RU2267124C1 - Colorimetric method of determination of presence of iron in motor petrol - Google Patents
Colorimetric method of determination of presence of iron in motor petrol Download PDFInfo
- Publication number
- RU2267124C1 RU2267124C1 RU2004130192/04A RU2004130192A RU2267124C1 RU 2267124 C1 RU2267124 C1 RU 2267124C1 RU 2004130192/04 A RU2004130192/04 A RU 2004130192/04A RU 2004130192 A RU2004130192 A RU 2004130192A RU 2267124 C1 RU2267124 C1 RU 2267124C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- aqueous phase
- green
- yellow
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к методам анализа материалов, в частности автомобильных бензинов преимущественно на наличие железа, и может быть использовано на автозаправочных станциях (АЗС), базах и хранилищах горюче-смазочных материалов (ГСМ) и других предприятиях, потребляющих и производящих автомобильные бензины.The invention relates to methods for the analysis of materials, in particular motor gasolines, mainly for the presence of iron, and can be used at gas stations, petrol bases and storage facilities and other enterprises consuming and producing motor gasolines.
Перед авторами стояла задача разработать экспрессный метод анализа автомобильного бензина, позволяющий определять наличие содержания железа в нем с допустимой степенью достоверности результатов.The authors were faced with the task of developing an express method for the analysis of gasoline, which allows one to determine the presence of iron in it with an acceptable degree of reliability of the results.
Известно, что в Российской Федерации в настоящее время для повышения октанового числа бензина широкое распространение получили присадки, в состав которых входят ферроцены. Железосодержащие добавки на базе производных ферроцена (А.М.Данилов, "Присадки и добавки", М.: Химия, 1996, с.100, 187) входят в состав многих присадок для автомобильных бензинов, являются носителями антидетонационного эффекта. Содержание железа в автомобильных бензинах ограничено нормативными документами (НД) (не более 40 мг/дм3) [А.С.Сафонов, А.И.Ушаков, И.В.Чечкенев. Автомобильные топлива: Химмотология. Эксплуатационные свойства. Ассортимент. - СПб., 2002, с.222]. Повышение норм по содержанию железа в автомобильном бензине приводит к негативному влиянию последнего на топливные системы и двигатель автомобиля (значительно снижают ресурс свечей зажигания, каталитических нейтрализаторов и датчиков кислорода (лямба-зондов), повышают износ деталей двигателя, увеличивают смолообразование).It is known that in the Russian Federation at present, to increase the octane number of gasoline, additives are widely used, which include ferrocene. Iron-containing additives based on derivatives of ferrocene (A.M. Danilov, "Additives and additives", M .: Chemistry, 1996, p.100, 187) are part of many additives for motor gasolines, are carriers of the antiknock effect. The iron content in gasoline is limited by regulatory documents (ND) (no more than 40 mg / dm 3 ) [A.S. Safonov, A.I. Ushakov, I.V. Chechkenev. Automotive fuels: Chemotology. Operational properties. Range. - SPb., 2002, p.222]. An increase in the iron content in gasoline leads to a negative effect on the fuel systems and engine of the car (significantly reduce the life of spark plugs, catalytic converters and oxygen sensors (lambda probes), increase wear on engine parts, and increase gum formation).
В настоящее время существует ряд методов по определению содержания железа в бензине.Currently, there are a number of methods for determining the iron content in gasoline.
Наиболее чувствительным способом определения железа в бензине (диапазон определяемых концентраций от 1 до 400 мг/дм3) является атомно-абсорбционный метод [Л.М.Замилова, В.И.Соколова, Т.Г.Биктимирова, И.И.Рыженко. Атомно-абсорбционное определение железа в нефтепродуктах. Химия и технология топлив и масел, 1990, №10, с.31-32]. Определение заключается в том, что предварительно подготовленная к анализу проба атомизируется, и содержание железа измеряется величиной резонансного поглощения аналитической линии железа (248,8 нм) в атомных спектрах анализируемой пробы.The most sensitive method for determining iron in gasoline (the range of detectable concentrations is from 1 to 400 mg / dm 3 ) is the atomic absorption method [L. M. Zamilova, V. I. Sokolova, T. G. Biktimirova, I. I. Ryzhenko. Atomic absorption determination of iron in petroleum products. Chemistry and technology of fuels and oils, 1990, No. 10, p.31-32]. The definition consists in the fact that a sample previously prepared for analysis is atomized and the iron content is measured by the resonance absorption of the analytical iron line (248.8 nm) in the atomic spectra of the analyzed sample.
