柴油分析-测定柴油酸度（油品检测课件）

【任务目标】【任务描述】任务3-2-3测定柴油酸度1．任务：能按GB／T258《汽油、煤油、柴油酸度测定法》等熟练测定柴油酸度，并拓展完成润滑油等油品酸度的测定。2．教学场所：油品分析实训室任务3-2-3测定柴油酸度1.掌握测定油品酸度的方法和步骤；2.能按GB／T258《汽油、煤油、柴油酸度测定法》等熟练测定柴油酸度；拓展完成润滑油等油品酸度的测定；3.加强安全环保意识和责任感；增强知识迁移能力。【任务实施】

1．实施目的

(1)学会油品酸度的测定（GB／T258）原理与试验方法。

(2)熟悉油、水分离操作技术。

2．仪器材料锥形瓶（250mL）；球形回流冷凝管（长约300mm）；量筒（25mL、50mL、100mL）；微量滴定管（2mL，分度为0.02mL；或5mL，分度为0.05mL）；电热板或水浴。

测定柴油酸度任务3-2-3测定柴油酸度微量滴定管图片3.方法概要用沸腾的乙醇抽提出试样中的有机酸，然后用氢氧化钾乙醇溶液通过微量滴定管进行滴定。任务3-2-3测定柴油酸度4．所用试剂95%乙醇（分析纯）；氢氧化钾（分析纯，配成0.05mol/L氢氧化钾乙醇溶液）；碱性蓝6B（称取碱性蓝1g，称准至0.01g，然后将它加在50mL煮沸的95%乙醇中，并在水浴中回流1h，冷却后过滤。必要时将煮热的澄清滤液用0.05mol/L氢氧化钾乙醇溶液或0.05mol/L盐酸溶液中和，直至加入1～2滴碱溶液能使指示剂溶液从蓝色变成浅红色，而在冷却后又能恢复成为蓝色为止）；任务3-2-3测定柴油酸度甲酚红（称取甲酚红1g，称准至0.001g，研细后溶入100mL95%乙醇中，并在水浴中煮沸回流5min,趁热用0.05mol/L氢氧化钾乙醇溶液滴定至甲酚红溶液由橘红色变为深红色，而在冷却后又能恢复成橘红色为止）；酚酞（配成1%乙醇溶液）。注意：碱性蓝试剂适用于测定深色的石油产品；酚酞指示剂适用于测定无色的石油产品或在滴定混合物中容易看出浅玫瑰红色的石油产品。任务3-2-3测定柴油酸度5．实施步骤（1）驱除CO2：

取95%乙醇溶液50mL注入清洁无水的锥形瓶内，用软木塞将球形回流冷凝管与锥形瓶连接塞住后，将95%乙醇煮沸5min。（2）中和抽提溶剂：在煮沸过的95%乙醇中加入0.5mL的甲酚红溶液后，在不断摇荡下趁热用0.05mol/L氢氧化钾乙醇溶液使95%乙醇中和，直至锥形瓶中的混合物从黄色变为紫红色为止。在煮沸过的95%乙醇中加入1～2滴酚酞溶液代替甲酚红溶液时，按同样方法中和至呈现玫瑰红色为止。任务3-2-3测定柴油酸度（3）取样：在20℃±3℃温度范围内量取20mL柴油，注入中和过的热的95%乙醇中。

（4）滴定操作将球形回流冷凝管装到锥形瓶上之后，将锥形瓶中的混合物煮沸5min：对已加有甲酚红溶液，仍需在不断摇荡下趁热用0.05mol/L氢氧化钾乙醇溶液滴定，直至95%乙醇层的甲酚红溶液从黄色变为紫红色为止；或对已加有酚酞溶液的混合物，此时应再加入1～2滴酚酞溶液，按上述操作直至95%乙醇层的酚酞溶液呈现浅玫瑰红色为止。注意：每次滴定过程中，自锥形瓶停止加热到滴定达到终点，所经过的时间不应超过3min。任务3-2-3测定柴油酸度

6．精密度平行测定两个结果间的差数，不应超过下表所示的数值。

7．任务实施报告

(1)按规范要求写好任务名称、实施目的、仪器材料、所用试剂、实施步骤、注意事项和分析记录等。

(2)取平行测定两个结果的算术平均值，作为试样酸度。试样名称允许差、（mgKOH/100mL）汽油、煤油0.15柴油0.3任务3-2-3测定柴油酸度任务3-2-3测定柴油酸度

