SVENSK STANDARD SS-ISO 6618

Transkript

1 Handläggande organ Fastställd Utgåva Sida Allmänna Standardiseringsgruppen, STG (23) SIS FASTSTÄLLER OCH UTGER SVENSK STANDARD SAMT SÄLJER NATIONELLA, EUROPEISKA OCH INTERNATIONELLA STANDARDPUBLIKATIONER Petroleum products and lubricants Determination of acid or base number Colour-indicator titration method Petroleumprodukter och smörjmedel Bestämning av syratal The International Standard ISO 6618:1997 has the status of a Swedish Standard. This document contains both the Swedish and the English versions of ISO 6618:1997. This standard supersedes the Swedish Standard SS-ISO 6618, edition 1, from Swedish Standards corresponding to documents referred to in this Standard are listed in Catalogue of Swedish Standards, issued by SIS. The Catalogue lists, with reference number and year of Swedish approval, International and European Standards approved as Swedish Standards as well as other Swedish Standards. Den internationella standarden ISO 6618:1997 gäller som svensk standard. Detta dokument innehåller både den svenska och den engelska versionen av ISO 6618:1997. Standarden ersätter SS-ISO 6618, utgåva 1, från Motsvarigheten och aktualiteten i svensk standard till de publikationer som omnämns i denna standard framgår av Katalog över svensk standard, som ges ut av SIS. I katalogen redovisas internationella och europeiska standarder som fastställts som svenska standarder och övriga gällande svenska standarder. ICS Standarder kan beställas hos SIS som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Postadress: SIS, Box 6455, STOCKHOLM Telefon: Telefax: Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av STG. Telefon: Telefax: Prisgrupp P Tryckt i november 1997

2 Utgåva 2 Sida 2

3 Utgåva 2 Sida 3 Petroleumprodukter och smörjmedel Bestämning av syratal VARNING: Användningen av denna internationella standard kan innebära arbete med farliga material, operationer och utrustningar. Standarden avser inte att redovisa alla de säkerhetsproblem som kan uppstå vid dess användning. Det är användarens ansvar att vidta erforderliga skyddsåtgärder och bedöma tillämpligheten hos givna föreskrifter. 1 Omfattning I denna internationella standard beskrivs en metod för titrering med färgindikator för att bestämma sura och basiska beståndsdelar i petroleumprodukter och smörjmedel, lösliga i blandningar av toluen och isopropylalkohol. Metoden kan tillämpas för bestämning av syror och baser, vars dissociationskonstanter i vatten är större än 10 9 ; ytterst svaga syror och baser vars dissociationskonstanter är mindre än 10 9 har ingen inverkan. Salter reagerar, om deras hydrolyskonstanter är större än Anm. 1 I nya och använda oljor ingår beståndsdelar, som anses ha sura egenskaper, såsom organiska och oorganiska syror, estrar, fenolföreningar, laktoner, hartser, salter av tungmetaller och additiv som inhibitorer och detergenter. På samma sätt ingår beståndsdelar, som anses ha basiska egenskaper, såsom organiska och oorganiska baser, aminoföreningar, salter av svaga syror (tvålar), basiska salter eller baser av flervärda syror, salter av tungmetaller och additiv som inhibitorer och detergenter. Denna metod är inte lämplig för att mäta de basiska beståndsdelarna i många smörjoljor innehållande vissa typer av basiska additiv. ISO 3771 kan tillämpas för det ändamålet. Denna internationella standard kan användas för att påvisa relativa ändringar som inträffar i en olja vid användning under oxiderande villkor. Fastän titreringen utförs under bestämda jämnviktsförhållanden mäts med metoden inte en absolut sur eller basisk egenskap, som kan användas till att förutse funktionen hos en olja under driftbetingelser. Anmärkningar 2 Det föreligger ingen känd relation mellan lagerkorrosion och syratal eller bastal. 3 Oljor såsom många skäroljor, rostskyddsoljor och liknande sammansatta oljor eller kraftigt mörkfärgade oljor, som inte kan analyseras med denna metod på grund av osäkerheten att fastställa färgindikatorns slutpunkt, kan undersökas enligt ISO Syra- eller bastal som erhålls med denna färgindikatormetod, behöver inte ge samma numeriska värde som de som erhålls med ISO 6619, men de är vanligen av samma storleksordning. 2 Bindande referenser Följande standarder innehåller bestämmelser som genom referenser i texten utgör bestämmelser i denna standard. Vid tiden för publicering var den angivna utgåvan aktuell. Alla standarder är föremål för revision och brukare av denna standard uppmanas att undersöka möjligheten att använda den senaste utgåvan av nedan angiven standard. Medlemmar av IEC och ISO upprätthåller register över nu gällande internationella standarder.

