СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ В ЖИДКОМ ТОПЛИВЕ В БЫТОВЫХ УСЛОВИЯХ
METHOD FOR DETERMINATION OF WATER CONTENT IN LIQUID FUEL IN DOMESTIC CONDITIONS

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано как экспресс-метод для определения содержания воды в топливе в бытовых условиях.
Известен способ определения содержания воды в топливе (прототип - ГОСТ 2477-65) с применением аппаратов по ГОСТ 1770-74. Способ включает: подготовку проб топлива путем отбора топлива в мерную емкость, перемешивание пробы топлива в ней, проведение испытаний при наличии указанных аппаратов путем нагревания пробы топлива с нерастворимым в воде растворителем (например, толуол, ксилол, нефтяной дистиллят, изооктан, нефрас). Затем проводят сбор количества воды конденсированием и измерение ее объема, по которому вычисляют процентное содержание воды в пробе топлива.
Недостатком способа определения содержания воды по прототипу является необходимость использования дорогостоящего оборудования и специальных растворителей (реактивов).
Техническая задача - создание способа, позволяющего определить содержание воды в топливе без применения дорогостоящего оборудования и специальных растворителей.
Указанная задача достигается способом определения содержания воды в жидком топливе в бытовых условиях, включающим подготовку проб топлива путем отбора в прозрачную мерную емкость и перемешивание пробы топлива в ней, проведение испытаний, сбор количества воды и измерение ее объема, по которому вычисляют процентное содержание воды в пробе, в котором согласно изобретению испытания проводят путем замораживания пробы топлива при температуре ниже замерзания воды, в процессе замораживания проводят визуальный осмотр пробы на наличие в ней в твердом состоянии воды, после окончания замораживания проводят сбор количества воды путем отсеивания кристаллов воды через фильтр, размораживают воду, измеряют ее объем взвешиванием и процентное содержание в пробе.
Предлагаемое изобретение отличается от прототипа тем, что испытания проводят путем замораживания пробы топлива при температуре ниже замерзания воды, в процессе замораживания проводят визуальный осмотр пробы на наличие в ней в твердом состоянии воды, после окончания замораживания проводят сбор количества воды путем отсеивания кристаллов воды через фильтр, размораживают воду, измеряют ее объем взвешиванием и процентное содержание в пробе.
Способ осуществляют следующим образом. Производят подготовку к испытанию пробы топлива путем отбора топлива в прозрачную мерную емкость, например в чистую сухую бесцветную бутылку. При этом мерную емкость заполняют на 2/3 ее объема, топливо тщательно перемешивают встряхиванием 2-3 минуты. Затем мерную емкость помещают в морозильную камеру до момента замерзания воды (ниже 0°С) в пробе. Замораживание проводят в течение 2-3 часов. Как показывает практика, срок замораживания в 2-3 часа достаточен для замерзания воды в морозильной камере. В течение первых одного-двух часов процедуры замораживания вода, если она есть в топливе, начинает выделяться из него в виде капелек и/или льдинок, которые видны через прозрачную стенку мерной емкости. Поэтому через 1-2 часа от начала замораживания пробу вынимают из морозильной камеры и осматривают на свету. Если капли воды и/или льдинки на данном этапе испытания визуально не обнаружены, делают вывод об отсутствии воды в топливе и испытание заканчивают. При их визуальном обнаружении делают вывод о наличии воды в топливе, и замораживание продолжают для превращения всей имеющейся в пробе воды в лед. По окончании замораживания (по истечении указанных 2-3 часов) вода в пробе полноценно кристаллизуется, при этом топливо может оставаться жидким или отвердеть вместе с водой. Если топливо в пробе осталось жидким, сразу приступают к сбору воды путем отсеивания льдинок через фильтр. Используют, например, фильтр-пробку за счет прикрепления его к горловине емкости, в которой находится испытуемое топливо. В случае замерзания топлива пробу оттаивают в течение 5-10 минут, которых достаточно для превращения топлива в жидкое состояние. Вода при этом остается в твердом виде в силу того, что температура замерзания воды и топлива различны: температура замерзания воды - 0°С, летнего дизельного топлива - -10°С, зимнего дизельного топлива - -25°С, бензина - ниже -60°С, то есть топливо оттаивает намного быстрее, чем вода. После оттаивания топлива сразу приступают к сбору воды путем отсеивания ее кристаллов через фильтр. Отсеянные кристаллы незамедлительно помещают в чистую мерную емкость и после полного размораживания определяют процентное содержание воды согласно ГОСТ 2477-65. Записывают объем воды с точностью до одного верхнего деления занимаемой водой в мерной емкости. Массовую и объемную долю воды в процентах вычисляют согласно ГОСТ 2477-65 по формулам
0
1
0
Х=V/m·100; Х=V/V·100,
0
3
где V - объем воды в мерной емкости, см;
m - масса пробы, г;
3
V - объем пробы, см.
