СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНОГО ЧИСЛА МОТОРНЫХ МАСЕЛ
METHOD OF DETERMINING BASE NUMBER OF ENGINE OIL

Изобретение относится к оценке качества моторных масел и может быть использовано для определения их пригодности при эксплуатации техники.
3
Известен способ оценки качества смазочного масла (авт. св. СССР 1337743, G01N 21/78, 31/22, 1987 г.), заключающийся в обработке анализируемой пробы масла спиртотолуольноводным раствором неорганической кислоты в присутствии индикатора с последующим сравнением окраски раствора с эталоном. При этом анализируемую капельную пробу масла вводят в раствор соляной кислоты концентрацией 0,0005-0,005 моль/дм, а соотношение объема раствора и массы вводимой пробы определяют в зависимости от минимально допустимого щелочного числа.
К недостаткам данного способа определения щелочного числа следует отнести использование спиртотолуольноводного раствора соляной кислоты, которое усложняет способ и повышает опасность его осуществления; низкая точность определения значения показателей, так как при значениях щелочного числа контролируемой пробы масла 2,5-3,5 мг KOH/г нет заметных переходов цветовой гаммы, не улавливается разница цветов. При определении щелочного числа в грязных маслах преобладают темно-бурые или черные оттенки, определить цвет практически невозможно.
Наиболее близким из известных способов к заявленному по достигаемому эффекту является способ определения щелочного числа моторных масел (патент РФ на изобретение №2183018, G01N 31/22, G01N 21/78, G01N 33/28, G01N 33/30, 15.06.2001 г.), заключающийся в том, что анализируемую капельную пробу масла вводят в смесь, состоящую из 71±1% дистиллированной воды и 23±1% растворителя, причем растворитель состоит из 50% толуола и 50% изопропанола, а в качестве индикатора используют фильтровальную бумагу «синяя лента», пропитанную 0,5% водным раствором бромтимолового синего. Щелочное число определяют по цветовой шкале.
К недостаткам данного способа определения щелочного числа следует отнести использование дистиллированной воды. В процессе ее хранения и использования меняется pH воды, вне зависимости от условий хранения и получения, что в конечном результате вызывает большую ошибку в точности определения щелочного числа масла. Фильтровальная бумага при опускании ее в 0,5% раствор бромтимолового синего и выдержки в течение 1 минуты не пропитывается равномерно, так как 0,5% является недостаточно концентрированным.
Задачей изобретения является повышение точности способа определения щелочного числа.
Поставленная задача достигается путем обработки капельной пробы масла растворителем, состоящим из 50% толуола и 50% изопропанола в присутствии фильтровальной бумаги, пропитанной водным раствором бромтимолового синего, с последующим сравнением ее окраски с эталоном, согласно изобретению капельную пробу масла вводят в смесь, состоящую из 70%-ов 20%-го водного раствора этилового спирта и 30%-ов растворителя, раствор бромтимолового синего берут 1%-ным, фильтровальную бумагу после выдержки в бромтимоловом синем вынимают, промокают хлопчатобумажной тканью, высушивают в горизонтальном положении в течение 2-3 часов. Применение этилового спирта позволяет сохранять кислотность состава на постоянном уровне вне зависимости от условий и времени хранения и не изменяет изначальный цвет смеси спиртоводного состава с растворителем при опускании в него фильтровальной бумаги. Использование спиртоводного состава позволяет хранить его в стеклянных емкостях и использовать при низких температурах. Все это повышает точность определения щелочного числа анализируемого масла.
Для осуществления способа готовят фильтровальную бумагу. В качестве индикатора используют водный раствор бромтимолового синего. Для приготовления раствора наливают в колбу, например, 200 мл дистиллированной воды и в нее вносят 2 г бромтимолового синего, тщательно перемешивают, дают отстояться и верхнюю часть без осадка сливают в отдельную емкость. Затем берут фильтровальную бумагу «синяя лента» и опускают ее в раствор на 1 минуту, достают из раствора, промокают сухим хлопчатобумажным материалом, после чего высушивают в горизонтальном положении, например, в вытяжном шкафу в течение 2-3 часов. После сушки фильтровальную индикаторную бумагу разрезают на полоски размером 5×30 мм. Полосы складывают в пакеты из целлофана для хранения. Увеличение времени выдержки вызывает разрушение структуры бумаги. Повышение концентрации раствора бромтимолового синего с 0,5% до 1% позволяет повысить эффективность пропитки в течение 1 минуты без отрицательного воздействия на структуру фильтровальной бумаги и качество в целом. После промокания бумаги, с учетом забора излишков впитанного раствора и увеличения концентрации раствора бромтимолового синего, появляется возможность уменьшения размеров индикаторной бумаги с 0,7-10 см до 0,5-3 см, 20% водный раствор этилового спирта готовят следующим образом. В емкость, объемом 200 мл, добавляют 42 мл 96%-го этилового спирта и 158 мл дистиллированной воды.
Определение щелочного числа моторного масла осуществляется следующим образом. Стеклянную емкость объемом 10 мл заполняют на ½ объема 20% спиртоводным раствором. Мерной пробиркой отмеряют 1 мл растворителя из емкости для хранения и добавляет его в стеклянную емкость с отмеренным количеством 5 мл спиртоводного состава. Туда же помещают полоску фильтровальной бумаги «синяя лента», пропитанную 1% водным раствором бромэтилового синего. Смесь взбалтывают до образования прозрачного желтого цвета. Затем в нее вносится одна капля анализируемого масла. Смесь вновь взбалтывается 1-2 мин и отстаивается в течение 1-3 мин. По изменению цвета водного слоя раствора определяют щелочное число. Увеличение объема вносимого масла более 1 капли приводит к искажению фактических значений щелочного числа. Изменение объема вносимого растворителя, состоящего из 50% толуола и 50% изопропанола, на 10% также вызывает искажение раствора, что приводит к неточности определения щелочного числа масла. Для моторных масел цвет распределяется по эталонной шкале следующим образом: желтый цвет - менее 1 мг KOH/г; светло-зеленый - 1,5÷2,0 мг KOH/г, ярко-зеленый - 2,5÷3,0 мг KOH/г, светло-голубой - 3,5÷4,0 мг KOH/г, синий цвет - 4,5÷5,5 мг KOH/г, фиолетовый - 6÷7 мг KOH/г.
Таким образом, в результате проведения анализа по определению щелочного числа повышается точность оценки значений, что позволяет проводить своевременную замену масла по фактическому показателю.