Недостатком этого метода является сложность аппаратурного оформления (дорогостоящий прибор, газовые линии ацетилена и воздуха), что сказывается на себестоимости способа контроля. Кроме того, как показала практика, возникают случаи, когда необходимо срочно определить не количество, а именно качественное наличие железа.The disadvantage of this method is the complexity of the hardware design (expensive device, gas lines of acetylene and air), which affects the cost of the control method. In addition, as practice has shown, there are cases when it is urgent to determine not the quantity, but the qualitative presence of iron.
Наиболее близким и взятым за прототип является экспресс-метод качественного определения железа в бензине, содержащем ферроцен или его производные [О.М.Панадий, В.Е.Емельянов, Е.В.Александрова, С.Н.Онойченко. Определение железа в автомобильном бензине, "Химия и технология топлив и масел", 1996, №5, с.51]. Экспресс-метод основан на цветной реакции гексацианоферрата (III) калия К3[Fe(CN)6] с ферроценом в кислой среде. Анализ проводят следующим образом. Несколько капель исследуемого бензина обрабатывают уксусной кислотой (~3 мл) и добавляют две-три капли 10%-ного водного раствора К3[Fe(CN)6]. Появление зеленой окраски водного слоя свидетельствует о наличии ферроценов при содержании их более 2 мг/дм3 (0,0002%), при большем содержании (>100 мг/дм3) ферроценов образуется осадок турнбулевой сини.The closest and taken as a prototype is the express method for the qualitative determination of iron in gasoline containing ferrocene or its derivatives [O. M. Panady, V. E. Emelyanov, E. V. Aleksandrova, S. N. Onoychenko. The definition of iron in gasoline, "Chemistry and technology of fuels and oils", 1996, No. 5, p.51]. The express method is based on the color reaction of potassium hexacyanoferrate (III) K 3 [Fe (CN) 6 ] with ferrocene in an acidic medium. The analysis is carried out as follows. A few drops of the test gasoline are treated with acetic acid (~ 3 ml) and two to three drops of a 10% aqueous solution of K 3 [Fe (CN) 6 ] are added. The appearance of a green color in the water layer indicates the presence of ferrocenes with a content of more than 2 mg / dm 3 (0,0002%), with a higher content (> 100 mg / dm 3 ) of ferrocene, a turnbule blue precipitate is formed.
Недостатком этого способа является низкая достоверность получаемых результатов определения на различных марках бензина. Так, если автобензин содержит и другие присадки, такие как монометиланилин (ММА), метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) и спирты, то в диапазоне содержания железа 2-10 мг/дм3 окраска водного слоя показывает на его отсутствие (желтая). В настоящее время все больше находят применение именно такие автобензины.The disadvantage of this method is the low reliability of the obtained determination results on various brands of gasoline. So, if gasoline contains other additives, such as monomethylaniline (MMA), methyl tert-butyl ether (MTBE) and alcohols, then in the range of iron content of 2-10 mg / dm 3 the color of the aqueous layer indicates its absence (yellow) . At present, it is precisely such gasolines that are increasingly being used.
Технический результат изобретения - повышение достоверности результатов определения наличия железа в автобензине различных марок.The technical result of the invention is to increase the reliability of the results of determining the presence of iron in gasoline of various brands.
Этот технический результат достигается тем, что в известном экспресс-методе качественного определения наличия железа в автомобильных бензинах, включающем отбор пробы, перевод железа в водную фазу и добавление индикатора, согласно изобретению перевод железа в водную фазу осуществляют путем добавления, в соотношении 1:10-15 к пробе, раствора окислителя, полученного при смешении 11,25 г калия йодистого, 7,5 г йодновато-кислого калия, 45 мл концентрированной соляной кислоты и разбавлением дистиллированной водой до 200 см3, перемешивании в течение 1-3 мин и добавлении дистиллированной воды, взятой в соотношении 4:1 к объему раствора окислителя, при этом о наличии железа судят по изменению окраски водной фазы после добавления индикатора с желто-зеленой на сине-зеленую.This technical result is achieved by the fact that in the known rapid method for the qualitative determination of the presence of iron in gasoline, including sampling, the conversion of iron into the aqueous phase and the addition of an indicator, according to the invention, the conversion of iron into the aqueous phase is carried out by adding, in a ratio of 1: 10- 15 to the sample, an oxidizing solution obtained by mixing 11.25 g of potassium iodide, 7.5 g of potassium iodide, 45 ml of concentrated hydrochloric acid and diluting with distilled water to 200 cm 3 , stirring for 1-3 min and adding distilled water taken in a ratio of 4: 1 to the volume of the oxidizing agent solution, while the presence of iron is judged by the color change of the aqueous phase after adding the indicator from yellow-green to blue-green.