3
3
3
Примечание. Для упрощения вычисления плотности воды при комнатной температуре принимают за 1 г/см, а числовое значение объема воды в см - за числовое значение массы воды в г; при массе топлива (100±0,1) г за массовую долю воды принимают объем воды, собравшейся в мерной емкости, в см.
Пример 1. Была исследована проба летнего дизельного топлива (температура замерзания -10°С). Исследуемую пробу дизельного топлива налили в чистую сухую бесцветную бутылку не более 2/3 объема и тщательно размешали встряхиванием 2-3 минуты. Поместили в морозильную камеру на 2-3 часа. Через 1-2 часа от начала замораживания пробу извлекли из морозильной камеры и осмотрели на свету, в пробе дизельного топлива присутствовала вода, которая собиралась на дне мелкими каплями. После этого пробу помещали в морозильную камеру до конца замораживания. Затем мерную емкость вынули, через 5-10 минут, после того как дизельное топливо оттаяло, слили фильтрованием топливо, вода осталась на дне кусочками льда. Разморозили воду, слили в мерную емкость, определили взвешиванием его объем согласно ГОСТу 2477-65. Концентрация воды в пробе дизельного топлива составила 0,1%.
Пример 2. Исследовали содержание воды в пробе зимнего дизельного топлива (температура замерзания -25°С). Испытания проводили согласно предлагаемому способу. Через 1-2 часа от начала замораживания провели визуальный осмотр пробы и на данном этапе исследования не обнаружено наличие воды в пробе. Сделан вывод об отсутствии воды в пробе.
Сравнительная характеристика показателей способа по прототипу и по предлагаемому способу приведена в следующей таблице.
Таблица
Показатели
Прототип
Предлагаемый способ
Количество аппаратов, применяемых для осуществления способа, шт
1
0
Количество применяемых специальных растворителей (реактивов - толуол, ксилол, нефтяной дистиллят, изооктан, нефрас), шт
1
0
Минимальное содержание воды в топливе, которое возможно определить способом, %
0,1
0,1
Сходимость результатов, %
2
2
Воспроизводимость результатов не более, %
при объеме воды от 1,0 до 10 см<sup>3</sup>
10
10
при объеме воды более 10 см<sup>3</sup>
5
5
Из данных таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет определить содержание воды в жидком топливе без применения дорогостоящего оборудования и специальных растворителей без снижения требуемой точности.
Способ апробирован в испытательной лаборатории ФГУ «Саратовский центр стандартизации, метрологии и сертификации им. Б.А.Дубикова», согласно заключению центра стандартизации, метрологии и сертификации данный метод позволяет определить содержание воды в топливе, начиная с 0,1% и выше в бытовых условиях (без аппаратов АКОВ) без снижения требуемой точности. Для малых количеств воды можно сделать шкалу из известных количеств воды и затем исследуемую пробу сравнивать с образцами шкалы.