Кислотное число. ГОСТ 11362
- ГОСТ 11362
ГОСТ 11362. Нефтепродукты и смазочные материалы. Число нейтрализации. Метод потенциометрического титрования.
Методика определения кислотного числа нефтепродуктов на автоматическом титраторе АТ-500N производства компании Киото Электроникс, Япония.
1. Подготовка титратора к работе.
Подготовьте титратор к работе согласно «Краткой инструкции по работе на титраторе АТ-500N» (далее – КИТ АТ-500N).
2. Процедура анализа.
Проводят анализ в соответствии с пп. 3.1 – 3.3 по методу определения окончания титрования по точке перегиба (см. табл. 2).
2.1.Определение коэффициента поправки титранта.
Введите в память титратора значения параметров, указанных в табл. 2 (второй столбец слева, метод №4), в том числе массу стандартного вещества для определения коэффициента поправки титранта (см. п. 7 КИТ АТ-500N).
Рис. 1. Пример кривой титрования при определении коэффициента поправки.
2.2.Проведение холостого опыта (определение фона).
В меню выберите метод «00», т. е. метод холостого опыта, который затем скопируйте в любой «свободный» метод в диапазоне 04?19 (см. КИТ АТ-500N, п. 3). Введите в память титратора значения параметров, указанных в табл. 2 (метод №5).
Рис. 2. Пример кривой титрования при определении фона по точке перегиба.
2.3.Анализ образца.
В меню выберите метод «02», который затем скопируйте в любой «свободный» метод в диапазоне 04?19 (предлагается метод №6). Введите в память титратора значения параметров, указанных в табл. 1, в том числе полученные значения коэффициента поправки титранта (п. 5 КИТ АТ-500N) и фона (п. 6 КИТ АТ-500N), а также массу пробы (п. 7 КИТ АТ-500N; количество анализируемого образца, подбираемое согласно ГОСТ 11632). При новых анализах вводятся лишь три последних параметра.
Рис. 3. Пример кривой титрования при анализе образца по точке перегиба.
2.4.Порядок действий в случае отсутствия надежных точек перегиба на титрационной кривой.
В случае отсутствия надежных точек перегиба на титрационной кривой проводят следующие операции.
2.4.1. Установка истинной концентрации раствора КОН.
Введите в память титратора значения параметров, указанных в табл. 2 (второй столбец слева), в том числе массу навески бифталата калия 0,2 – 0,3 г (см. п. 7 КИТ АТ-500N).
2.4.2. Установка потенциала для определения конца титрования.
Опустите электроды в приготовленный буферный раствор, налитый в титрационный стакан (см. КИЭ, п. 5). Включите мешалку (про управление перемешиванием раствора см. п. 10 КИТ АТ-500N). Через 20 - 30 секунд зафиксируйте показания титратора с милливольтах. Выключите мешалку. Введите в методы для определения кислотного числа данное значение (параметр “1st Level”, см. табл. 3).
2.4.3. Определение фона и анализ образца с определением конца титрования по значению потенциала.
Проведите определение фона и образца соответственно методам №№ 8 и 9 (табл. 3) аналогично пп. 3.2 – 3.3.
Рис. 3. Пример кривой титрования при определении фона по потенциалу.
Рис. 4. Пример кривой титрования при анализе образца по потенциалу.
3.Прочая информация о методике.
