Открытое акционерное общество
«Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский
институт»
(ОАО «ВТИ»)

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
МАССОВОЙ ДОЛИ (мг KOH/г) ВОДОРАСТВОРИМЫХ КИСЛОТ В
В ПРОБАХ ОГНЕСТОЙКИХ ТУРБИННЫХ МАСЕЛ
ТИПА ОМТИ (ОМТИ)

Руководитель работы:
Заведующий лабораторией
топлив и масел, к.т.н.	А.Г. Вайнштейн

МОСКВА - 2009

Авторы и разработчики методики: Вайнштейн А.Г., Серёгина Л.Ш. - ОАО «ВТИ»

Методика аттестована Федеральным Государственным Унитарным Предприятием «Всероссийский Научно-Исследовательский Институт метрологической службы» (ФГУП «ВНИИМС»). Свидетельство об аттестации № 64-09 от 17.11.2009 г., порядковый номер регистрации в Федеральном реестре методик выполнения измерений, применяемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора __________, регистрационный код МВИ по Федеральному реестру ___________.

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий документ - Методика выполнения массовой доли (мг KOH/г) водорастворимых кислот в пробах огнестойких турбинных масел типа ОМТИ (далее - ОМТИ), представляющих собой смесь триарилфосфатов различного изомерного состава, устанавливает процедуру выполнения измерений содержания в нём водорастворимых кислот титриметрическим методом в диапазоне от 0,10 мг KOH/г до 0,50 мг KOH/г.

2 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

При соблюдении всех регламентированных условий и проведении анализа в точном соответствии с данной методикой значение погрешности (и ее составляющих) результатов измерений не превышает значений, приведенных в таблице 1.

Таблица 1

3 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательное оборудование, реактивы и материалы, приведенные ниже.

3.1 Средства измерений и вспомогательные устройства

- весы лабораторные общего назначения I класса точности с наибольшим пределом взвешивания 1000 г по ГОСТ 24104-2001;

- термометр ртутный стеклянный лабораторный ТЛ-4 с диапазоном измерений (0 - 100) °С с ценой деления 0,1 °С II класса точности по ГОСТ 28498-90;

- стандарт-титр соляной кислоты с молярной концентрацией 0,1 моль/дм³, и относительной погрешностью аттестованного значения (±1) % по ТУ 6-09-2540-87;

- бюретки 1-1-2-2-0,01 или 1-1-2-5-0,01; 1-1-2-25-0,1 по ГОСТ 29251-91;

- пипетки с одной отметкой 2-2-10, 2-2-100 по ГОСТ 29169-91;

- колбы мерные 2-1000-2 по ГОСТ 1770-74;

- цилиндры мерные с носиком 1-50-2, 1-100-2, 1-500-2, 1-1000-2 по ГОСТ 1770-74;

- колбы КН-2-50-22 ТХС и Кн-2-100-50 ТХС по ГОСТ 25336-82;

- колбы П-2-500-40 ТХС по ГОСТ 25336-82;

- стаканы В-1-50 ТС и В-1-150 ТХС по ГОСТ 25336-82;

- воронка делительная ВД-1-500Х по ГОСТ 25336-82;

- воронка В-100-80ХС по ГОСТ 25336-82;

- капельница 2-50ХС по ГОСТ 25336-82;

- бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-82;

- шкаф лабораторный сушильный, обеспечивающий поддержание заданного температурного режима от 40 °С до 150 °С с погрешностью (±5) °С по ТУ 16-531.639-78;

- электроплитка по ГОСТ 14919-83;

- ступка 3 и пестик 3 по ГОСТ 9147-80

3.2 Реактивы и материалы

- Калия гидроокись, квалификации «х.ч.», по ГОСТ 24363-80;

- индикатор фенолфталеин, квалификации «х.ч.»по ТУ 6-09-5360-88;

- калий двухромовокислый, квалификации «х.ч.» по ГОСТ 4220-77;

- кислота серная концентрированная, квалификации «х.ч.» по ГОСТ 4204-77;

- вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Примечание - Допускается применение других средств измерений, вспомогательных устройств, реактивов и материалов с метрологическими и техническими характеристиками не хуже приведенных выше.

