航空润滑油酸值的差分脉冲伏安法测定

2016年4月润滑油第31卷第2期Apr 2016LUBRICATING OILVolt, No.2文章编号:10023119(2016)02005804航空润滑油酸值的差分脉冲伏安法测定李咏(成都航利(集团)实业有限公司,四川成都611937)摘要:研究了航空润滑油酸值的差分脉冲伏安法测定方法,并对其测定条件、测定参数、方法的精密度和准确度以及影响测定结果的因素进行了讨论。研究表明:将润滑油的酸值信息转换为电化学分析可测信息并对其进行测定的方法是可行的。建立的测定方法具有简单、快速的特点,测定结果与国家标准方法有较好一致性关键词:润滑油;差分脉冲伏安法;酸值中图分类号:TE62.5文献标识码:AAcid Number Determination of Aviation Lubricating Oil by Differential Pulse VoltammetryLI YongChengdu Holy Industry Commerce Corp, Ltd(GROUP), Chengdu 611937, China)Abstract: The acid value of aviation lubricating oil was determined by using differential pulse voltammetry method. the tes-ting conditions and parameters as well as the accuracy and the precision of the method were studied and the factors influencing the determination results were discussed. The result showed that differential pulse voltammetry method is feasible byransforming the acid value of lubricating oil into the measurable electrochemical information. The established method is sim-ple and rapid, and the results have good consistency with that of national standard methoKey words: lubricating oil; differential pulse voltammetry acid number0引言复杂,而且有效期短3,因此,有必要研究更快、更航空润滑油中有机酸总含量(酸值)是表征航准、更可靠的酸值测定方法,以克服现有方法存在空润滑油质量的指标,通过对航空润滑油酸值的测不足。定,可以检测航空润滑油是否符合规定标准,以防止本文研究了基于差分脉冲伏安法分析航空润滑可能出现的对金属零部件的腐蚀。酸值定义为中和油酸值的测定方法,并与国家标准方法的测定结果1克润滑油中酸性物质所需的KOH毫克数,单位是进行了比较。mgKoH/go1试验原理目前航空润滑油酸值的测定方法主要包括颜电化学测定酸值的原理就是采用差分脉冲伏安色指示剂滴定法(GB/T2641)和电位滴定法法将溶剂和电解液混合,置人一个电解槽中,插入三(GB/T70342)。颜色指示剂滴定法是根据所用电极系统让工作电极以一定的速率扫描。当工作的酸碱指示剂颜色变化来确定滴定终点;电位滴定电极达到某一峰值时,该溶液中的电化学活性物质法是根据电位的变化来确定滴定终点。但颜色指就瞬间氧化溶液中电流增大,产生强的伏安峰。伏示剂滴定法在测定深色石油产品酸值时,常遇到终安法测定润滑油酸值是将伏安法中有电活性的化合点难以判断的缺陷;电位滴定法在测定石油产品酸物(即在伏安检测中有响应)与润滑油中酸反应,转值时,常会遇到滴定曲线无明显突跃点的样品,滴变为非电活性化合物(即在伏安检测中无响应),通定终点很难确定,必须参考非水缓冲溶液的电极电过伏安法测定电活性化合物与酸反应后电活性化合位来确定终点。但非水缓冲溶液毒性大配制过程物的减少量来计算样品的酸值。分析与评定| ANALSis Eluant第2期李咏航空润滑油酸值的差分脉冲伏安法测定2试验部分3结果与讨论2.1仪器和工作条件3.1试验结果影响因素的考察与参数的选择试验所用的仪器为电化学分析仪CHB830,电为确定最优的电化学分析电解质溶液体系,根极为复合电极5(工作电极为3mm的玻碳电极,据酚盐的水/乙醇形成的电解质体系,对体积比为参比电极和辅助电极均为0.5mm的铂丝电极);20%、40%、50%、70%、90%乙醇-水体系对同一样仪器参数设定为:电位增量:0.002V、振幅:0.05品的差分脉冲伏安峰谱进行研究6。表1是在相同V、脉冲宽度:0.06s、采样宽度:0.02s、脉冲周期:条件下,相同浓度的苯酚钠电解体系的伏安峰测定0.2s。结果。最好的电化学分析的溶剂体系,应具有足够22试剂与标准溶液电解质离散的介电常数、小的黏度、蒸汽压和毒性,试样所用的试剂为分析纯的无水乙醇、苯酚钠并且具有较大的电位窗口,对润滑油中酸性物质溶和0.1mo/L盐酸,水为去离子水。解性较好等条件。因此最终选择50%乙醇-水体2.3试验方法系为实验用电解质溶剂体系。待测样品酸性乙醇溶液的准备:取一定体积的表1电解质溶剂体系测试数据待测样品,加入一定体积的不含二氧化碳的无水乙醇,煮沸(5~10)min,静置放置。试验条件水-乙醇溶液,浓度伏安峰mol·L1(10-6)/A取等体积的酚盐水溶液和不含二氧化碳的无位增量:0.00200.12416水乙醇并摇动1min,采用差分脉冲伏安法测得伏振幅0.05V安法电流峰为H;取等体积的酚盐水溶液和不含脉冲宽度:0.s0.17.309二氧化碳的无水乙醇,加入0.1moL的盐酸30采样宽度:0.02s0000.15.861μL,摇动1min,采用差分脉冲伏安法测得伏安法脉冲周期:0.2s电流峰为H;取等体积的酚盐水溶液和待测样品静止时间:2s酸性乙醇抽出液ve,摇动1min,静止5~10min采用差分脉冲伏安法测得伏安法电流峰为Hc。