| Описание | Кислотное число – это количество основания, выраженное в мг гидроксида калия на г образца, требующееся для титрования данного образца в определенном растворителе до определенной конечной точки. |
| Принцип | Титрование спиртовым раствором КОН (0,1М) образца, растворенного в спирто-толуольно-водной смеси. |
| Особенности | 1 - Необходимо помнить: чем ниже определяемое значение кислотного числа, тем больше погрешность измерения. 2 - В ГОСТ 11632 в качестве электролита электрода сравнения (R-172) используется хлорид калия. 3 - В ГОСТ 11362 для определения конечных точек титрования в случае незначительного перегиба применяют специально приготавливаемые буферные растворы. |
| Общие рекомендации | - в случае, если в образце присутствует осадок, то следует нагреть образец в исходном сосуде до 60+-5 ?С и взбалтывать до тех пор, пока осадок не распределится равномерно в объеме образца. Если исходный сосуд является жестяным или стеклянным и заполнен более чем на ?, то следует перелить весь образец в бутыль из светлого стекла объемом как минимум на треть больше объема образца. Затем нужно перенести все следы осадка из исходного сосуда в бутыль путем энергичного взбалтывания части образца в исходном сосуде. - в случае, если образец в толуоле не растворяется полностью, что может наблюдаться для определенного рода тяжелых остатков асфальтовых материалов, возможно использование хлороформа вместо толуола. Также см. КИЭ п. 6. |
| Основное оборудование | Титратор АТ-500N со стандартным предусилителем STD-510, с бюреткой на 10 мл. Электроды H-171 и R-172. |
| Реагенты | Изопропанол, толуол, хлороформ, этанол, соляная кислота, гидроксид калия, бифталат калия, молекулярные сита типа Линде 4А (может применяться в случае обводненности изопропанола), натровая известь, аскарит либо подобное вещество (для предотвращения попадания СО2 в емкость с раствором КОН), неводные буферные растворы с рН 4,01; 9,18; хлорид калия; м-нитрофенол, гидроксид бария, 2,4,6-триметилпиридин (?-коллидин). |
| Метод | Кислотно-основное неводное титрование. |
| Основные параметры метода | См. таблицу параметров. Обзор общих принципов ввода данных в память титратора – см. п. 2 КИТ АТ-500N. |
| Формулы расчета | 1. Расчет коэффициента поправки титранта. f = (1000·w)/с·A1·L с – концентрация титранта (раствора КОН), моль/л; A1 - объем титранта (раствора КОН), израсходованный на титрование, мл; L – молярная масса бифталата калия (204,23), г/моль; w – масса стандартного вещества для определения коэффициента поправки, г. 2. Расчет концентрации раствора КОН (ср. п. 5.12 ГОСТ 11632). с2 = (1000·w2)/A2·L2 с2 – концентрация раствора КОН, моль/л; A2 - объем титранта (раствора КОН), израсходованный на титрование, мл; L – молярная масса бифталата калия (204,23), г/моль; w – масса стандартного вещества для определения коэффициента поправки, г. 3. Расчет кислотного числа. AN = (A-B)·f·5,61/W AN – кислотное число, мг КОН/г; A – объем раствора КОН, израсходованный на титрование растворителя с образцом до конечной точки, которая в случае недостаточно выраженной точки перегиба соответствует буферу с рН=11, мл; B – объем раствора КОН, израсходованный на титрование фона до конечной точки, которая в случае недостаточно выраженной точки перегиба соответствует буферу с рН=11, мл; W – масса образца, г; f – коэффициент поправки раствора КОН. |
| Ссылки | 1. Руководство к титратору AT-500N. 2. ГОСТ 11362-96 (ISO 6619). Нефтепродукты и смазочные материалы. Число нейтрализации. Метод потенциометрического титрования. 3. ГОСТ 30050-93 (IP 3771-77). Нефтепродукты. Общее щелочное число. Метод потенциометрического титрования хлорной кислотой. 4. ASTM D2896-07a (IP 276). Стандартный метод определения щелочного числа нефтепродуктов потенциометрическим титрованием с хлорной кислотой. 5. ASTM D4739-09. Стандартный метод определения щелочного числа потенциометрическим титрованием с соляной кислотой. |
Таблица 1. Рекомендуемые значения параметров, вводимых в память титратора в случае определения кислотного числа по точке перегиба.
