Определение показателей качества автомобильных бензинов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа

Определение показателей качества автомобильных бензинов

По результатам внешнего осмотра бензина, определению водорастворимых кислот и щелочей, фракционному составу, октановому числу и индексу паровых пробок определить марку бензина и соответствие ее стандарту.

Определение плотности светлых нефтепродуктов

Приборы и аппаратура: Нефтеденсиметры (ареометры) по ГОСТ 1289-76, цилиндры для ареометров стеклянные или металлические соответствующих размеров по высоте и диаметру, термометр ртутный стеклянный по ГОСТ 2045-71 с интервалом измеряемых температур от минус 20 °С до 50 °С и ценой деления шкалы в 1 °С.

Краткие теоретические сведения

Плотность измеряется массой тела, заключенной в единице его объема, в системе единиц СИ имеет размерность г/см3 . Плотность нефтепродуктов относят к нормальной температуре 20 °С и к плотности воды при 4 °С, принятой за единицу. Эта плотность, обозначаемая , численно равна плотности, представляющей собой отвлеченное число по отношению к воде при температуре 4 °С.

Плотность измеряется массой тела, заключенной в единице его объема, в системе единиц СИ имеет размерность г/см3 . Плотность нефтепродуктов относят к нормальной температуре 20°С и к плотности воды при 4 °С, принятой за единицу. Эта плотность, обозначаемая 420, численно равна плотности, представляющей собой отвлеченное число по отношению к воде при температуре 4 °С.

Плотность необходимо определять при пересчете количества нефтепродуктов в объемных единицах в весовые. Для этого достаточно умножить объемное количество нефтепродукта, замеренное при какой-либо определенной температуре, на его плотность при той же температуре:

бензин нефтепродукт фракционный качество

Y = V_т ·

где Y - количество нефтепродукта в весовых единицах, кг; VТ - количество нефтепродукта в объемах, л; сt - плотность нефтепродукта при той же температуре, г/см³.

Обратный пересчет производится по следующей зависимости:

Порядок выполнения работы

Цилиндр для ареометров установить на прочной подставке и в него осторожно налить нефтепродукт, температура которого может отклоняться от температуры окружающей среды не более чем на ± 5 °С.

Затем чистый и сухой ареометр медленно погрузить в нефтепродукт до момента его свободной плавучести (рис. 1).

Рис. 1. Прибор для измерения плотности нефтепродуктов: 1 - ареометр; 2 - шкала плотности; 3 - линия отсчета плотности; 4 - шкала термометра; 5 - стеклянный цилиндр

Отсчет произвести по верхнему краю мениска, при этом глаз наблюдателя должен находиться на уровне мениска.

Температуру нефтепродукта измерить термометром нефтеденсиметра (ареометра) или дополнительным термометром. По шкале ареометра определить плотность испытуемого нефтепродукта.

Для приведения этой плотности к плотности при нормальной температуре пользуются формулой:

где - плотность нефтепродукта при температуре испытания; г - средняя температурная поправка плотности, которая берется по таблице в графе, соответствующей плотности; t - температура испытания °С

Определение водорастворимых кислот и щелочей в топливе

Приборы и оборудование

Воронка делительная вместимостью 50-100 мл; мерный цилиндр на 10 мл; пробирки; пипетки; вода дистиллированная по ГОСТ 5607-53, проверенная на нейтральность; фенолфталеин по ГОСТ 5850-51; 1%- ный спиртовой раствор; метилоранж - 0,02 % водный раствор; химический штатив; колба (рис. 2).

Краткие теоретические сведения

Коррозийный износ деталей двигателя во многом обусловлен сильнодействующими водорастворимыми кислотами и щелочами, находящимися в топливе. Они могут оказаться в топливе из-за нарушения технологии его очистки, а также случайно в процессе производства, хранения и транспортировки. Согласно требованиям государственного стандарта, содержание водорастворимых кислот и щелочей в автомобильных бензинах, дизельных топливах и моторных маслах не допускается. В случае наличия в топливах водорастворимых кислот и щелочей их бракуют и к применению не допускают. Определение наличия водо-растворимых кислот и щелочей производится качественной пробой по ГОСТ 6707-75.

Рис. 2. Приборы для определения водорастворимых кислот и щелочей в топливе: 1 - делительная воронка; 2 - штатив с пробирками; 3 - индикаторы; 4 - топливо; 5 - дистиллированная вода

Порядок выполнения работы

В колбу налить 50 мл испытуемого топлива, добавить такое же количество дистиллированной воды, взболтать смесь в течение 5 мин, затем вылить в делительную воронку. Дают смеси отстояться, после чего водный слой, находящийся внизу делительной воронки, спустить через кран в две пробирки. В одну пробирку добавить 1-2 капли метилоранжа. При наличии в топливе минеральных кислот водная вытяжка в пробирке окрашивается в розовый или оранжево-красный цвет, при отсутствии кислот цвет водяной вытяжки будет желто-оранжевый.