4 Utgåva 2 Sida 4

5 Utgåva 2 Sida 5 ISO 3696:1987, Water for analytical laboratory use Specification and test methods ISO 3771:1994, Petroleum products Determination of base number Perchloric acid potentiometric titration method ISO 6619:1988, Petroleum products and lubricants Neutralization number Potentiometric titration method. Anmärkningar 1 ISO 3771 anger användning av klorbensen som lösningsmedel. Alternativ till detta lösningmedel eftersöks. 2 ISO 6619 är under revidering och dess omfattning kommer att inskränkas till syratal. 3 Definitioner Följande definitioner gäller för denna internationella standard 3.1 syratal: mängd bas, uttryckt i milligram kaliumhydroxid (KOH) per gram prov, som åtgår för att neutralisera alla sura beståndsdelar som är närvarande i 1 g prov vid titrering under föreskrivna villkor. 3.2 starksyratal: mängd bas, uttryckt i milligram kaliumhydroxid (KOH) per gram prov, som åtgår för att neutralisera de beståndsdelar av starka syror som är närvarande i 1 g prov vid titrering under föreskrivna villkor. 3.3 starkbastal: mängd syra, ekvivalent med det antal milligram kaliumhydroxid (KOH) per gram prov, som åtgår för att neutralisera de beståndsdelar av starka baser som är närvarande i 1 g prov vid titrering under föreskrivna villkor. 4 Princip Vid bestämning av syratalet eller bastalet löses provmängden i en blandning av toluen och isopropylalkohol, innehållande en liten mängd vatten; den färdigställda lösningen, som skall bestå av en enda fas titreras vid rumstemperatur med alkoholiska basiska respektive sura titrerlösningar till slutpunkten, som indikeras genom färgomslaget hos den tillsatta lösningen av p-naftolbenzein (orange i syra och grön-brun i bas). För att bestämma starksyratalet extraheras en separat provmängd med hett vatten, och vattenextraktet titreras med kaliumhydroxidlösning med metylorange som indikator. 5 Kemikalier och material Vid bestämningar enligt denna standard får endast användas kemikalier av analyskvalitet (pa) och vatten enligt kvalitetsgrad 3 i ISO Isopropylalkohol, vattenfri, innehållande maximalt 0,9 % (volymhalt) vatten. 5.2 Toluen. 5.3 Lösningsmedel för titrering. Tillsätt 500 ml toluen och 5 ml vatten till 495 ml vattenfri isopropylalkohol. 5.4 Saltsyra, c(hcl) = 0,1 mol/l alkoholisk titrerlösning. Blanda enligt eller använd kommersiellt tillgänglig lösning. Ställ lösningen enligt

