ГОСТ Р 54281-2010

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НЕФТЕПРОДУКТЫ, СМАЗОЧНЫЕ МАСЛА И ПРИСАДКИ

Метод определения воды кулонометрическим титрованием по Карлу Фишеру

Petroleum products, lubricating oils and additives. Test method for determination of water by coulometric Karl Fischer titration

ОКС 75.080

Дата введения 2012-07-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 31 "Нефтяные топлива и смазочные материалы", Открытым акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") на основе собственного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Управлением технического регулирования и стандартизации Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2010 г. N 1117-ст

4 Настоящий стандарт идентичен стандарту АСТМ Д 6304-07* "Метод определения воды в нефтепродуктах, смазочных маслах и присадках кулонометрическим титрованием по Карлу Фишеру" (ASTM D 6304-07 "Standard test method for determination of water in petroleum products, lubricating oils, and additives by coulometric Karl Fischer titration", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных стандартов АСТМ соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на нефтепродукты и углеводороды и устанавливает метод прямого определения воды в диапазоне от 10 до 25000 мг/кг с использованием автоматизированного оборудования для кулонометрического титрования по Карлу Фишеру. Настоящий метод распространяется также на непрямой анализ воды, термически извлеченной из образцов и с помощью инертного газа перенесенной в кулонометрическую ячейку для титрования по Карлу Фишеру.

_______________

Этот метод находится под юрисдикцией комитета АСТМ Д02 "Нефтепродукты и смазочные материалы" и непосредственным контролем подкомитета Д02.02.0В "Отбор проб, осадок и вода".

Решение о последнем издании стандарта было принято 15 июля 2007 г. и опубликовано в августе 2007 г. Первоначально стандарт был утвержден в 1998 г. Предыдущее издание было утверждено в 2004 г. как АСТМ Д 6304-04а.

На результаты метода испытаний влияют меркаптаны, сульфиды (S или HS), сера и другие компоненты (см. раздел 5).

1.2 Для определения воды в присадках, смазочных материалах, базовых маслах, трансмиссионных жидкостях для автоматических систем, углеводородных растворителях и других нефтепродуктах при проведении испытания по методу Карла Фишера используют коммерчески доступные реактивы. При правильном выборе размера образца этот метод испытаний может быть применен для определения содержания воды в концентрациях от миллиграммов на килограмм до процентов.

1.3 Значения, указанные в единицах СИ, должны рассматриваться как стандартные.

1.4 В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех вопросов обеспечения безопасности, связанных с использованием данного метода испытания. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за соблюдение правил безопасности и охраны здоровья (персонала), а также определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).     

_______________

За информацией по указанным АСТМ файлам следует обращаться на сайт АСТМ: www.astm.org или в сервисную службу: service@astm.org. Информацию по ежегодникам АСТМ можно найти на сайте АСТМ в разделе Document Summary.

ASTM D 1193, Standard specification for reagent water (ACTM Д 1193 Спецификация на реактивную воду)

ASTM D 1298, Test method for density, relative density (specific gravity), or API gravity of crude petroleum and liquid petroleum products by hydrometer method [ACTM Д 1298 Определение плотности, относительной плотности (удельного веса) или плотности в градусах API сырой нефти и жидких нефтепродуктов методом с использованием ареометра]

ASTM D 4052, Test method for density and relative density of liquids by digital density meter (ACTM Д 4052 Определение плотности и относительной плотности жидкостей цифровым плотномером)

ASTM D 4057, Practice for manual sampling of petroleum and petroleum products (ACTM Д 4057 Руководство по ручному отбору проб нефти и нефтепродуктов)

ASTM D 4177, Practice for automatic sampling of petroleum and petroleum products (ACTM Д 4177 Руководство по автоматическому отбору проб нефти и нефтепродуктов)

ASTM D 5854, Practice for mixing and handling of liquid samples of petroleum and petroleum products (ACTM Д 5854 Руководство по смешиванию и работе с жидкими образцами нефти и нефтепродуктов)

ASTM E 203, Test method for water using volumetric Karl Fischer titration (ACTM Е 203 Определение воды методом объемного титрования по Карлу Фишеру)     

     3 Сущность метода

3.1 Определенное количество образца вводят в титровальную ячейку кулонометрического аппарата Карла Фишера, в котором на аноде кулонометрически по реакции Карла Фишера выделяется йод. После оттитровывания всей воды избыток йода обнаруживают электрометрическим детектором конечной точки и завершают титрование.

