4.9 Определение сульфатной зольности масел

Зольность масла является показателем содержания в маслах раз­личных минеральных растворимых солей и неорганичес­ких механических примесей, она должна быть минимальной. В результате химических и физических процессов, происходящих во время эксплуатации двигателя, минеральные соли и механические при­меси остаются на отдельных деталях цилиндропоршневой группы в виде нагаров. Чем больше золь­ность масла, тем более твердый нагар образуется на де­талях. Еще одним резко увеличивающим зольность источником. является добавка к маслам некоторых металлоорганических присадок. После сгорания масла с такой присадкой металл остается в золе.

Для оценки содержания металлоорганических при­садок используют показатель - сульфатная зольность.

4.7.1 Аппаратура, реактивы и материалы:

- печь муфельная;

- милливольтметр с термопарой;

- электрическая плитка с закрытой спиралью;

- фарфоровый тигель №5 или №6;

- выпарительная фарфоровая чашка № 3;

- концентрированная серная кислота;

- серная кислота, разбавленная водой в соотношении 1:1;

- толуол, изопропиловый спирт.

4.8.2 Порядок проведения исследований

В стакан из термостойкого стекла поместить низкий фарфоровый тигель, залить разбавленной соляной кислотой и кипятить в течение 2-3 минут. Затем тигель ополоснуть дистилли­рованной водой и прокалить в муфельной электриче­ской печи при 780 °С в течение 10 мин, после чего его охладить в течение 5 мин на воздухе, затем поместить в эксикатор. После охлаждения в течение 30 мин в эксикаторе тигель взвесить с погрешностью не более 0,0002 г.

В прокаленный тигель помещают беззольный бумажный фильтр, взвешивают с погрешностью не более 0,01 г и наливают в него пробу испытуемого масла массой 5 г. Масло перед отбором пробы хорошо пе­ремешивают встряхиванием. Для того чтобы оно не вспе­нивалось при нагревании, добавляют 1...2 мл изопропилового спирта, или, если это неэффективно, 10 см³ смеси (1:1%) толуола и изопропилового спирта.

Второй беззольный фильтр сложить вдвое и свернуть его в виде конуса. Затем верхнюю часть конуса на расстоянии 5...10 мм от верха отрезать ножница­ми, поместить в тигель с пробой масла основанием вниз, тигель поставить на электрическую плитку и поджечь фильтр. Горение продолжается до тех пор, пока не по­лучится сухой углистый остаток. При этом масло следует подогревать так, чтобы оно не выплескивалось и не вытекало из тигля.

После сжигания тигель охладить. Углистый осадок смочить по каплям концентрированной серной кислотой. Затем снова нагреть на электрической плитке до получения сухого остатка. После этого тигель поместить в муфельную печь, предварительно нагретую до 300 °С, и повысить температуру в печи до 550 °С. Ос­таток масла прокалить до полного озоления. Затем тигель охладить, добавить в него две-три капли дис­тиллированной воды, пять-десять капель раствора сер­ной кислоты и всю золу смочить водой. Тигель поставить на электрическую плитку и выдержать до полного вы­паривания воды. После этого повторно поместить тигель в муфельную печь с температурой 300 °С и, медленно по­высив температуру до 775°С, прокалить остаток не менее 30 мин.

В целях сокращения времени озоления можно сразу ставить тигли в муфельную печь, нагретую до 775 °С, и выдерживать их там до полного озоления углистых ос­татков масла.

После завершения прокаливания тигель с золой ох­ладить и снова взвесить.

По внешним признакам золы можно охарактеризо­вать количество и качество присадки. От масла, содер­жащего бариевую присадку, после сжигания и прокали­вания в тигле остается объемный белый рыхлый остаток. Зола, содержащая соли кобальта, имеет черный цвет. Наличие в маслах солей железа придает золе коричне­вый цвет.

Если масло не содержит присадки, то на дне тигля после прокаливания остается еле заметный желтоватый остаток, а его масса составляет тысячные доли процента.

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Массовую долю М (%), суль­фатной золы подсчитывают по формуле

, (4.19)

где то ,т1 и т2 — массы проб испытуемого масла, золы в тигле и золы двух бумажных фильтров (указывается на упаковке), г.

За результат испытания принимают среднее арифме­тическое двух определений.

Для моторных масел точность результатов должна быть до 0,01 %.

Полученные данные сравнивают с допустимой мас­совой долей сульфатной золы для исследуемого образца масла по ГОСТу.

Содержание золы до 0,002 % включительно принима­ют за ее за отсутствие.

При проведении комплексной оценки моторного масла результаты испытаний заносят в таблицу по образцу приведенному ниже и дают заключение по каждому из показателей о пригодности исследуемого масла.

Таблица 4.4 - Результаты анализов исследуемого образца моторного масла и данные ГОСТ

Наименование показателей	Данные ГОСТ	Результаты опытов
Вязкость, мм2/с при 100оС
Моющие свойства по ПЗВ, баллы
Общее щелочное число мг КОН на 1 г масла
Температура вспышки, оС
Массовая доля воды, %
Массовая доля нерастворимых осадков, %
Сульфатная зольность
Чистота
Содержание механических примесей
Коррозионные свойства

На основании анализа полученных значений по показате­лям исследуемого образца моторного масла в сравнении с данными ГОСТа дают заключение о возможности его применения для двигателя и одновременно описывают влияние каждого отклонения по определяемому свойству масла и возможные отрицательные последствия при эксплуатации двигателя на данном масле. Указывают марки двигателей, для которых рекоменду­ется данная марка масла.