平行测定次数

项目12样品名称

仪器设备

执行标准

计算公式

柴油体积（mL）

氢氧化钾乙醇溶液初始读数（mL）

氢氧化钾乙醇溶液终读数（mL）

氢氧化钾乙醇溶液消耗体积（mL）

氢氧化钾乙醇溶液浓度（mol/L）

柴油酸度X（mgKOH/100mL）

柴油酸度平均值（mgKOH/100mL）

分析人

分析时间

8．数据记录与处理【拓展任务】

请参考相关国家标准，思考设计“测定润滑油酸度”的方案；各小组分工合作，拓展完成“测定润滑油酸度”。任务3-2-3测定柴油酸度【考核评价及小结】

1.根据考核标准，各组进行小组互评和自评，教师也参与评价；2.各组归纳要点并互相补充，交流分享本次任务实施心得，总结任务实施情况。【作业】

上交本次任务分析报告。按要求准备下次任务：测定柴油浊点。任务3-2-3测定柴油酸度【任务目标】1．学习石油产品的酸度、酸值的概念；2．熟悉石油产品的酸度、酸值测定方法原理；3．学会影响酸度测定结果的主要因素。【任务描述】任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知1．任务：掌握油品酸度基本概念、测定原理、测定方法和执行标准，为油品酸度的测定做好准备。2．教学场所：油品分析实训室【储备知识】一、酸度、酸值

石油产品的酸度、酸值都是用来衡量油品中酸性物质数量的指标。中和100mL石油产品中的酸性物质，所需氢氧化钾的质量，称为酸度，以mgKOH/100mL表示；中和1g石油产品中的酸性物质，所需氢氧化钾的质量，称为酸值，以mgKOH/g表示。

1．酸度、酸值任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知

2．酸性物质的来源

油品中的酸性物质主要为无机酸、有机酸、酚类化合物、酯类、内酯、树酯以及重金属盐类、铵盐和其他弱碱的盐类、多元酸的酸式盐和某些抗氧及清净添加剂等。无机酸在油品中的残留量极少，若酸洗精制工艺条件控制得当，油品中几乎不存在无机酸；油品中的有机酸，主要为环烷酸和脂肪酸，它们大部分是原油中固有的且在石油炼制过程中没有完全脱尽的，部分是石油炼制或油品运输、贮存过程中被氧化而生成的。任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知

另外，油品中还含有少量酚类化合物，苯酚等主要存在于轻质油品中，萘酚等主要存在于重质油中。这些化合物虽然含量较少，但其危害性也很大。馏分油或油品中酸性物质的存在，无疑对炼油装置、贮存设备和使用机械等产生严重的腐蚀性，酸性物质还能与金属接触生成具有催化功能的有机酸盐。对石油产品中酸性物质的测定，所得的酸度(值)一般为有机酸、无机酸以及其他酸性物质的总值，但主要是有机酸性物质（环烷酸、脂肪酸、酚类、硫醇等）的中和值。

任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知1.判断油品中所含酸性物质的数量油品中酸性物质的数量随原油组成及其馏分油精制程度而变化，酸度（值）越高，说明油品中所含的酸性物质就越多。柴油、喷气燃料对酸度都有具体要求。二、测定意义

2.判断润滑油的变质程度润滑油在运行机械内持续使用较长一段时间后，由于机件间的摩擦、受热以及其他外在因素的作用，油品将受到氧化而逐渐变质，出现酸性物质增加的倾向。可从使用环境中的酸值是否超出换油指标，来确定是否应当更换机油。例如，柴油机油酸值大于2.0mgKOH/g时，必须更换机油。任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知3.判断油品对金属材料的腐蚀性

油品中有机酸含量少，在无水分和温度较低时，一般对金属不会产生腐蚀作用，但当含量增多且存在水分时，就能严重腐蚀金属。有机酸的相对分子质量越小，它的腐蚀能力就越强。

汽油在贮存时氧化所生成的酸性物质，比环烷酸的腐蚀性还要强，它们的一部分能溶于水中，当油品中有水分落入时，便会增加其腐蚀金属容器的能力。柴油中的酸性物质对柴油发动机工作状况也有很大的影响，酸度大的柴油会使发动机内的积炭增加，这种积炭是造成活塞磨损、喷嘴结焦的主要原因。

任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知

三、酸度、酸值测定方法

测定石油产品中的各种酸（或碱）性物质的中和值，通常采用乙醇或甲苯异丙醇等有机溶剂的水溶液抽提试样中的待测酸性物质，如GB/T258《汽油、煤油、柴油酸度测定法》、GB/T264《石油产品酸值测定法》、GB/T7304《石油产品和润滑剂酸值测定法（电位滴定法）》等，都是利用水或有机溶剂抽提试样中的酸（或碱）性物质后，再进行化学滴定分析或电位滴定分析，相应的终点确定既可用指示剂颜色变化显示，也可用电位计电位显示。任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知1．轻质油品酸度的测定

测定汽油、煤油、柴油的酸度，按GB/T258《汽油、煤油、柴油酸度测定法》标准试验方法进行，该方法主要适用于未加乙基液的汽油、煤油和柴油的酸度。采用化学滴定分析法测定油品酸度的基本原理是：利用沸腾的乙醇溶液抽提试样中的酸性物质，再用已知浓度的氢氧化钾乙醇溶液进行滴定，通过酸碱指示剂改变来确定终点，同滴定时消耗氢氧化钾乙醇溶液的体积，计算出试样的酸度。任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知其化学反应如下：RCOOH+KOH→RCOOK+H2OH++OH-→H2O