| Параметры | Определение коэффициента поправки титранта | Холостой опыт | Анализ образца |
| Метод (Method): | ? | ? | ? |
| Номер метода (Method), пример | 4; копируется из метода «02» | 5; копируется из метода «00» | 6; копируется из метода «02» |
| Титрование (Titration): | ? | ? | ? |
| Название метода (Method name), пример | “KOEFF” | “HOL” | “PROBA” |
| Режим остановки титрования (Titr. Form) | EP | EP | ЕР |
| Детектор № (Detector №) | 1 | 1 | 1 |
| Единицы измерения (Unit) | mV | mV | mV |
| Макс. общий объем титранта: мл (Max. Volume: ml) | 10.00 | 1.0 | 10 |
| Задержка начала титрования: с (Titr. Wait: s) | 0 | 180 | 180 |
| Вид титрования (Titr. Direction) | Auto | Auto | Auto |
| Способ подачи предварительной дозы титранта (Dosing mode), пример | Volume stop* | Off** (рекомендуется изменение параметра в случае, если область расположения точки эквивалентности возможно предположить с высокой вероятностью, с целью экономии времени анализа за счет более быстрого дозирования части титранта) | ? |
| Дозируемый объем: мл (Dose volume: ml) | 2.0 | ? | ? |
| Максимальное время дозирования: с (Cut off time: s) | 0 | ||
| Скорость дозирования: с/мл (Dose speed: s/ml) | 10 | ||
| Время задержки перед началом дозирования (Dose wait: s) | 60 | ||
| Управление (Control): | ? | ? | ? |
| Количество точек эквивалентности № (1-3) (EP № (1-3)) | 1 | 1 | 1 |
| Величина усиления (Gain) | 1 | 1 | 1 |
| Скорость дозирования (Contr. Speed) | Medium | Slow | Slow |
| Чувствительность детектирования точки перегиба (End sense) | Auto | Auto | Auto |
| Интервал потенциала, после которого производится регистрация данных (Sampling: mV) | 4,0 | 4,0 | 4,0 |
| Интервал объема, после которого производится регистрация данных (Sampling: ml) | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Образец (Sample): | ? | ? | ? |
| Образец № (Sample №), пример | 01-01 | 01-02 | 01-03 |
| Идентификатор образца (Sample ID), пример | A | B | CW |
| Единица измерения количества (Size unit) | g | g | g |
| Количество: г (Size: g) | 0,08 (пример) | 0 | 19,0 (пример) |
| Результат (Result) > Титр и холостой опыт (Factor&blank): | ? | ? | ? |
| Холостой опыт 1: мл (Blank 1: ml) | 0 | 0 | 0 |
| Поправка 1 (Factor 1) | 1,0 | Вводится измеренное значение коэффициента поправки | Вводится измеренное значение коэффициента поправки |
| Результат (Result) > Отчет (Report): | ? | ? | ? |
| Форма отчета (Report form), пример | Short | Short | Short |
| Титрационная кривая (Titr curve), пример | Titr | Titr | Titr |
| Список данных (Data list), пример | Off | Off | Off |
| Результат (Result) > Расчет (Calculation) > Образец/фактор/холостой опыт (Sample/F/B): | Factor | ? | ? |
| Холостой опыт 1: мл (Blank 1: ml) | 0 | ? | ? |
| Коэффициент 0 (Coeff. 0) | 10000 | ||
| Коэффициент 1 (Coeff. 1) | 204,23 | ||
| Результат (Result) > Расчет (Calculation) > Образец/фактор/холостой опыт (Sample/F/B): | ? | Blank | ? |
| Результат (Result) > Расчет (Calculation) > Образец/фактор/холостой опыт (Sample/F/B): | ? | ? | Sample |
| Номер формулы расчета концентрации для первой точки эквивалентности в меню титратора (Conc. 1 calc. №) | ? | ? | 12-14 – в случае определения кислотного числа сильных кислот; 8 – в случае определения стандартного кислотного числа (формулы и их значения создаются пользователем согласно п. 7 настоящего пособия) |
| Номер формулы расчета концентрации для второй точки эквивалентности в меню титратора (Conc. 2 calc. №) | 8 – в случае определения кислотного числа сильных кислот; «-» – в случае определения стандартного кислотного числа (формулы и их значения создаются пользователем согласно п. 7 настоящего пособия) | ||
| Номер формулы расчета концентрации для третьей точки эквивалентности в меню титратора (Conc. 3 calc. №) | - | ||
| Номер точки эквивалентности, используемой для расчета концентрации 1 (Conc. 1 EP №) | 1 | ||
| Номер точки эквивалентности, используемой для расчета концентрации 2 (Conc. 2 EP №) | 2 (в случае совместного определения кислотного числа сильных кислот и стандартного кислотного числа) | ||
| Холостой опыт 1: мл (Blank 1: ml) | Вводится значение холостого опыта | ||
| Коэффициент поправки 1 (Factor 1) | Вводится измеренное значение коэффициента поправки (вводится программой, будучи введенным в данном методе один раз пользователем) | ||
| Коэффициент 1 (Coeff. 1) | 5,61 | ||
| Формула расчета концентрации в точке эквивалентности (EP-data) | EPn-blank |
| * в этом режиме анализ до точки эквивалентности идет быстрее, т. к. «до нее» с более высокой скоростью дозируется титрант; ** в этом случае предварительный дозируемый объем задается заведомо меньше объема, соответствующего точке эквивалентности. Параметры, относящиеся к функции “Dosing mode” (четыре следующих после данной строки в меню в случае выбора “Level”), вводятся в память титратора аналогично методу для определения коэффициента поправки. В этом случае значение параметра “Titr. Waits” (двумя строками выше) изменяют на 0 с, а значение “Dose wait” – на 180 с. |
Таблица 2. Рекомендуемые значения параметров, вводимых в память титратора в случае определения кислотного числа по буферному раствору.
