RU2329485C1 - Способ определения щелочного числа моторных масел для автомобильной техники - Google Patents
Способ определения щелочного числа моторных масел для автомобильной техники Download PDFInfo
- Publication number
- RU2329485C1 RU2329485C1 RU2007103373/28A RU2007103373A RU2329485C1 RU 2329485 C1 RU2329485 C1 RU 2329485C1 RU 2007103373/28 A RU2007103373/28 A RU 2007103373/28A RU 2007103373 A RU2007103373 A RU 2007103373A RU 2329485 C1 RU2329485 C1 RU 2329485C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- determination
- alkali number
- absorption bands
- motor oils
- alkaline
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области контроля качества моторных масел с помощью оптических средств, в частности к способам определения щелочного числа, и может найти применение в аналитических лабораториях, лабораториях нефтеперерабатывающих заводов. Сущность изобретения заключается в том, что выявлены полосы поглощения 1604, 1305, 1064 см-1, являющиеся основными составляющими, которые влияют на величину щелочного числа. Предлагается определять щелочное число по экспериментально полученной зависимости. Применение изобретения позволит сократить время определения щелочного числа моторных масел для автомобильной техники при достаточно высокой точности и расширить номенклатуру способов определения щелочного числа моторных масел. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области контроля качества моторных масел с помощью оптических средств, в частности к способам определения щелочного числа, и может найти применение в аналитических лабораториях, лабораториях нефтеперерабатывающих заводов.
В связи с тем что в современных двигателях внутреннего сгорания автомобильной техники появились более напряженные условия, чем ранее (высокое форсирование, тяжелая нагруженность и т.д.), к моторным маслам предъявляются жесткие требования по их эксплуатационным свойствам, для обеспечения которых в моторное масло добавляют различные функциональные присадки.
Одним из основных свойств моторных масел являются их моющие свойства, которые характеризуют способность масел предотвращать образование высокотемпературных углеродистых отложений на поршне двигателя. В соответствии с официальной классификацией моторных масел (ГОСТ 17479.1-85. Масла моторные. Классификация и обозначение - М.: Изд-во стандартов, 1985) именно моющие свойства положены в основу их разделения по эксплуатационным группам (Золотов В.А., Бартко Р.В., Кузнецов А.В. «Определение эксплуатационных групп моторных масел». Труды 25 ГосНИИ МО РФ, вып.53, с.234, 2006 г.). Моющие свойства моторного масла оцениваются непосредственно чистотой двигателя и косвенно щелочным числом. Щелочное число показывает щелочность масла. Оно выражается через количество гидроокиси калия в мг, эквивалентное количеству всех щелочных компонентов, находящихся в 1 г масла (Сафонов А.С., Ушаков А.И., Золотов В.А., Братчиков К.Д. «Моторные масла для автотракторных дизелей»., С-Пб. НПИКЦ, 2004, с 25).
В моторные масла вводят моющие присадки, которые и влияют на значение щелочного числа, представляющие собой следующие химические соединения: алкилсалицилаты, сульфонаты и алкилфеноляты («Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение». Справочник / И.Г.Анисимов, К.М.Бадыштова, С.А.Бнатов и др. /Под ред. В.М.Школьникова. Изд. 2-е - М.: Издательский центр «Техинформ», 1999 с.444). Авторы сделали вывод, что выявив наличие данных соединений, можно определить и значение щелочного числа.
Перед авторами стояла задача разработать способ определения щелочного числа моторных масел для автомобильной техники. При просмотре патентной информации и научно-технической литературы было выявлено следующее.
Известен способ определения щелочного числа, включающий потенциометрическое титрование пробы спиртовым раствором соляной кислоты (ГОСТ 11362-96. Нефтепродукты и смазочные материалы. Число нейтрализации. Метод потенциометрического титрования).
Недостатками этого способа является то, что время испытания длительно, используется целый ряд химических реактивов и требуется высокая квалификация лаборантов.
Известен способ определения кондиционности смазочных масел со щелочными присадками по окраске в зеленый цвет смеси, полученной при смешении этанольного раствора 0,1 моль/дм3 соляной кислоты, взятой в количестве, достаточном для нейтрализации минимальной величины щелочного числа, эталонного и масла этой марки и навески масла в присутствии заданного количества смешанного индикатора, состоящего из этанола и толуола в объемном соотношении 3:7 и метилового красного и метиленового синего, взятых в объемном соотношении 1:1 (РФ патент №2212032, G01N 33/28, 2001).