3.2差分脉冲伏安法分析条件根据公式计算待测油品的酸值。影响差分脉冲伏安分析的条件有:电位增幅、振VxX酸、Ho-He幅、脉冲宽度、采样宽度和脉冲周期。为研究它们对XH0-H3"V×G测定结果的影响,扩展各变量的取值,分别确定各变V——已知酸的体积,mL量的3个取值水平,分别为:X酸—已知酸的浓度,moL;电位增量(V):0.0010.002和0.004;振幅(V):待测样品酸性乙醇抽出液体积,mL;0010.05、0.1;脉冲宽度(s):0.02、0.060.12;采样G—待测样品的重量百分比;宽度(s):0.01、0.02、0.04;脉冲周期(s):0.1、0.2H—空白溶液的伏安峰;04。采用L273正交试验设计表安排试验,并在不H—加入酸后峰伏安峰读数;同试验条件下进行试验,试验结果见表2、表3H——加入样品后峰读数。表2L27正交试验设计表电位增量/V振幅八V脉冲宽度/s采样宽度/s脉冲周期/s伏安峰(10-6)/A1.0260.9575.1116.1763.007AMMD【分析与评定润瀾油2016年第31卷表2(续)电位增量/V振幅八V脉冲宽度/s采样宽度/s脉冲周期/s伏安峰(10-6)/A3L.5347.8505.3134.452310.712.3l121.6071.4353表3正交表分析结果水平电位增量V振幅V脉冲宽度/s采样宽度/s脉冲周期/s7.1747.0907.6716.3156.8396.3366.0723818水平极差4.292.627主次因素25通过对正交试验结果的分析并结合差分脉冲入前峰值变化量关系见图1,相关系数为0.997,试伏安谱的考察,振幅、电位增量和脉冲周期对差分脉验结果说明酚盐工作溶液对酸影响线性关系很好。冲伏安法分析结果有显著影响。平行取样4份,按试验过程处理后进行测定,平行测个较优的试验条件应该满足如下条件:(1)定6次,平均值,RSD见表4试验物质有比较灵敏的响应;(2)差分脉冲伏安谱分辨能力适当。因此,确定差分脉冲伏安法测定条件为:电位增量:0.002V,振幅:0.05V,脉冲宽度0.06s,采样宽度:0.02s,脉冲周期:0.2s3.3方法的精密度与准确度首先取5mL电解质体系溶液,测定伏安值,在020406080100120140160酸含量/mol·L酚盐中加入0.1mo/L盐酸,加入量分别为20μ40μL80μ、100μ和150μ,加入盐酸后与加图10.1moL盐酸加入量与响应值的关系分析与评定1 ANALYSS Eluanbi第2期李咏航空润滑油酸值的差分脉冲伏安法测定表4重复性试验结果滑油名称测定值/ mgKOH·g平均值/ meOh·g-1相对标准偏差RSD,%0.12、0.110.10,0.15、0.15、0.140.136.190.11、0.130.140.120.12、0.140.13030.020.01、0.02、0.03、00.020.170.150.12、0.16、0.14、0.150.155.163.4样品测试将分析结果与现有国家标准方法进行比较,研究的按照2.1试验条件,测定待测样品的差分脉冲方法同国家标准方法的分析结果具有较好的一致伏安谱,确定酸性物质的伏安峰并计算酸值的含量,性。表5差分脉冲伏安法和国家标准方法分析数据mgkoH/g差分脉冲伏安法国家标准方法油品名称酸值平均值实测值执行标准与标准方法相比1·新0.12GB/T 7300≤7%1·新0.110.120.12GB/T 73040≤7%0.I20.12GB/T73040≤7%1新0.120.12GB/T2新0.150.150.14GB/T0.01≤7%2“新0.15GB/T0.01≤7%0.190.15GB/T73040.01≤7%3·新GB/T 2640.01≤0.023·新GB/T 2640.0l≤0.023·新0.110.080.07GB/T 2640.01≤0.021·用0.130.13GB/T 2640≤0.050.06GB/T 2640.01≤0.023·用0.270.GB/T73040.01≤7%4结论[5]史永刚,刘绍璞,陈铿,等.基于电化学分析的润滑油酸值研究表明将润滑油的酸值信息转换为电化学分和碱值测定[J]润滑油与密封,2006,180(8):42-48析可测信息并对其进行测定的方法是可行的。建立[6]薛艳,史永刚,赵升红,等.电化学方法检测喷气燃料中抗的测定方法具有简单、快速的特点。测定结果与国氧剂的研究[J].分析实验室,2008,27(5):264-268家标准方法有较好一致性,酸值电化学测定重复性[7]徐继刚冯新泸杨岚线性伏安法测定润滑油酸值[J]合成润滑材料,2007,34(4):7-9和再现性均符合相应国家标准的要求,重复性为两[8]史永刚,薛艳,朱永利,等.内燃机油与喷气燃料的电化学次结果平均值7%。分析[M].北京:中国石化出版社,2009:91-100参考文献[1]GB/T264-1983石油产品酸值的测定[S].北京:国家标准出版社,1990[2]张大华,周亚斌,魏晓娜,等.GB/T7034-2014石油产品酸值的测定[S].北京:国家标准出版社,2014[3]卢洪荣适合重质油和用过油品的酸值测定研究[J].润收稿日期:2015-11-26滑油,2010,25(3):55-58.作者简介:李咏高级工程师,1989年毕业于成都师范专科学[4]宋敏石油产品总酸值测定的新方法-伏安法[J.润滑校化学专业,主要从事非金属材料、油料等的分析研究工作,已公开发表论文数篇。E-mal:zdj_914l@l63.com与密封,2006,176(4):147-149MMSS是EWMm分析与评定