| Параметры | Определение коэффициента поправки титранта и концентрации раствора КОН по п. 5.12 ГОСТ 11362 | Холостой опыт | Анализ образца |
| Метод (Method): | ? | ? | ? |
| Номер метода (Method) | 4 или 7; копируется из метода «02» | 8; копируется из метода «00» | 9; копируется из метода «02» |
| Титрование (Titration): | ? | ? | ? |
| Название метода (Method name), пример | “KOEFF” или “KOEFF/BUF” | “HOL/BUF” | “PROBA/BUF” |
| Режим остановки титрования (Titr. Form) | EP | Level stop | Level stop |
| Детектор № (Detector №) | 1 | 1 | 1 |
| Единицы измерения (Unit) | мВ | мВ | мВ |
| Макс. общий объем титранта: мл (Max. Volume: ml) | 10.00 | 1.0 | 1.0 |
| Задержка начала титрования: с (Titr. Wait: s) | 0 | 180 | 180 |
| Вид титрования (Titr. Direction) | Auto | Auto | Auto |
| Способ подачи предварительной дозы титранта (Dosing mode) | Volume stop* | Off** (рекомендуется изменение параметра в случае, если область расположения точки эквивалентности возможно предположить с высокой вероятностью, с целью экономии времени анализа ввиду более быстрого дозирования части титранта) | ? |
| Дозируемый объем: мл (Dose volume: ml) | 2.0 | - | - |
| Максимальное время дозирования: с (Cut off time: s) | 0 | ||
| Скорость дозирования: с/мл (Dose speed: s/ml) | 10 | ||
| Время задержки перед началом дозирования (Dose wait: s) | 60 | ||
| Управление (Control): | ? | ? | ? |
| Потенциал первой точки, мВ (1st Level), пример | - | 247 мВ | 247 мВ |
| Потенциал второй точки, мВ (2st Level ), пример | - | 247 мВ | 247 мВ |
| Количество точек эквивалентности № (1-3) (EP № (1-3)) | 1 | - | - |
| Величина усиления (Gain) | 1 | 1 | 1 |
| Чувствительность детектирования точки перегиба (End sense) | Auto | - | - |
| Скорость дозирования (Contr. Speed) | Medium | Slow | Slow |
| Интервал потенциала, после которого производится регистрация данных (Sampling: mV) | 4,0 | 4,0 | 4,0 |
| Интервал объема, после которого производится регистрация данных (Sampling: ml) | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Образец (Sample): | ? | ? | ? |
| Образец № (Sample №), пример | 01-01 | 01-02 | 01-03 |
| Идентификатор образца (Sample ID), пример | A | B | CW |
| Единица измерения количества (Size unit) | g | g | g |
| Количество: г (Size: g) | 0,08 или 0,12 (пример) | 0 | 19,0 (пример) |
| Результат (Result) > Титр и холостой опыт (Factor&blank): | ? | ? | ? |
| Холостой опыт 1: мл (Blank 1: ml) | 0 | 0 | 0 |
| Фактор 1 (Factor 1) | 1,0 | Вводится измеренное значение коэффициента поправки | Вводится измеренное значение коэффициента поправки |
| Результат (Result) > Отчет (Report): | ? | ? | ? |
| Форма отчета (Report form), пример | Short | Short | Short |
| Титрационная кривая (Titr curve), пример | Titr | Titr | Titr |
| Список данных (Data list), пример | Off | Off | Off |