Известен способ определения щелочного числа моторных масел, включающий введение пробы масла в смесь, состоящую из 71±1% дистиллированной воды и растворителя, состоящего из 50% толуола и 50% изопропанола, где в качестве индикатора используют фильтровальную бумагу «синяя лента», пропитанную 0,5% водным раствором бромтимолового синего, после чего полученную окраску смеси сравнивают с эталоном (РФ патент №2183018, G01N 31/22, 2001).
Общими недостатками известных способов является то, что все они длительны и используют целый ряд химических реактивов.
Известен способ оценки качества моторного масла, включающий обработку пробы масла спиртотолуольно-водным раствором неорганической кислоты в присутствии индикатора с последующим сравнением окраски раствора с эталоном, при этом анализируемую капельную пробу вводят в раствор соляной кислоты концентрации 0,0005-0,005 моль/дм3 и соотношение объема раствора и массы вводимой пробы определяют в зависимости от минимально допустимого щелочного числа масла по эмпирической формуле (СССР а.с. №1337743, G01N 21/78, 1985).
Недостатками этого способа является то, что используется целый ряд химических реактивов, мал срок годности спиртотолуольно-водного раствора, нет заметных переходов цветовой гаммы.
За прототип изобретения может быть принят любой из вышеприведенных технических решений, каждый из которых реализует поставленную задачу - определение щелочного числа. Общим для всех известных способов и заявляемого способа является отбор пробы.
Как отмечалось выше, все моющие присадки в своем составе содержат алкилсалицилаты, сульфонаты, алкилфеноляты, и, учитывая то, что все алкилсалицилаты в ИК-спектре характеризуются наличием полосы поглощения в диапазоне 1640-1530 см-1. (Казицина Л.А., Куплетская М.Б. Применение УФ, ИК, ЯМР спектроскопии в органической химии. М.: МГУ им. Ломоносова, Химфак. 1968., с 105), авторы при исследовании моторных масел с моющей присадкой выявили полосу поглощения алкилсалицилатов 1604 см-1 и полосы поглощения для сульфонатов 1305 см-1 и алкилфенолятов 1064 см-1.
Технический результат изобретения - сокращение времени определения щелочного числа моторных масел для автомобильной техники с одновременным повышением надежности и достоверности полученных результатов.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения щелочного числа моторных масел для автомобильной техники, включающем отбор пробы, согласно изобретению при спектрофотометрировании замеряют оптические плотности на полосах поглощения 1604, 1305, 1064 см-1 и 2000 см-1 и определяют щелочное число по следующей зависимости:
Щ.ч.=K1-K2ΔD1064+К3ΔD1305+K4ΔD1604+K5ΔD1064·ΔD1305+
+К6ΔD1064·ΔD1604-К7ΔD1305·ΔD1604,
где ΔD1604=D1604-D2000 - разность оптических плотностей полос поглощения 1604 и 2000, см-1, характеризующая содержание алкилсалицилатов;
ΔD1305=D1305-D2000 - разность оптических плотностей полос поглощения 1305 и 2000, см-1, характеризующая содержание сульфонатов;
ΔD1064=D1064-D2000 - разность оптических плотностей полос поглощения 1064 и 2000, см-1, характеризующая содержание алкилфенолят;
K1=0,74; К2=252,966; К3=35,975; K4=138,019; K5=270,126; К6=627,435; К7=423,492 - постоянные экспериментально полученные коэффициенты.
Таким образом, суть изобретения состоит в том, что замеряют оптические плотности полос поглощения 1604, 1305, 1064 см-1 и 2000 см-1, характеризующих соответственно содержание алкилсалицилатов, сульфонатов, алкилфенолят и фона масла, и определяют щелочное число по экспериментально полученной формуле.
Для обоснования отличительного признака были приготовлены образцы, представляющие собой композиции моторного масла с различной концентрацией моющих присадок (табл.1).
Все искусственно приготовленные образцы исследовали на ИК-Фурье спектрометре АФ-1 с разрешающей способностью 2 см-1, в диапазоне длин волн от 4000 до 450 см-1 в кювете из KCl толщиной 0,1 мм при температуре 20±2°С образца.
