用BTB法测定涡轮机油酸值滴定时间长短对测定结果的影响

赵晶

摘要：介绍BTB法测定涡轮机油的方法，在试验过程中改变油品从加热到进行滴定时的时间，其中时间从方法规定的三分钟以内到超出三分钟之后等不同时间段滴定出的酸值数据，测试出滴定时间长短对涡轮机油的酸值测定是否存在显著性的影响，从而为在实验室工作中的油品的酸值的准确测定提供更可靠的实验条件及其要求。

关键字：BTB;滴定分析法

Abstract：Introduce the method of determining turbine oil by BTB method. During the test， the time from heating to titration of the oil is changed. The time ranges from within three minutes specified by the method to the acid value titrated in different time periods after exceeding three minutes. Data to test whether the titration time has a significant impact on the acid value determination of turbine oil， so as to provide more reliable experimental conditions and requirements for the accurate determination of the acid value of oil in laboratory work.

1前言

电力系統广泛使用的变压器油、汽轮机油、断路器油、电缆油等油品，都是天然石油炼制而成的。石油属于可燃性有机岩，即由动物或植物等有机物遗骸经过许多年衍生出来的可燃性矿物，是一种流动或半流动的黑褐色黏稠状液体，有蓝色荧光。石油的化学组成非常复杂，不同的油井开采出的石油，其化学组成各不相同。组成石油的元素主要有碳（C）和氢（H）这两种元素，此外还有少量的硫（S）、氮（N）及氧（O）元素。在石油中各种元素并不是以单质存在，而是以碳、氢两元素为主形成的复杂的有机化合物存在。分子中只有碳和氢两种元素的有机化合物叫“烃”，是石油组成中最基本的化合物，其他各类型的有机化合物都可看作是由其相应的烃衍生出来的。烃类化合物大体可分为烷烃、环烷烃、芳香烃和不饱和烃四大类。

运行油在运行过程中要受到温度、压力、湿度等环境因素的影响，其氧化安定性降低，使油的某些指标发生变化，导致运行中油品变质的因素很多，其内在因素主要是油品的化学组成，基础油石蜡烃、环烷烃和芳烃相对比例，直接影响着油品的黏度指数、倾点等理化性能，芳烃对油品氧化安定性的影响有一定规律性，这与芳烃的结构和含量有关。油品酸值是指中和100毫升油品所需的氢氧化钾（KOH）毫克数。油品的酸值能反映油品的氧化程度，酸值的升高是油初始氧化的标志。正常情况下，酸值上升比较缓慢，若酸值增加过快，说明油品发生氧化反应激烈，产生多种酸性物质，而酸性物质的存在将不可避免地产生油泥，如果油中同时存在水分的话，可使铁生锈，并加速油质劣化，因此对于油品酸值的准确测定对于日常油质监督有着重要意义。

2分析与讨论

通过依据参考资料及日常实验经验，总结影响酸值测定结果的因素有1对于酸值测定的方法目前有GB264-83《石油产品酸值测定法》、GB/T28552-2012《变压器油、汽轮机油酸值测定法（BTB法）》，其中BTB法测定酸值方法中提到，在滴定时，从停止回流至滴定完毕所用的时间不得超过3min。在平时的试验操作过程中，由于每个人的操作手法不同，对于同一个油样的酸值测定结果可能存在偏差，由此我们猜想，在规定的三分钟以内的任何时间段滴定完成都不会对测定结果造成影响，而超出三分钟后，随着滴定时间的加长会对滴定的结果产生明显的影响。为此我们设计了几组试验。

3试验条件

3.1试验仪器

① 锥形烧瓶：200ml～300ml。

② 球形或直形回流冷凝器，长约300mm。

③ 微量滴定管：1ml～2ml，分度为0.02ml。

④ 恒温水浴：室温～90℃

⑤ 分析天平：精度0.0001g。

3.2试验试剂

① 氢氧化钾乙醇标准溶液：按照标准GB/T601配成0.03mol/l～0.05mol/l氢氧化钾乙醇标准溶液。

② 溴百里香草酚蓝（BTB）指示剂：取0.5g溴百里香草酚蓝（称准至0.01g）放入烧杯内，加入100ml无水乙醇，然后用0.1mol/L氢氧化钾乙醇溶液中和至PH为5.0。

③无水乙醇：分析纯。

注：氢氧化钾乙醇标准溶液保持不宜超过三个月，当氢氧化钾乙醇标准溶液变黄或产生沉淀时，应对其清液进行标定方可使用。

3.3试验步骤

（1）用清洁干燥的锥形烧瓶称取油样8～10g（称准至0.01g）。

（2）量取无水乙醇50ml倒入盛有油样的锥形烧瓶中，装上回流冷凝器，在80℃～85℃恒温水浴上加热，在不断摇动下回流5min，取下锥形烧瓶加入0.2ml的BTB指示剂，趁热用0.氢氧化钾乙醇标准溶液滴定至溶液由黄色变为蓝绿色为止，记下消耗的氢氧化钾乙醇标准溶液的毫升数。

（3）取无水乙醇50ml按照步骤进行空白试验。

（4）试验数据

为了找出测定完成时间对测定结果的影响，根据控制滴定时间的不同做了几组试验

5油样酸值的计算公式

X=（V1-V0）×56.1×c/m

式中：

X --- 油样的酸值（以KOH计），单位为毫克每克（mg/g）;

V1 --- 滴定油样所消耗的氢氧化钾乙醇标准溶液的体积，单位为毫升（mL）;

V0 --- 滴定空白所消耗的氢氧化钾乙醇标准溶液的体积，单位为毫升（mL）;

C --- 氢氧化钾乙醇标准溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）;

56.1--- 氢氧化钾的相对分子质量，单位为克每摩尔（g/mol）;

m --- 油样的质量，单位为克（g）。

6重复性

两次平行测定结果的差值不得超过下列的允许值

酸值/（mg/g） 允许差值/（mg/g）

〈0.1 0.01

0.1～0.3 0.02

>0.3 0.03

7结论

根据GB/T28552-2012《变压器油、汽轮机油酸值测定法（BTB法）》中测定酸值方法中提到的，在滴定时从停止回流到滴定完毕所用时间不得超过3分钟，因为在室温下，空气中的CO2极易溶于乙醇中，在测定过程中，加了无水乙醇的油样要在80℃～85℃恒温水浴上加热5分钟，这样做可以将试样中的有机酸萃取出来，并将CO2祛除出去，趁热滴定可以防止二氧化碳的二次干扰，根据表1和表2的数据可以看出，在3分钟之内滴定完成的5组数据，最后得出的酸值结果都在0.10上下且在允许差范围内，而在3分钟之后的滴定结果，普遍比在3分钟之内滴定的结果偏大，且呈现随着时间的加长数值偏高的趋势，这是因为随着滴定时间的增大，又会有CO2溶到溶液中，在中和碳酸时，无形中要多消耗氢氧化钾乙醇溶液，这就会使测得的结果偏高，由此我们之前提出的在规定的三分钟以内的任何时间段滴定完成都不会对测定结果造成影响，而超出三分钟后，随着滴定时间的加长会对滴定的结果产生明显的影响的结论成立。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准GB364-833《石油产品酸值测定法》.

[2]GB/T28552-2012《变压器油、汽轮机油酸值测定法（BTB法）》.

[3]职业技能鑒定《油务员》.

[4]王红卫.原油酸值测定的探讨[J].河南化工，2008（3）.