| * в этом режиме анализ до точки эквивалентности идет быстрее, т. к. «до нее» с более высокой скоростью дозируется титрант; ** в этом случае предварительный дозируемый объем задается заведомо меньше объема, соответствующего точке эквивалентности. Параметры, относящиеся к функции “Dosing mode” (четыре следующих после данной строки в меню в случае выбора “Level”), вводятся в память титратора аналогично методу для определения коэффициента поправки. В этом случае значение параметра “Titr. Waits” (двумя строками выше) изменяют на 0 с, а значение “Dose wait” – на 180 с. | |||
| Параметры | Определение коэффициента поправки титранта и концентрации раствора КОН по п. 5.12 ГОСТ 11362 | Холостой опыт | Анализ образца |
| Результат (Result) > Расчет (Calculation) > Образец/фактор/холостой опыт (Sample/F/B): | Factor | ? | ? |
| Холостой опыт 1: мл (Blank 1: ml) | 0 | ? | ? |
| Коэффициент 0 (Coeff. 0) | 10000 (в случае определения коэффициента поправки) или 5000 ( в случае определения концентрации раствора КОН по п. 5.12 ГОСТ 11362) | ||
| Коэффициент 1 (Coeff. 1) | 204,23 | ||
| Результат (Result) > Расчет (Calculation) > Образец/фактор/холостой опыт (Sample/F/B): | ? | Blank | ? |
| Результат (Result) > Расчет (Calculation) > Образец/фактор/холостой опыт (Sample/F/B): | ? | ? | Sample |
| Номер формулы расчета концентрации для первой точки эквивалентности в меню титратора (Conc. 1 calc. №) | ? | ? | 12-14 – в случае определения кислотного числа сильных кислот; 8 – в случае определения стандартного кислотного числа (формулы и их значения создаются пользователем согласно п. 7 настоящего пособия) |
| Номер формулы расчета концентрации для второй точки эквивалентности в меню титратора (Conc. 2 calc. №) | 8 – в случае определения кислотного числа сильных кислот; «-» – в случае определения стандартного кислотного числа (формулы и их значения создаются пользователем согласно п. 7 настоящего пособия) | ||
| Номер формулы расчета концентрации для третьей точки эквивалентности в меню титратора (Conc. 3 calc. №) | - | ||
| Номер точки эквивалентности, используемой для расчета концентрации 1 (Conc. 1 EP №) | 1 | ||
| Номер точки эквивалентности, используемой для расчета концентрации 2 (Conc. 2 EP №) | 2 (в случае совместного определения кислотного числа сильных кислот и стандартного кислотного числа) | ||
| Холостой опыт 1: мл (Blank 1: ml) | Вводится значение холостого опыта | ||
| Коэффициент поправки 1 (Factor 1) | Вводится измеренное значение коэффициента поправки (вводится программой, будучи введенным в данном методе один раз пользователем) | ||
| Коэффициент 1 (Coeff. 1) | 5,61 | ||
| Формула расчета концентрации в точке эквивалентности (EP-data) | EPn-blank | ||
4. Методы для установки в память титратора. См. п. 3 КИТ. Для определения кислотного числа по точке перегиба (см. примеры в табл. 1): № 4 - “KOEFF” - определение коэффициента поправки титранта; № 5 - “HOL” - определение фона (холостой опыт); № 6 - “PROBA” - анализ образца. Для определения кислотного числа по буферному раствору (см. примеры в табл. 2): № 7 - “KOEFF/BUF” - определение концентрации раствора КОН по п. 5.12 ГОСТ 11362; № 4 - “KOEFF” - определение коэффициента поправки титранта; № 8 - “HOL/BUF” - определение фона; № 9 - “PROBA/BUF” - анализ образца.