Суть изобретения сводится к тому, что в заявляемом способе используется известная качественная реакция на железо (II) с образованием осадка турнбулевой сини (Fe3[Fe(CN)6]2) [И.К.Цитович. Курс аналитической химии. М.: "Высшая школа", 1972, с.144]. Так как железо находится в органической фазе (автомобильном бензине) в виде металлоорганического комплекса (ферроцена), то необходимо разрушить металлоорганический комплекс до образования ионов Fe2+, которые далее взаимодействуют с индикатором (гексацианоферратом (III) калия), окрашивая водный раствор от желто-зеленого до синего цвета. Разрушение достигается использованием в качестве окислителя (органической части комплекса) солянокислого раствора монохлорида йода, выявленного в процессе исследований. Появление желто-зеленой окраски уже говорит о наличии железа в бензине. С возрастанием содержания железа в бензине окраска с желто-зеленой переходит через сине-зеленую в синюю, то есть чем выше содержание железа, тем ближе окраска к синей.The essence of the invention boils down to the fact that the claimed method uses a well-known high-quality reaction to iron (II) with the formation of a precipitate of Turnbull blue (Fe 3 [Fe (CN) 6 ] 2 ) [I.K. Tsitovich. Course of analytical chemistry. M .: "Higher School", 1972, p.144]. Since iron is in the organic phase (gasoline) in the form of an organometallic complex (ferrocene), it is necessary to destroy the organometallic complex to form Fe 2+ ions , which then interact with the indicator (potassium hexacyanoferrate (III)), staining the aqueous solution from yellow green to blue. The destruction is achieved by using, as an oxidizing agent (the organic part of the complex), a hydrochloric acid solution of iodine monochloride, identified during the research. The appearance of a yellow-green color already indicates the presence of iron in gasoline. With increasing iron content in gasoline, the color from yellow-green changes through blue-green to blue, that is, the higher the iron content, the closer the color to blue.
Таким образом, изобретение способствует увеличению количества способов определения наличия железа в автомобильных бензинах различных марок при повышении достоверности. Авторы совокупности известных и отличительных признаков в научно-технической и патентной литературе не обнаружили.Thus, the invention contributes to an increase in the number of methods for determining the presence of iron in gasoline of various grades with increasing reliability. The authors of the combination of well-known and distinctive features in the scientific, technical and patent literature were not found.
Исходными веществами для реализации способа являются:The starting materials for the implementation of the method are:
окислитель - солянокислый раствор монохлорида йода (оранжевого цвета), готовят следующим образом: в колбу вместимостью 100 см3 отвешивают 11, 25 г калия йодистого (ТУ 6-09-2008-77), добавляют 45 мл концентрированной соляной кислоты и 7,5 г йодновато-кислого калия (ГОСТ 4232-77), встряхивают и доводят до метки дистиллированной водой. Образующийся прозрачный оранжевый раствор разбавляют в два раза дистиллированной водой (раствор хранится 2-3 месяца);the oxidizing agent is a hydrochloric acid solution of iodine monochloride (orange), prepared as follows: 11, 25 g of potassium iodide (TU 6-09-2008-77) are weighed into a flask with a capacity of 100 cm 3 , 45 ml of concentrated hydrochloric acid and 7.5 g are added potassium iodide (GOST 4232-77), shaken and adjusted to the mark with distilled water. The resulting clear orange solution is diluted twice with distilled water (the solution is stored for 2-3 months);
индикатор - 5-10% раствор гексацианоферрата (III) калия (ГОСТ 4206-75);indicator - 5-10% solution of potassium hexacyanoferrate (III) (GOST 4206-75);
вода дистиллированная.distilled water.
Гексацианоферрат (III) калия (гексацианоферриат калия, железосинеродистый калий, феррицианид калия, красная кровяная соль) К3[Fe(CN)6], известный в аналитической химии реагент, выпускается промышленностью.Potassium hexacyanoferrate (III) (potassium hexacyanoferriate, potassium iron-hydrogen sulfide, potassium ferricyanide, red blood salt) K 3 [Fe (CN) 6 ], a reagent known in analytical chemistry, is commercially available.
Для обоснования заявляемых режимных параметров были приготовлены образцы (№1-11) (таблица 1) смешением ферроцена - Fe(C5H5)2 с чистым бензином (без железосодержащих присадок). Наличие железа определяли заявляемым способом (результаты представлены в таблице 2).To substantiate the claimed operational parameters, samples (No. 1-11) were prepared (Table 1) by mixing ferrocene — Fe (C 5 H 5 ) 2 with pure gasoline (without iron additives). The presence of iron was determined by the claimed method (the results are presented in table 2).