Замеряли оптические плотности D1604, D1305, D1064 и D2000. Полосу поглощения 2000 см-1 брали для определения фона образца. Определяли величину разности оптических плотностей полос поглощения для каждого образца.
Таблица 1 | ||||||||
Состав образцов, % мас. | ||||||||
Компоненты | Образец | |||||||
№1 | №2 | №3 | №4 | №5 | №6 | №7 | №8 | |
Моторное масло марки | ||||||||
М-6з/10В: | ||||||||
И-40а, % мас. | 98,2 | 93,8 | 96,4 | 92,0 | 97,8 | 94,2 | 96,0 | 92,4 |
С присадками: | ||||||||
Детерсол-140 (алкилсалицилат), % мас. | 0,2 | 4,6 | 0,2 | 4,6 | ||||
КНД (сульфонат), % мас. | 1,6 | 1,6 | 3,4 | 3,4 | 1,6 | 1,6 | 3,4 | 3,4 |
ВНИИ НП-714 (алкилфенолят), % мас. | 0,6 | 4,2 | 0,6 | 4,2 |
Путем математической обработки данных при проведении многофакторного эксперимента, используя метод регрессионного анализа (Планирование эксперимента в задачах химмотологии. Пименов Ю.М. Уч. Пособие. ВАТТ, С.-Пб. - 1994, 29 с.), авторы определили значения постоянных коэффициентов: K1, К2, К3, К4, К5, К6, K7, что позволило получить формулу расчета щелочного числа моторного масла:
Щ.ч.=K1-K2ΔD1064+К3ΔD1305+K4ΔD1604+K5ΔD1064·ΔD1305+
+К6ΔD1064·ΔD1604-К7ΔD1305·ΔD1604.
Заявляемым способом были исследованы пробы моторного масла марок: М-8В, М-10Дм и М-6з/10-В. Результаты представлены в табл.2.
Полученные заявляемым способом значения щелочного числа (табл.2) находятся в пределах допустимой сходимости (0,5 КОН/г масла) значений, полученных по методу ГОСТ 11362, а время проведения анализа сокращено с 95 минут до 15 минут (примерно в 6,3 раза).
Таким образом, применение изобретения позволит сократить время определения щелочного числа моторных масел для автомобильной техники при достаточно высокой точности. Кроме того, заявляемый способ расширяет номенклатуру способов определения щелочного числа моторных масел.
Таблица 2 | ||||
Результаты исследования проб моторного масла разных марок* | ||||
Проба моторного масла | М-8В | М-10Дм | М-6з/10-В | |
Замеряемые параметры | D1604 | 0,241 | 0,295 | 0,255 |
D1305 | 0,539 | 0,656 | 0,561 | |
D1064 | 0,300 | 0,317 | 0,316 | |
D2000 | 0,049 | 0,051 | 0,050 | |
Щелочное число | По предлагаемой зависимости | 4,99 | 10,67 | 6,70 |
по ГОСТ 11362 | 5,24 | 10,95 | 6,24 | |
Сходимость результатов | 0,25 | 0,28 | 0,43 | |
Затраченное время, мин | По предлагаемой зависимости | 15 | 15 | 15 |
по ГОСТ 11362 | 95 | 95 | 95 | |
* коэффициенты для расчета щелочного числа заявляемым способом приняты K1=0,74; К2=252,966; К3=35,975; К4=138,019; К5=270,126; К6=627,435; K7=423,492 |
Claims (1)
- Способ определения щелочного числа моторных масел для автомобильной техники, включающий отбор пробы, отличающийся тем, что при спектрофотометрировании замеряют оптические плотности на полосах поглощения 1604, 1305, 1064 см-1 и 2000 см-1 и определяют щелочное число по следующей зависимости:Щ.ч.=К1-К2ΔD1064+К3ΔD1305+К4ΔD1604+К5ΔD1064·ΔD1305+K6ΔD1064·ΔD1604-K7ΔD1305·ΔD1604,где ΔD1604=D1604-D2000 - разность оптических плотностей полос поглощения 1604 и 2000 см-1, характеризующая содержание алкилсалицилатов;ΔD1305=D1305-D2000 - разность оптических плотностей полос поглощения 1305 и 2000 см-1, характеризующая содержание сульфонатов;ΔD1064=D1064-D2000 - разность оптических плотностей полос поглощения 1064 и 2000 см-1, характеризующая содержание алкилфенолят;K1=0,74; K2=252,966; К3=35,975; К4=138,019; К5=270,126;К6=627,435;К7=423,492 - постоянные экспериментально полученные коэффициенты.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007103373/28A RU2329485C1 (ru) | 2007-01-30 | 2007-01-30 | Способ определения щелочного числа моторных масел для автомобильной техники |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007103373/28A RU2329485C1 (ru) | 2007-01-30 | 2007-01-30 | Способ определения щелочного числа моторных масел для автомобильной техники |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2329485C1 true RU2329485C1 (ru) | 2008-07-20 |