试样的酸度按下式计算。

X=

T=56.1g/mol×c式中X——试样的酸度，mgKOH/100mL；

V——滴定时所消耗氢氧化钾乙醇溶液的体积，mL；

T——氢氧化钾乙醇溶液的滴定度，mgKOH/100mL；

V1——试样的体积，mL；56.1g/mol——氢氧化钾的摩尔质量；c——氢氧化钾乙醇溶液的物质的量浓度，mol/L任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知

能够用于测定油品酸度（值）的酸碱指示剂有酚酞、甲酚红、碱性蓝6B、溴麝香草酚蓝（溴百里酚蓝）等。不同标准试验方法依据待测试样的馏分轻重与取样多少，滴定时选用的指示剂也不尽相同，关键在于抽出溶液的颜色必须能够与酸碱指示剂所改变的颜色区分开来。油品酸度（值）测定的终点确定，除可利用上述酸碱指示剂外，还可以使用电位计检测。任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知2．石油产品和润滑油酸值的测定（电位滴定法）

测定石油产品和润滑剂的酸值，按GB/T7304《石油产品和润滑剂酸值测定法（电位滴定法）》标准试验方法进行，主要适用于测定能够溶解于甲苯和异丙醇混合溶剂的石油产品和润滑剂中的酸性物质，试验过程中使用的主要仪器设备为电位滴定装置。图1电位滴定装置图1－电位计；2－滴定管；3、4－电极；5－滴定池；6－电磁搅拌器任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知

电位滴定法测定油品酸值的基本原理：准确称取一定量的试样于滴定池中，用甲苯－异丙醇（内含少量水）混合溶剂（亦称滴定溶剂）溶解试样，将玻璃指示电极－甘汞参比电极固定在滴定池内，调整电位计至测量状态，充分搅拌混合溶液使试样中的酸性物质溶出、分布均匀，以氢氧化钾的异丙醇溶液直接滴定试样与滴定溶剂的混合试液，在手绘或自动绘制的电位-滴定剂用量的曲线上（也称E-V图）仅把明显突跃点作为终点。任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知其化学反应如下：RCOOH+KOH→RCOOK+H2O试样的酸值按下式计算。

式中

X——试样的酸值，mgKOH/g；

A——滴定混合试液至终点所消耗氢氧化钾异丙醇溶液的体积，mL；

B——相当于A的空白值，mL；

56.1g/mol——氢氧化钾的摩尔质量；c——氢氧化钾乙醇溶液的物质的量浓度，mol/L；m——试样的质量，g。任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知

电位滴定法是利用滴定时抽出溶液中氢离子浓度的改变，通过电位检测、显示氢离子浓度的变化来确定终点的，不像用酸碱指示剂法存在肉眼观察颜色变化可能带来的测量误差，能够在有色或浑浊的抽出溶液中进行滴定分析，对测定轻、重石油产品中的酸、碱含量皆适用。任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知四、影响测定的主要因素

1.化学滴定法（1）指示剂用量每次测定所加的指示剂要按标准中规定的用量加入，以免引起滴定误差，通常用于测定试样酸度（值）的指示剂多为弱酸性有机化合物，本身会消耗碱性溶液，如果指示剂用量多于标准中规定的要求，测定结果将可能偏高。任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知（2）煮沸条件的控制

试验过程中，待测试液要按标准规定的温度和时间煮沸并迅速进行滴定，以提高抽提效率和减少CO2对测定结果的影响。标准中规定将抽提溶剂预煮沸5min后中和并要求滴定操作在3min内完成，除了应达到有效抽提试样中酸性物质和有利油、液两相分层外（第二次煮沸），都是为了驱除CO2并防止CO2溶于乙醇溶液中（CO2在乙醇中的溶解度比在水中的高3倍）。CO2的存在，将使测定结果偏高。

任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知（3）滴定终点的确定准确判断滴定终点对测定结果有很大的影响。用酚酞作指示剂滴定至乙醇层显浅玫瑰红色为止；用甲酚红作指示剂滴定至乙醇层由黄色变为紫红色为止；用碱性蓝6B作指示剂滴定至乙醇层由蓝色变为浅红色为止；用溴麝香草酚蓝作指示剂滴定至乙醇层由黄色变为绿色或蓝绿色为止。对于滴定终点颜色变化不明显的试样，可滴定到混合溶液的原有颜色开始明显地改变时作为滴定终点。

（4）抽出溶液颜色的变化当遇到抽出溶液颜色较深时，利用颜色指示剂-化学滴定分析法测定试样的酸度（值）时会产生严重误差，必须改用电位测定法测定。任务3-2-1石油产品酸度基本知识认知2.电位滴定（1）电极维护与保养所用的电极应做到及时维护