Способ осуществлялся следующим образом.The method was carried out as follows.
Пример 1. Отбирают 10 см3 образца №5, содержащего 10 мг/дм3 железа, добавляют 1 см3 раствора монохлорида йода, встряхивают в течение 1 мин, добавляют 4 см3 дистиллированной воды, водная фаза приобретает бледную желто-зеленую окраску, добавляют 1 каплю 5% раствора гексацианоферрата (III) калия, после чего тщательно встряхивают. Окраска водного слоя меняется с желто-зеленой на сине-зеленую, что свидетельствует о наличии железа. Окончательный вывод о наличии железа проводят через 5-7 мин.Example 1. Take 10 cm 3 sample No. 5 containing 10 mg / DM 3 iron, add 1 cm 3 solution of iodine monochloride, shake for 1 min, add 4 cm 3 distilled water, the aqueous phase becomes pale yellow-green color, add 1 drop of a 5% solution of potassium hexacyanoferrate (III), after which it is thoroughly shaken. The color of the water layer changes from yellow-green to blue-green, which indicates the presence of iron. The final conclusion about the presence of iron is carried out after 5-7 minutes.
Пример №2. Отбирают 10 см3 образца №6, содержащего 5 мг/дм3 железа, добавляют 1 см3 насыщенного раствора монохлорида йода, встряхивают в течение 1 мин, добавляют 4 см3 дистиллированной воды, водная фаза приобретает бледную желто-зеленую окраску, добавляют 2 капли 5% раствора гексацианоферрата (III) калия, после чего тщательно встряхивают. Окраска водного слоя меняется с желто-зеленой на зеленую, что свидетельствует о наличии железа. Окончательный вывод о наличии железа проводят через 5-7 мин.Example No. 2. 10 cm 3 of sample No. 6 containing 5 mg / dm 3 of iron was taken, 1 cm 3 of a saturated solution of iodine monochloride was added, shaken for 1 min, 4 cm 3 of distilled water was added, the aqueous phase turned pale yellow-green, 2 drops added 5% potassium hexacyanoferrate (III) solution, after which it is thoroughly shaken. The color of the water layer changes from yellow-green to green, which indicates the presence of iron. The final conclusion about the presence of iron is carried out after 5-7 minutes.
При концентрации в исходной пробе бензина железа 20 мг/дм3 и более после проведения всех этапов определения на границе раздела фаз и в объеме водной фазы образуются хлопья синего цвета, в дальнейшем они падают на дно. Результаты испытаний образцов представлены в таблице 2.When the concentration of iron gasoline in the initial sample is 20 mg / dm 3 or more, after carrying out all the determination steps, blue flakes are formed at the interface and in the volume of the aqueous phase, then they fall to the bottom. The test results of the samples are presented in table 2.
** - для подтверждения достоверности результатов заявляемого способа количество железа определяется на ААС.* - tests conducted in conditions that go beyond the boundaries of the parameters of the proposed method.
** - to confirm the reliability of the results of the proposed method, the amount of iron is determined on AAS.
Из результатов испытаний образцов, приведенных в таблице 2, можно видеть, что разбавление водной фазы более чем 1:4 (образец №2), избыток окислителя (образцы №4 и 8), время перемешивания менее 1 минуты (образец №11) приводит к недостоверным результатам определения, избыток индикатора не влияет на достоверность результатов, но нет необходимости в перерасходе индикатора.From the test results of the samples shown in table 2, we can see that the dilution of the aqueous phase is more than 1: 4 (sample No. 2), excess oxidizing agent (samples No. 4 and 8), the mixing time is less than 1 minute (sample No. 11) leads to unreliable results of the determination, an excess of the indicator does not affect the reliability of the results, but there is no need for an overrun of the indicator.
Для подтверждения полученного технического результата - повышения достоверности результатов определения наличия железа в автобензине различных марок в диапазоне содержания железа 2-10 мг/дм3, в автобензинах, содержащих другие присадки, были исследованы образцы №3, 6, 7, 9, представленные в таблице 1, по методу-прототипу. Результаты исследования представлены в таблице 3. Как видно из результатов, этот способ не позволяет достоверно определить наличие железа в бензинах, содержащих компоненты присадок, кроме ферроценов, еще и монометиланилин, МТБЭ и спирты.To confirm the technical result obtained - to increase the reliability of the results of determining the presence of iron in gasoline of various grades in the range of iron content of 2-10 mg / dm 3 , in gasolines containing other additives, samples No. 3, 6, 7, 9 were presented, presented in the table 1, according to the prototype method. The results of the study are presented in table 3. As can be seen from the results, this method does not allow to reliably determine the presence of iron in gasolines containing additives, in addition to ferrocene, also monomethylaniline, MTBE and alcohols.