На основании реакции стехиометрии 1 моль йода реагирует с 1 молем воды; таким образом, согласно закону Фарадея количество воды является пропорциональным общему количеству потребленного тока.

3.2 Образец для испытания может быть взят по массе или по объему, поэтому в стандарте приведено два способа проведения испытания.

3.3 Вязкие образцы могут быть проанализированы с использованием вспомогательного испарителя воды, который нагревает образец в испарительной камере и переносит испаренную воду в титровальную ячейку Карла Фишера с помощью сухого инертного газа-носителя.

     4 Значение и использование

4.1 Знать о содержании воды в смазочных маслах, присадках и других подобных продуктах важно при производстве, закупке, продаже или транспортировании нефтепродуктов.

4.2 Присутствие в смазочных маслах влаги может привести к преждевременной коррозии и износу, увеличению эрозии при уменьшенной смазке и преждевременному забиванию фильтров, ослаблению действия присадок и нежелательному уменьшению бактериальной устойчивости.

     5 Помехи

5.1 Ряд веществ и классов соединений, связанных с конденсацией или реакциями окисления-восстановления, мешает определению воды по Карлу Фишеру. В нефтепродуктах наиболее часто вредное влияние оказывают меркаптаны и сульфиды. При содержании серы менее 500 мг/кг влияние этих соединений незначительно для содержания воды более 0,02% масс.

Для получения дополнительной информации по веществам, которые влияют на определение воды методом титрования по Карлу Фишеру, следует обратиться к методу испытания АСТМ Е 203.

Некоторое влияние веществ типа кетонов может быть устранено при использовании соответствующих реактивов.

5.2 Влияние меркаптанов и сульфидов на результаты определения воды в диапазоне от 10 до 200 мг/кг методом титрования по Карлу Фишеру не было определено экспериментально. При таких низких концентрациях воды влияние меркаптана и сульфида может быть существенным при концентрации серы более 500 мг/кг.

5.3 Полезные рекомендации для получения надежных результатов даны в приложении X1.

     6 Аппаратура

6.1 Аппарат Карла Фишера (с использованием электрометрической точки конца титрования)

В продаже представлено достаточное количество автоматических кулонометрических титраторов Карла Фишера в сборе с титровальной ячейкой, платиновыми электродами, магнитной мешалкой и блоком управления. Работы с этими устройствами проводят в соответствии с инструкцией изготовителя и не приведены в настоящем стандарте.

6.1.1 Вспомогательные устройства к испарителю воды

В продаже представлен и доступен ряд вспомогательных устройств для автоматического испарителя воды. Работы с этими устройствами проводят в соответствии с инструкциями изготовителя и не приведены в настоящем стандарте.

6.2 Шприцы

Ввод в ячейку для титрования испытуемого образца проводят с помощью стеклянных или пластмассовых шприцев с иглами подходящей длины. Ввод проводят через мембрану впускного окна. Отверстия от игл будут сохраняться недолго, но достаточно для того, чтобы избежать проблем, являющихся результатом противодавления или блокирования во время отбора образца. Предлагается использовать следующие шприцы:

6.2.1 Шприц вместимостью 10 мкл с иглой достаточной длины, чтобы погрузить ее ниже поверхности анодного раствора в ячейке, когда шприц вставлен через перегородку впускного окна и отградуирован для получения данных с точностью до 0,1 мкл или более. Этот шприц может быть использован, чтобы точно ввести небольшое количество воды для проверки реактива, как описано в разделе 10.