4 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

Метод заключается в получении водного экстракта из масла ОМТИ, с последующим определением в нем массовой доли водорастворимых кислот (в пересчете на KOH) титриметрическим методом.

5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

При выполнении измерений соблюдают правила техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76, требования электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019-79.

Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и ППБ-01-93 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать допустимых значений по ГОСТ 12.1.005-88. Организацию обучения работающих безопасности труда осуществляют по ГОСТ 12.0.004-90.

6 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ

К выполнению измерений допускают лиц не моложе 18 лет, имеющих высшее или среднетехническое образование, имеющих опыт проведения химико-лабораторных работ, прошедших инструктаж по технике безопасности. Операторы должны быть знакомы с операциями, проводимыми при выполнении измерений и обработке результатов.

7 УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

При выполнении измерений в лаборатории соблюдают следующие уcловия:

температура окружающего воздуха	(20 ± 5) °С;
атмосферное давление	от 84,0 до 106,7 кПа;
влажность воздуха	не более 80 % при 25 °С;
напряжение переменного тока	(220 ) В;
частота переменного тока	(50 ± 1) Гц.

Содержание агрессивных веществ в воздухе помещения не должно превышать санитарных норм; механические воздействия, внешние электрические и магнитные поля, влияющие на работоспособность, должны быть исключены.

8 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1 Используемую при выполнении измерений стеклянные посуду и средства измерения моют хромовой смесью, водой, ополаскивают дистиллированной водой и высушивают в сушильном шкафу.

8.2 Приготовление растворов

8.2.1 Приготовление спиртового раствора фенолфталеина с массовой долей 1 % - навеску фенолфталеина 1 г, растворяют при интенсивном перемешивании в 80 см³ этилового спирта, доводят объем раствора дистиллированной водой до 100 см³ и снова перемешивают.

Раствор хранят в защищенном от света месте не более одного месяца.

Раствор хранят в защищенном от света месте не более одного месяца.

8.2.2 Приготовление водного раствора KOH с молярной концентрацией 0,01 моль/дм³.

Навеску калия гидроокиси (0,5610 ± 0,0002) г, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, растворяют в дистиллированной воде, доводят объем раствора до метки и тщательно перемешивают.

Срок хранения раствора - один месяц.

8.2.3 Приготовление водного раствора HCl с молярной концентрацией 0,1 моль/дм³ из стандарт-титра.

В мерную колбу, вместимостью 1000 см³, количественно переносят содержимое ампулы стандарт-титра соляной кислоты, ополаскивают ампулу дистиллированной водой, доводят объем раствора дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. Раствор стабилен в течение трёх месяцев.

8.2.4 Приготовление водного раствора НСl с молярной концентрацией 0,01 моль/дм³.

В мерную колбу, вместимостью 100 см³, помещают пипеткой 10 см³ раствора соляной кислоты с молярной концентрацией 0,1 моль/дм³ по 8.2.4, доводят объем раствора дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. Раствор готовят непосредственно перед применением.

8.2.5 Установление титра раствора KOH.

В коническую колбу вместимостью 100 см³ пипеткой помещают 10 см³ раствора соляной кислоты с молярной концентрацией 0,01 моль/дм³ и титруют водным раствором KOH, приготовленным по. 8.2.3, с помощью бюретки вместимостью 25 см³ в присутствии 5 капель раствора индикатора фенолфталеина по 8.2.1 до розового окрашивания. Титр водного раствора KOH (фактическую массовую концентрацию), мг/см³, вычисляют по формуле (1)

где

V - объём водного раствора KOH, израсходованный на титрование, см³;

V₁ - объём раствора соляной кислоты, взятый для титрования, см³ (V₁ = 10 см³);

N_HCl - молярная концентрация раствора соляной кислоты, моль/дм³;

М_KOH - молярная масса калия гидроокиси, г/моль;

Проверку титра водного раствора KOH следует проводить один раз в неделю.

