Определение йодных чисел и содержания непредельных углеводородов в топливах по ГОСТ 2070-55

Федеральное агентство по образованию

Сибирский государственный аэрокосмический университет

имени академика М.Ф. Решетнёва

Химия  ГСМ

Лабораторная работа №

Определение йодных чисел и содержания непредельных углеводородов в топливах по ГОСТ 2070-55

Красноярск, 2005

Цель работы:

Определить йодное число и содержание непредельных уг­леводородов в топливе.

Теоретические сведения.

Система контроля качества, топлива при помощи различ­ных методов позволяет судить о пригодности топлива к при­менению. Товарные реактивные топлива, представляющие собой преимущественно продукты прямой перегонки нефти, состоят в основном из насыщенных углеводородов, которые весьма стабильны. Продолжительность их хранения без за­метного изменения качества должна измеряться годами. Од­нако в топливе при хранении под влиянием молекулярного кислорода воздуха могут протекать процессы, связанные с образованием смол.

Окисляемость топлива в условиях хранения в основном зависит от его химического состава, а также от метода по­лучения, очистки и условий хранения. Связь между химиче­ским составом топлива и его стабильностью (способностью сохранять свои свойства в условиях хранения и эксплуата­ции) еще не достаточно хорошо изучена.

Известно, что основной причиной малой стабильности яв­ляется наличие в топливе непредельных соединений. Иссле­дованием окисления топлив типа керосина в условиях тем­ператур окружающего воздуха было установлено, что топлива T-I и ТС-1, полученные прямой перегонкой, окисляют­ся с большим трудом и продукты окисления накапливаются в них очень медленно.

В топливах, полученных путем термического, крекинга, продукты окисления накапливаются быстро. Это объясняется тем, что продукты термического крекинга содержат зна­чительное количество малостабильных непредельных углеводородов. Окисление непредельных углеводородов протекает, в первую очередь, по С—H связи с образованием гидропере­кисей (соединений типа R—О—О—Н и R—О—О—R). На­пример:                             

CH₂ = CH — CH₂ — CH₂ — R → CH₂ = CH — CH — CH₂ — R

                                                                                 │‌‌‌     

                                                                              OOH         

При нормальной температуре окружающей среды распад гидроперекисей сопровождается образованием сложной сме­си продуктов окисления (спиртов, альдегидов, кислот и т. д.), которые подвергаются дальнейшим превращениям, приводя­щим к образованию смолистых веществ.

Применение нефтепродуктов с большим содержанием смол приводит к образованию смолистых отложений во впускных патрубках и клапанах карбюраторных двигателей, закоксовыванию форсунок двигателей и к другим неполадкам. Об­разующиеся в процессе автоокисления перекиси снижают де­тонационную стойкость бензинов, а появление органических кислот обусловливает склонность таких нефтепродуктов, вы­зывать сильную коррозию топливных систем баков и тары.

Так как смолообразование топлив вызывается в основном наличием в них    непредельных   углеводородов, то стабильность нефтепродуктов  может характеризоваться относитель­ным их содержанием.

В существующих технических условиях содержание мало стабильных непредельных углеводородов в авиационных топ­ливах ограничено до 2—3%.

Для количественного определения непредельности нефте­продуктов применяют способ йодных чисел, который основан на способности непредельных углеводородов легко присоединять атомы галоида. Например:

CH₂ = CH₂ + J₂ → CH₂J —  CH₂J

Метод определения йодного числа заключается в воздей­ствии на испытуемое топливо растворам йода в этиловом спирте ив нахождении титрованием тиосульфатом натрия количества поглощенного йода, йодное число выражается в граммах йода, присоединившихся к 1.00 г нефтепродукта. Со­держание непредельных углеводородов определяют по вели­чине йодного числа и по среднему молекулярному весу ис­пытуемого топлива.

Аппаратура  и  реактивы

При проведении определения йодного числа применяются следующие аппаратура и реактивы:

1. Стаканчики   для   взвешивания    (бюксы) с притертой пробкой;    наружный    диаметр    стаканчика   10 мм  высота 15 мм.

Вместо стаканчиков могут применяться стеклянные ам­пулы емкостью 0,5—1 мл с оттянутыми в капилляр концами, а также капельницы с притертой пробкой или микропипетки вместимостью  1—2  мл.

2.  Колбы    конические с притертой пробкой номинальной емкостью  500 мл.

3. Меры вместимости стеклянные  технические: цилиндры измерительные вместимостью 25 и 250 мл, пипетки вместимо­стью  5  мл.

4. Спирт этиловый ректификованный.       

5. Йод металлический (для анализа применяют спирто­вой раствор йода, приготовленный растворением 20 г йода в 1 -л этилового спирта).

         6. Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) 0,1 н.

7.  Крахмал  (0,5%-ный водный раствор).