Таким образом, применение изобретения позволит расширить перечень марок автобензинов, в которых можно достоверно определить наличие железа.Thus, the application of the invention will expand the list of grades of gasoline, which can reliably determine the presence of iron.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004130192/04A RU2267124C1 (en) | 2004-10-13 | 2004-10-13 | Colorimetric method of determination of presence of iron in motor petrol |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004130192/04A RU2267124C1 (en) | 2004-10-13 | 2004-10-13 | Colorimetric method of determination of presence of iron in motor petrol |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2267124C1 true RU2267124C1 (en) | 2005-12-27 |
Family
ID=35870442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004130192/04A RU2267124C1 (en) | 2004-10-13 | 2004-10-13 | Colorimetric method of determination of presence of iron in motor petrol |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2267124C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446395C1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-03-27 | Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" (ФАУ "25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России") | Indicator agent for determining cymantrene in gasoline |
-
2004
- 2004-10-13 RU RU2004130192/04A patent/RU2267124C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
АЛЬТМАН А.А., СТАРИКОВА Е.В. Методы испытания нефтепродуктов. - Л.-М.: Гостоптехиздат, 1949, с.406-411. * |
ПАНАДИЙ О.М., ЕМЕЛЬЯНОВ В.Е., АЛЕКСАНДРОВА Е.В., ОНОЙЧЕНКО С.Н. Химия и технология топлив и масел. 1996, №5, с.51. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446395C1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-03-27 | Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" (ФАУ "25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России") | Indicator agent for determining cymantrene in gasoline |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wei et al. | The interaction of bromophenol blue with proteins in acidic solution | |
Leong et al. | Applicability of gasoline containing ethanol as Thailand's alternative fuel to curb toxic VOC pollutants from automobile emission | |
US20080165361A1 (en) | Method of analyzing sulfur content in fuels | |
RU2489715C1 (en) | Method of determining monomethyl aniline in motor gasoline by indicator test agent | |
RU2267124C1 (en) | Colorimetric method of determination of presence of iron in motor petrol | |
US20050009194A1 (en) | Analytical method and device for determining metal concentration in liquid hydrocarbon matrices | |
WO2014087360A1 (en) | Method for detection of kerosene adulteration with extrinsic marker in gasoline, aviation turbine fuel and diesel | |
JP2003082366A (en) | Fuel composition | |
Wang et al. | Quantitation of polyetheramines as the active components of detergent additives in gasoline by the ninhydrin reaction | |
Malerba et al. | The mechanism of addition of pyridoxal 5′-phosphate to Escherichia coli apo-serine hydroxymethyltransferase | |
Wigg et al. | The effect of fuel hydrocarbon composition on exhaust hydrocarbon and oxygenate emissions | |
Garg et al. | Fuel Adulteration, problem and mitigation strategies: A Review | |
de Melo et al. | Ozone formation-Reactivity emission factors of light duty vehicles using gasoline and ethanol | |
RU2339942C1 (en) | Method for iron content definition in car gasoline, indicator on carrier for method implementation, and method of obtaining carrier indicator for iron content definition in gasoline | |
Wei et al. | Spectral study of interaction of thymol blue with protein in acidic solution | |
RU2297628C1 (en) | Standard sample composition for controlling light petroleum product iodine number determination error | |
RU2327157C1 (en) | Indicating method for ferrocene determination in petrol | |
Ostrovskaya et al. | Indicator tubes for determining anti-knock additives in automotive gasolines | |
RU2548724C1 (en) | Method of determining content of monomethylaniline in hydrocarbon fuels using indicator testing means and indicator testing means therefor | |
RU2339943C1 (en) | Method for iron content definition in car gasoline, indication test for method implementation, and method of obtaining indication test | |
RU2446395C1 (en) | Indicator agent for determining cymantrene in gasoline | |
Lu et al. | Rapid determination of dissolved copper in jet fuels using bathocuproine | |
RU2617053C1 (en) | Method for determining monomethylinine content in hydrocarbon fuels | |
RU2609864C1 (en) | Method for determination of monomethyl aniline in hydrocarbon fuels | |
Newkirk et al. | Reactivity comparison of exhaust emissions from heavy-duty engines operating on gasoline, diesel, and alternative fuels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HK4A | Changes in a published invention | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101014 |