4.3 Определение общего щелочного числа

Значение щелочного числа масел обусловливается содержанием в них моющих и диспер­гирующих присадок, обладающих щелочными свойства­ми и препятствующих отложению асфальто-смолистых веществ, карбенов и карбоидов на деталях кривошипно-шатунного механизма и особенно на деталях цилиндропоршневой группы двигателей в виде лаков и нага­ров.

Для определения концентраций присадки в масле разработан ряд методов.

Метод определения содержания присадки по щелочному числу масла удобен, но пригоден только для присадок, в состав которых входят соединения, обуславливающие щелочную среду раствора присадки.

В зависимости от вида присадки щелочные соединения могут быть сильными основаниями например, гидрат окиси бария или слабыми, например, углекислый барий. Сумма сильных и слабых оснований дает общее щелочное число присадки. По величине этого числа судят о содержании присадки. Чем выше концентрация присадки, тем щелочное число масла больше, тем меньше нагарообразование в двигателе. Од­нако, концентрация присадки в масле с увеличением наработки масла постепенно снижается (срабатывается) и защитные свойства масла ухудшаются.

За общее щелочное число принимают количество гидроксида калия КОН (мг), эквивалентное количеству соляной кислоты НСl, израсходованной на нейтрализацию всех основных соединений, содержащих­ся в 1 г анализируемого масла.

За щелочное число сильных оснований принимают количество гидроксида калия КОН (мг), эк­вивалентное количеству соляной кислоты НСl, израсхо­дованной на нейтрализацию сильных оснований, содер­жащихся в 1 г анализируемого масла.

4.3.1 Аппаратура, реактивы и материалы:

- рН-метр лабораторный;

- стаканы по ГОСТ 10394-72;

- мешалка магнитная;

- цилиндр измерительный по ГОСТ 1770-74;

- бюретка;

- калий фталевокислый по ГОСТ 5858-68;

- калий хлористый по ГОСТ 4234-77;

- кислота соляная по ГОСТ 3118-77;

- спирт этиловый, ГОСТ 18300-87;

- бензол по ГОСТ 5955-75;

- бензин-растворитель по ГОСТ 443-76;

- вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;

- бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-76.

4.3.2 Порядок проведения исследований

Определение общего щелочного числа масла производится по ГОСТ 11362-96 на лабораторном рН-метре. Установка состоит из титровального столика, на который устанавливается стаканчик с раствором пробы мас­ла, мешалки, для перемешивания реагируемых веществ, микробюретки, из которой доливают кислоту к раствору масла, рН-метра.

1 - титровальный столик; 2 - мешал­ка электромагнитная; 3 - микробюретка; 4 - иономер

Рисунок 4.5 - Установка для определения ще­лочного числа масла.

Для проведения исследований в чистый сухой стаканчик заливают 4±0,4 г масла, хорошо перемешанного в склянке 5-минутным встряхиванием, взве­шивают с относительной погрешностью не более 0,02 г и долить 50 мл растворителя (30% этилового спирта, 70% бензола). Устанавливают стаканчик с полученным раствором на титровальный столик, включают мешалку и определяют начальное значение рН.

Из микробюретки добавляют медленно и мелкими порциями 0,1 N спиртовой раствор соляной кислоты в стаканчик и, после перемешивания в течение 30 секунд, определяют значение рН. Добавление кислоты и определение значения рН произ­водят до тех пор, пока рН-метр не покажет значение, рав­ное 4. Чем ближе значение рН будет подходить к 4, тем меньшими порциями следует добавлять раствор соляной кислоты. По окончании электроды дважды промывают дистиллированной водой, и подставляют стакан с водой. Общее щелочное число вычислить по объему раствора соляной кислоты, израсходованной на разложение щелочных компонентов присадки.

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Общее щелочное число Н (КОН на 1 г масла), вычисляют по формуле

, (4.9)

где М₁ - масса масла в стаканчике, г;

Т - титр 0,1 N раствора соляной кислоты, мг КОН.

V₁ - объем 0,1 N раствора соляной кислоты, израсходованной на титрование масла до рН=4, мл;

, (4.10)

где М_Ч - масса чистого стаканчика, г;

М_М - масса стаканчика с маслом, г.

По окончании исследований, результаты сравнивают с параметрами указанными в ГОСТ и дают заключение о соответствии требованиям, а также о влиянии общего щелочного числа исследуемого образца масла на эксплуатационные показателя двигателя.