6.2.2 Как указано в таблице 1, используют шприцы следующих объемов: 250 мкл с точностью до 10 мкл; 500 мкл с точностью до 10 мкл; 1 мл с точностью до 0,01 мл; 2 мл с точностью до 0,01 мл и 3 мл с точностью до 0,01 мл. Рекомендуется использовать качественный шприц из газонепроницаемого стекла с плунжером из тетрафторуглерода (фторопласта).

     7 Реактивы и материалы

7.1 Чистота реактивов

Во всех испытаниях должны быть использованы химически чистые реактивы. Если другие указания отсутствуют, все реактивы должны отвечать требованиям Комитета по аналитическим реактивам Американского химического общества, где такие спецификации используются. Можно использовать реактивы другой степени чистоты с подтверждением, что эти реактивы характеризуются достаточно высокой степенью чистоты, чтобы разрешить их использование без снижения точности определения.

_______________

Химические реактивы, требования Американского химического общества, American Chemical Society, Washington, DC. Предложения по тестированию реактивов, отсутствующих в списке Американского химического общества, - см. Аналитические стандарты для химических лабораторий, BDH Ltd., Poole, Dorset, U.K., и Фармакопею Соединенных Штатов и Национальный Формуляр, U.S. Pharmacopeial Convention, Inc. (USPC), Rockville, MD.

7.2 Чистота воды

Вода должна быть на уровне реактивной и соответствовать типу II по АСТМ Д 1193.

7.3 Ксилол, х.ч., с содержанием воды не более 100-200 мг/кг, осушенный с помощью молекулярных сит (Предупреждение - Огнеопасен. Дымит).

7.4 Реактив Карла Фишера. Имеющийся в продаже реактив для кулонометрического титрования по методу Карла Фишера.

7.4.1 Анодный раствор

Смесь по объему: шесть частей анодного раствора Карла Фишера и четыре части ксилола, х.ч. Должен быть использован свежеприготовленный анодный раствор Карла Фишера. Могут быть использованы другие пропорции анодного раствора и ксилола, определенные для конкретных реактивов, аппаратуры и испытуемого образца. Для некоторых образцов ксилол не используют (Предупреждение - Ксилол огнеопасен, токсичен при вдыхании и приеме внутрь или при проникновении через кожу).

Примечание 1 - Вместо ксилола можно использовать толуол. Однако данные по точности, приведенные в разделе 17, были получены при использовании ксилола.

7.4.2 Катодный раствор. Используют готовый стандартный катодный раствор Карла Фишера. Может быть использован и свежеприготовленный раствор (Предупреждение - Огнеопасен, может привести к летальному исходу. При вдыхании, приеме внутрь или при проникновении через кожу - канцероген).

7.4.3 Если испытуемый образец содержит кетон, используют имеющиеся в продаже реактивы, которые должны быть специально подготовлены для использования в присутствии кетонов.

Примечание 2 - Некоторые лаборатории добавляют кетон в качестве подавляющего реактива как часть их стандартной аналитической методики, в то же время лаборатории часто не знают, содержит ли образец кетон.

7.5 Гексан, х.ч., с содержанием воды не более 100-200 мг/кг, высушенный с помощью молекулярных сит (Предупреждение - Огнеопасен. Пары вредны).

7.6 Белое минеральное масло, также называемое вазелиновым маслом или минеральным маслом, х.ч.

7.7 Молекулярное сито 5 с размером отверстий от 8 до 12 меш.

     8 Отбор проб

8.1 Отбор проб осуществляют в контейнер, если необходимо сохранить все компоненты для получения представительного образца испытуемого продукта из любого трубопровода, резервуара или другой системы и представления пробы в лабораторию или для испытательной аппаратуры для проведения анализа.