Family
ID=39809243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007103373/28A RU2329485C1 (ru) | 2007-01-30 | 2007-01-30 | Способ определения щелочного числа моторных масел для автомобильной техники |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2329485C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484462C1 (ru) * | 2012-06-05 | 2013-06-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии) | Способ определения щелочного числа моторных масел |
-
2007
- 2007-01-30 RU RU2007103373/28A patent/RU2329485C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484462C1 (ru) * | 2012-06-05 | 2013-06-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии) | Способ определения щелочного числа моторных масел |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7442936B2 (en) | Infrared spectroscopy method for measuring the base number of overbased lubricants | |
RU2489715C1 (ru) | Способ определения монометиланилина в автомобильном бензине индикаторным тестовым средством | |
Romanel et al. | Time domain nuclear magnetic resonance (TD-NMR): A new methodology to quantify adulteration of gasoline | |
EA027876B1 (ru) | Индикатор и способ идентификации индикатора в продукте | |
JP2018508014A (ja) | 潤滑組成物中の鉄イオンを測定する方法及びキット | |
RU2304281C1 (ru) | Способ определения количества присадки детерсол-140 в моторных маслах для автомобильной техники | |
RU2329485C1 (ru) | Способ определения щелочного числа моторных масел для автомобильной техники | |
RU2425366C1 (ru) | Способ качественного и количественного определения содержания монометиланилина в автомобильном бензине | |
US9488633B2 (en) | Method for determining the concentration of iron ions in hydrocarbon compositions | |
dos Santos et al. | Quantification of detergent-dispersant additives in gasoline by thermogravimetry | |
WO2007014903A1 (de) | Verfahren zum nachweis einer kraftstoffadditiv-komponente | |
RU2310832C1 (ru) | Способ определения октанового числа автомобильных бензинов | |
RU2663154C1 (ru) | Стандартные образцы для метрологического обеспечения испытаний автомобильных бензинов при оценке их склонности к образованию отложений на деталях форсунок | |
RU2339037C1 (ru) | Способ оценки детонационной стойкости автомобильных бензинов | |
dos Santos et al. | Fuel quality monitoring by color detection | |
RU2489716C1 (ru) | Способ определения количества присадки "меркаптобензотиазол" в маслах для авиационной техники | |
Fedosov et al. | Microtitration of free fatty acids in oil and biodiesel samples using absorbance and/or fluorescence of pyranine | |
RU2770571C1 (ru) | Способ определения моющей присадки "Keropur" в автомобильном бензине методом инфракрасной спектроскопии | |
RU2292546C1 (ru) | Способ оценки индукционного периода автомобильных бензинов | |
Dong et al. | A new approach to the determination of moisture in hydrocarbon lubricating oils by mid-FTIR spectroscopy | |
RU2639139C1 (ru) | Способ идентификации многокомпонентных углеводородных систем по статистическим параметрам сигнала электронного абсорбционного спектра | |
RU2339942C1 (ru) | Способ определения содержания железа в автомобильном бензине, индикатор на носителе для его осуществления и способ получения индикатора на носителе для определения содержания железа в бензине | |
RU2247982C2 (ru) | Способ определения октанового числа автомобильных бензинов | |
RU2310845C1 (ru) | Способ определения вида минеральных моторных масел для автомобильной техники | |
RU2795820C1 (ru) | Способ определения октановых чисел многокомпонентных углеводородных смесей |
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: 20110131 |