6 Utgåva 2 Sida 6

7 Utgåva 2 Sida Beredning Blanda 9 ml koncentrerad saltsyra HCl (masshalt 35,4 %) med 1 l isopropylalkohol (5.1) Ställning Lösningen skall ställas tillräckligt ofta för att man skall upptäcka ändringar om 0,0005 mol/l, företrädesvis med elektrometrisk titrering av ungefär 8 ml (noggrant uppmätt) 0,1 mol/l alkoholisk kaliumhydroxidlösning (5.4) utspädd med 125 ml vatten som är fritt från koldioxid. 5.5 Kaliumhydroxid, c(koh) = 0,1 mol/l alkoholisk titerlösning. Bered enligt eller använd kommersiellt tillgänlig lösning. Ställ lösningen enligt Beredning Tillsätt 6 g KOH i fast form till 1 l isopropylalkohol i en konisk kolv om 2 liter. Koka blandningen försiktigt under 10 minuter till 15 minuter och rör om för att förhindra att de fasta beståndsdelarna bildar en kaka på botten. Tillsätt minst 2 g bariumhydroxid [Ba(OH) 2 ] och koka på nytt försiktigt under 5 minuter till 10 minuter. Låt blandningen svalna till rumstemperatur och låt den stå under några timmar. Filtrera den övermättade vätskan genom ett finporigt, sintrat glasfilter eller filtertratt av porslin; undvik onödig exponering för koldioxid under filtreringen. Förvara lösningen i en kemiskt resistent förrådsflaska utan kontakt med kork, gummi eller förtvålningsbart kranfett och skyddad med ett skyddsrör som innehåller natronkalk eller icke-fibrigt absorptionsmedel av natriumsilikat 1). Glasflaskor rekommenderas inte för förvaring Ställning Lösningen skall ställas tillräckligt ofta för att ändringar om 0,0005 mol/l skall upptäckas, företrädesvis mot 0,1 g till 0,15 g ren kaliumbiftalat (kaliumväteftalat) (5.9) vägt med en noggrannhet om 0,0002 g och löst i ungefär 100 ml koldioxidfritt vatten, och med fenolftalein (5.8) för att påvisa slutpunkten. Anmärkningar 1 För att förenkla beräkningarna kan titrerlösningarna av kaliumhydroxid och saltsyra justeras så, att 1 ml är ekvivalent med 5 mg KOH. 2 På grund av den relativt stora volymsutvidgningskoefficienten hos organiska vätskor, såsom isopropylalkohol skall de alkoholhaltiga titrerlösningarna ställas vid temperaturer som ligger nära temperaturerna för titrering av proven och nära 20 C. 5.6 Indikatorlösning av metylorange. Upplös 0,1 g metylorange i 100 ml vatten. 5.7 Indikatorlösning av p-naftolbenzein som uppfyller fordringarna i bilagorna A och B. Lös upp 1,0 g p-naftolbenzein i 100 ml lösningsmedel för titreringen (5.3). Anm. I en undersökning 1992 kunde endast en tillverkars indikator uppfylla kraven i bilaga A 2). Det rekommenderas därför att dessa krav noggrannt följs. 1) Ascarite, Carbosorb och Indecarb är exempel på kommersiellt tillgängliga produkter. Denna information är en upplysning till användaren av denna internationella standard och utgör ingen produktgaranti av ISO. 2) Fast p-naftolbenzein som uppfyller kraven i tillägg A finns att tillgå hos Distillation Products Industries, Eastman Organic Chemicals Dept., Rochester 3, New York, USA. Denna information är en upplysning till användaren av denna internationella standard och utgör ingen produktgaranti av ISO. Likvärda produkter kan användas om de ger samma resultat.

8 Utgåva 2 Sida 8

9 Utgåva 2 Sida Fenolftaleinindikator. Lös upp 0,5 g fenolftalein i 100 ml isopropylalkohol (5.1). 5.9 Kaliumbiftalat (kaliumväteftalat). 6 Utrustning Vanlig laboratorieutrustning och 6.1 Byrett, rymd 50 ml med gradering varje 0,1 ml eller rymd 10 ml med gradering varje 0,05 ml. 7 Beredning av prov med använd olja 7.1 Följ noggrannt provtagningsförfarandet enligt 7.2 och 7.3. Misslyckas provtagningen, så att provet inte är representativt, kan allvarliga fel uppstå. Anm. Sediment kan vara sura eller basiska eller kan ha absorberat sura eller basiska ämnen från provet. Eftersom använd olja kan förändras kraftigt vid förvaring skall prov undersökas så snart som möjligt efter uttagningen från smörjsystemet; tidpunkterna för provtagning och provning skall noteras. 7.2 Värm laboratorieprovet av använd olja till 60 C ± 5 C i originalbehållaren och skaka om, tills allt sediment är homogent suspenderat i oljan. Om originalbehållaren är en kanna eller kärl av glas och fylld till mer än tre fjärdedelar, skall hela provet föras över till en flaska av genomsynligt glas, som har en volym som är minst en tredjedel större än provvolymen. Överför från originalbehållaren alla spår av sedimentet till flaskan genom kraftig omskakning av delvolymer av provet i originalbehållaren. Anm. När sediment i laboratorieprovet inte kan upptäckas vid okulärgranskning, kan uppvärmningsproceduren utelämnas. 7.3 Sedan allt sediment suspenserats, filtreras provvolymen eller ett lämpligt delprov genom en 150 µm filterduk för att avlägsna stora partiklar av föroreningar. 8 Bestämning av syratal 8.1 Väg in i en 250 ml konisk kolv den mängd prov som anges i tabell 1. Tillsätt 100 ml lösningsmedel för titrering (5.3) och 0,5 ml indikatorlösning (5.7) och rotera utan förslutning, tills provvolymen är fullständigt löst. Om blandningen antar en gul-orange färg, fortsätt som föreskrivs i 8.2; om blandningen blir grön eller grön-svart fortsätt provningen som föreskrivs i avsnitt 9. Tabell 1 Provmängd Oljetyp Ny eller ljusfärgad Använd eller mörkfärgad Syratal eller bastal 3 > 3 till 25 > 25 till > 25 till 250 Provmängd, g 20 ± 2 2 ± 0,2 0,2 ± 0,02 2 ± 0,2 0,2 ± 0,02 Vägnoggrannhet, g 0,05 0,01 0,001 0,01 0,001 Anm. För ljusa prov med låga syratal kan invägningar om 20 g användas för att noggrannare resultat skall erhållas. Storleken av provmängden för mörkfärgade oljor begränsas till den föreskrivna mängden för att minimera eventuell inverkan från den mörka färgen.

