farbe des Indikators nach Olivgrün umgeschlagen ist Die Anzahl dei Tropfen wird vermerkt. Anschließend wird das gleiche Verfahren mit der zweiten Flasche, <Jie das zu untersuchende öl enthält, durchgeführt und ebenfalls die Anzahl der Tropfen festgehalten. Die Differenz der Anzahl der Tropfen, die der ersten Flasche und der, die der zweiten Flasche zugesetzt werden mußten, ergibt ein Maß für den Gesamtsäuregehalt eines Öles. An Hand einer zuvor angefertigten Eichkurve (Verbrauch an Tropfen, Neutralisationsreagenz gegen Neutralisationszahl) läßt sich dann angeben, bis zu welcher maximalen Anzahl von Tropfen ein öl noch als verwendungsfähig angesehen werden kann.

Daß diese überaus einfache Methode mit Hilfe des erfindungsgemäßen Mischindikators zu überraschend genauen Ergebnissen führt, zeigt folgender Vergleich:

Es wurden vier Öle aus Kältemaschinenverdichtern nach der oben beschriebenen Prüfmethode getestet Titriert wurde mit 0,05 n-isopropanolischer Kaulauge, und zwar in einem ersten Gefäß SOmI Indikatorlösung und in einem zweiten Gefäß 10 g Verdichteröl und 50 ml Indikatorlösung. Zum Eintropfen der Kalilauge wurde eine Kunststofftropfpipette verwendet. Aus dem Tropfenverbrauch wurde der Verbrauch an KOH pro Gramm öl errechnet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammen mit den Neutralisationszahlen angegeben, die gemäß DIN 51558 ermittelt wurden.

Verdichteröl Nr.

1 2 3 4

Neutralisationszahl nach DIN 51 558

(mg KOH pro g öl)

0,040 0,161 0,005 0,093

Neutralisationszahl nach Tropf methode

(mg KOH pro g öl)

0,044 0,163 0,005 0,092

Claims

brauchten Maschinenölen nicht nahegelegen, das erPatentansprüche: findungfgemäße Gemisch zu wählen, da gerade dessen Einzelkomponenten sich als weitgehend un-

1. Verfahren zur Neutralisationsanalyse in ge- brauchbar erwiesen haben.

brauchten Maschinenölen durch Titration unter 5 Die Verwendung eines Mischindikators für den Verwendung eines Indikators, dadurch ge- vorliegenden Zweck, d.h. der Zusatz des Thymolkennzeichnet, daß als Indikator ein Ge- blaus zum a-Naphtholbenzein, bewirkt eine wesentjnisch von Thymolblau und a-Naphtholbenzein lieh bessere Erkennbarkeit des Endproduktes der verwendet wird. Titration auch bei stark gefärbten Mineralölen.

2. Indikator zum Durchführen des Verfahrens io Eine besondere Bedeutung kommt der Bestimmun nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Acidität in solchen Mineralölen zu, die in der in 11 Lösungsmittelgemisch 4 mg Thymolblau Elektrotechnik als Isolieröle oder in der Kältetechnik und 20 mg a-Naphtholbenzein gelöst sind. als Verdichteröle, beispielsweise für Kältemtischinen-

3. Indikator nach Anspruch 2, dadurch ge- verdichter, Verwendung finden. Eine gewisse Bedeukennzeichnet, daß das Lösungsmittelgemisch aus 15 tung kommt der Bestimmung auch bei Schmierölen Toluol, Isopropanol und Wasser besteht zu.

4. Indikator nach Anspruch 3, dadurch ge- Bei Isolierölen und Schmierölen können Zusätze kennzeichnet, daß das Lösungsmittelgemisch aus zur Viskositätsverbesserung deren Basizität erhöhen. 50 Volumprozent Toluol, 49,5 Volumprozent Iso- Andererseits kann in allen genannten ölen die BiI-propanol und 0,5 Volumprozent Wasser besteht. *o dung von Carbonsäuren durch Luftoxydation gefördert werden. Eine allzu starke Veränderung des pH-Wertes nach der einen oder anderen Seite ist jedoch in vielen Fallen unerwünscht, weil dadurch an den Werkstoffen, mit denen das öl in Berührung kommt,

25 Korrosionen auftreten können. Die rechtzeitige Erkennung solcher Gefahren trägt also zum Schutz

solcher Maschinen vor vorzeitigem Verschleiß bei.

Einen besonderen Fall bilden die schon erwähnten Verdichteröle für Kältemaschinonverdichter, da hier 30 das öl einerseits als Kühlmittel für den Verdichtermotor dient, andererseits aber im Verdichterraum mit dem Kältemittel in Berührung kommt. Die heute verwendeten Kältemittel sind meist fluorierte und/oder