8.2.6 Хромовая смесь - в стакан вместимостью 150 см³ наливают с помощью мерного цилиндра 52 см³ концентрированной серной кислоты (95 г), затем в этот же стакан осторожно добавляют навеску 5 г измельчённого кристаллического калия двухромовокислого (взвешенную на технических весах), и осторожно нагревают на водяной бане до полного растворения.

8.3 Подготовка проб к анализу

8.3.1 Для каждой пробы масла выполняют два параллельных определения.

8.3.2 В плоскодонной колбе вместимостью 500 см³ взвешивают (100,00 ± 0,01) г масла, добавляют пипеткой 100 см³ дистиллированной воды, вставляют в колбу термометр и при слабом помешивании нагревают смесь до (55 ± 1) °С, контролируя температуру смеси по показаниям термометра, затем её переливают в делительную воронку и перемешивают со средней интенсивностью в течение 5 минут. После разделения фаз, сливают нижний слой масла, а водный экстракт фильтруют через бумажный фильтр диаметром 90 мм в коническую колбу вместимостью 250 см³.

9 ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

При помощи пипетки отбирают аликвотную часть водной вытяжки (10 см³), приготовленной по 8.3.2, помещают ее в коническую колбу вместимостью 50 см³ и титруют ее с помощью бюретки с ценой деления 0,01 см³ водным раствором KOH с молярной концентрацией 0,01 моль/дм³ в присутствии 5 капель индикатора фенолфталеина до появления светло-розовой окраски.

10 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

10.1 Массовую долю водорастворимых кислот (X) в мг KOH на 1 г масла вычисляют по формуле (2)

где: V₁ - объем водного раствора KOH, израсходованного на титрование,

V₂ - объем аликвоты водной вытяжки, отобранной для титрования, см³ (V₂ =10 см³);

V₃ - объем водной вытяжки, (V₂ = 100 см³);

Т - массовая концентрация водного раствора KOH по 8.2.6, мг/см³;

m - навеска масла, г.

10.2 За результат измерений принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений, если выполняется условие приемлемости (3)

где: Х₁, Х₂ - результаты параллельных определений содержания водорастворимых кислот, мг KOH/г,

r - значение предела повторяемости, % (таблица 1).

10.3 Если условие (3) не выполняется, получают еще два результата в полном соответствии с данной МВИ. За результат измерений принимают среднее арифметическое значение результатов четырех определений, если выполняется условие (4)

где: X_max, X_min - максимальное и минимальное значения из полученных результатов четырех параллельных определений содержания водорастворимых кислот, мг KOH/г,

CR_0,95 - значение критического диапазона для уровня вероятности Р = 0,95 и n результатов определений.

 

Если условие (4) не выполняется, выясняют причины превышения критического диапазона, устраняют их и повторяют выполнение измерений в соответствии с требованиями МВИ.

10.4 Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:

где:  - среднее арифметическое значение результатов п определений, признанных приемлемыми по п.п. 10.2; 10.3, мг KOH/г;

±δ - границы относительной погрешности (Р = 0,95), % (таблица 1).

В случае, если массовая доля водорастворимых кислот, мг KOH/г, ниже нижней (выше верхней) границы диапазона измерений, то производят следующую запись в журнале: «содержание водорастворимых кислот в пробе масла ОМТИ менее 0,10 мг KOH/г (более 0,50 мг KOH/г)».

11 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ В ЛАБОРАТОРИИ

Контроль качества результатов измерений в лаборатории при реализации методики осуществляют по ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 «Точность, (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений», используя контроль стабильности среднеквадратического (стандартного) отклонения повторяемости по 6.2.2 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 и контроль стабильности среднеквадратического (стандартного) отклонения промежуточной прецизионности по 6.2.3 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002. Периодичность контроля стабильности результатов выполняемых измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.

Рекомендуется устанавливать контролируемый период так, чтобы количество результатов контрольных измерений было от 10 до 20.

При неудовлетворительных результатах контроля, например, при превышении предела действия или регулярном превышении предела предупреждения, выясняют причины этих отклонений, в том числе проводят смену реактивов, проверяют работу оператора.

СОДЕРЖАНИЕ