10 Utgåva 2 Sida 10

11 Utgåva 2 Sida Titrera omedelbart vid en temperatur under 30 C. Tillsätt kaliumhydroxidlösning (5.5) i portioner, och blanda om kaliumhydroxiden i den mån det är nödvändigt. Skaka kraftigt nära slutpunkten, men undvik att lösa koldioxid i lösningsmedlet. I sura oljor ändrar sig färgen från orange till grönt eller grön-brunt, då slutpunkten närmar sig. Bedöm slutpunkten som definitiv om färgändringen kvarstår under 15 sekunder eller om den återgår vid tillsats av 2 droppar saltsyralösning (5.4). För att iaktta slutpunkten hos en mörkfärgad olja skakas flaskan kraftigt för att åstadkomma ett kortvarigt lätt skum, då färgändringen inträffar vid tillsatsen av de sista få dropparna av titrerlösningen och granska titreringen i ljuset från en underifrån riktat ljuskälla med vitt fluorescerande ljus. 8.3 Utför en blindtitrering på 100 ml titrerlösningsmedel och 0,5 ml indikatorlösning och tillsätt kaliumhydroxidlösning i portioner om 0,05 ml eller 0,1 ml. Notera den volym kaliumhydroxidlösning som åtgår för att nå slutpunkten (orange till grön). 9 Bestämning av bastal 9.1 Om lösningsmedlet för titreringen (5.3), innehållande den lösta provmängden, antar en grön eller grönbrun färg, sedan indikatorn har tillsats (8.1), utförs titreringen som beskrivits i 8.2, men med saltsyra (5.4) som titrand och titrera tills den grönbruna färgen ändras till orange. 9.2 Utför en blindtitrering enligt 8.3. Anm. Lösningsmedlet för titreringen innehåller vanligen svagt sura föroreningar som reagerar med de starkt basiska beståndsdelarna i provvolymen. För att korrigera bastalet för provvolymen är det nödvändigt att utföra en blindsyratalsbestämning på lösningsmedlet. 10 Bestämning av starksyratal 10.1 Inför ungefär 25 g av ett representativt prov, invägt på 0,05 g när, i en separertratt om 250 ml och tillsätt 100 ml kokande vatten. Skaka provet kraftigt. Sedan faserna separerat överförs vattenfasen i en bägare om 500 ml. Gör sedan två nya extraktioner av provvolymen, varje gång med 50 ml kokande vatten, och häll extrakten i samma bägare som den första gången. Tillsätt till de sammanslagna extrakten 0,1 ml indikatorlösning med metylorange (5.6) och, om lösningen färgas skär eller röd, titrera med kaliumhydroxidlösning (5.5) tills lösningen blir guldbrun. Om den ursprungliga färgen inte är skär eller röd, rapportera starksyratalet som noll Inför i en 250 ml konisk kolv 200 ml kokande vatten av samma slag som tidigare använts. Tillsätt 0,1 ml indikatorlösning med metylorange (5.6). Om indikatorfärgen är gulorange titrera med saltsyralösningen (5.4) till samma färgstyrka och färgnyans, som erhållits vid titreringen av provvolymen. Om indikatorfärgen är skär eller röd, titrera med kaliumhydroxidlösning (5.5) till samma slutpunkt som vid titreringen av provvolymen. 11 Beräkning 11.1 Syratal Syratalet, AN, uttryckt i milligram KOH per gram beräknas enligt formeln AN = ( V ) V c 56, KOH m... (1)