В другую пробирку добавить 1-2 капли фенолфталеина. При наличии щелочей в топливе водная вытяжка окрасится в фиолетово-розовый цвет, при отсутствии щелочей водяная вытяжка останется бесцветной или слегка побелеет. При этом действие индикаторов на вытяжку из топлива сравнивают с действием на чистую дистиллированную воду, налитую в равных объемах в две пробирки.

Бензин может быть допущен к применению только при неизменяющейся окраске его водной вытяжки, что свидетельствует о полном отсутствии в нем водорастворимых кислот и щелочей.

Результаты выполнения работы сопоставить с требованиями государственного стандарта на испытуемый бензин по определяемому показателю качества, заключение записать в отчет по данной работе.

Определение фракционного состава топлив

Приборы и оборудование

Прибор для перегонки нефтепродуктов по ГОСТ 1392-63 (рис. 4), цилиндры измерительные на 10 и 100 мл, круглодонная колба без шлифа на 200 мл, термометр с пробкой, электрическая плитка

Краткие теоретические сведения

Фракционный состав топлива характеризует испаряемость его от-дельных фракций по температурным пределам при стандартных условиях.

В отличие от химически однородных веществ, таких как вода, спирт и др., имеющих постоянную температуру кипения, которая зависит только от барометрического давления, углеводородные топлива являются сложной смесью индивидуальных углеводородов кипящих при различных тем-пературах.

График, показывающий зависимость объема отогнанного топлива (в %) от температуры, называется кривой перегонки. Кривая перегонки да-ет наглядное представление о фракционном составе топлива.

По характерным точкам на кривой фракционного состава можно приближенно судить о некоторых эксплуатационных качествах бензина. Например, температура выкипания 10 % бензина характеризует его пуско-вые свойства, в частности возможность пуска при низких температурах воздуха.

Температура выкипания 50 % бензина характеризует необходимую интенсивность подогрева впускного трубопровода, а также скорость прогрева двигателя и возможность более быстрого прекращения обогащения горючей смеси при пуске.

Температура выкипания 90 % бензина и конца разгонки достаточно полно характеризует его противоизносные свойства, так как с повышением этих температур увеличивается количество тяжелых трудноиспаряющихся фракций, попадающих в цилиндры в капельножидком состоянии и смывающих масляную пленку с зеркала цилиндра.

Порядок выполнения работы

Отмерить измерительным цилиндром 100 мл испытуемого топлива и перелить его в колбу.

При переливании колбу нужно держать таким образом, чтобы отводная трубка находилась в верхнем положении. В шейку колбы вставить пробку с термометром, при этом ось термометра должна совпадать с осью колбы, а верх ртутного шарика должен находится на уровне нижнего края отводной трубки в месте ее припая.

Заполненную колбу установить на место и закрыть кожухом. Измеритель цилиндр (рис. 3), не высушивая, следует поставить под нижний конец отводной трубки холодильника так, чтобы трубка входила в цилиндр, но не ниже метки 100 мл.

После проведения дополнительных операций приступаем непосредственно к перегонке:

1. Включить электроплитку. Интенсивность нагрева должна быть та- кой, чтобы первая капля дистиллята упала из трубки холодильника через 5-10 мин.

2. Температуру, показанную термометром в момент падения первой капли, условно принять за температуру начала перегонки.

Рис. 3. Прибор для определения фракционного состава топлива: 1 - колба с образцом топлива; 2 - холодильник; 3 - термометр; 4 - мерный цилиндр; 5 - электроподогреватель; 6 - кожух

3. Дальнейшую перегонку вести со скоростью 4-5 мл/мин, что соответствует 20-25 каплям за 10 секунд. Запись показаний термометра производить через каждые 10 мл, перегонки дистиллята.

4. После отгона 90 % дистиллята нагрев колбы регулировать так, чтобы до конца перегонки прошло 3-5 минут. Перегонку закончить, когда ртутный столбик на термометре остановится. В этот момент записать температуру конца перегонки, выключить подогрев, снять верхний кожух и дать колбе охладиться в течение 5 мин.

5. После остывания колбы достать термометр и снять ее с прибора. Остаток слить в цилиндр 10 мл, и замерить с точностью до 0,1 мл.

Обработка результатов испытаний

Плотность - арометра

кг/м³ - плотность нефтепродукта при температуре испытания

t = 22°C

г/см³

Y_T = V_т ·.

Y_T = 0.183г.

В представленном образце водорастворимых кислот и щелочей не обнаружено.

Результаты испытаний и стандартные значения испаряемости бензина занесем в таблицу.1

На основании табличных данных построим график определения фракционного состава бензина. Кривые стандартных бензинов строятся по характерным точкам, указанным в стандарте рис. 4.

Вывод

Данный вид топлива соответствует основным показателям качества бензина по следующим. Бензин не изменил окрас его водной вытяжки, при добавлении метилоранжа в первую пробирку и фенолфталеина во вторую, что свидетельствует о полном отсутствии в нем водорастворимых кислот и щелочей. По характерным точкам на кривой фракционного состава можно сказать что испытуемый бензин соответствует нормам.

Размещено на Allbest.ru