Лабораторна робота

Тема роботи: Визначення наявності води в нафтопродуктах.

Мета роботи: Ознайомитись та вивчити методику визначення наявності води в нафтопродуках .

Завдання до лабораторної роботи :

• експериментальне дослідження властивостей нафтопродуктів;

• експериментальне визначення наявності води в нафтопродуктах.

На експериментальному етапі необхідно:

• відібрати необхідні для роботи нафтопродукти, посуд та прилади;

• провести дослід, уважно спостерігаючи за методикою виконання виміру, згідно ДСТУ 2477 .

• зробити запис у протоколі лабораторної роботи відповідно до встановленої форми.

Обладнання та реактиви:

- мірні циліндри, апарат для кількісного визначення змісту води в нафтових, харчових і інших продуктах за ДСТУ 1594; приймач-пастка зі шкалою 25 см³; холодильник з довжиною кожуха не менш 400 мм; паличка скляна довжиною близько 500 мм із гумовим наконечником або металевим дротом такої ж довжини зі стовщенням на кінці;

-розчинники безводні вуглеводородні;

-пемза або неглазурований фаянс.

Короткі теоретичні положення

Дійсний стандарт установлює метод кількісного визначення води в нафті, рідких нафтопродуктах, пластичних змащеннях, парафинах, церезинах, восках, гудронах і бітумах.

Сутність методу складається в нагріванні проби нафтопродукту з нерозчинним у воді розчинником і вимірі об'єму сконденсованої води.

Стандарт не поширюється на бітумні емульсії.

Основним рідким забрудненням ППМ є вода, що з'являється в результаті їхньої здатності розчиняти деяку її кількість, тобто ПММ гігроскопічні. Гігроскопічність ПММ є оборотною, тобто при певних зовнішніх умовах ПММ може поглинати вологу або волога може переходити з ПММ в навколишнє середовище.

У результаті оборотної гигроскопічності палив, що викликає фазові переходи води в паливі при зміні зовнішніх умов, вода в них може перебувати в розчиненому стані, емульсійному, відстійному, кристалоподібному й у вигляді льоду.

Розчинена вода - волога, що перебуває в паливі в мономолекулярному стані.

Емульсійна вода - мікрокраплі води (розміром до 30 мкм) які знаходяться в паливі у зваженому стані. Емульсійна вода утворюється в результаті конденсації розчиненої води, що виділяється при зниженні температури, а також у результаті механічного дроблення відстійної води в насосах, струях палива й т.д.

Відстійна вода (вільна) - вода, що осіла на дно ємності (під паливом). Вона утворюється в результаті коагуляції молекул емульсійної води й осідання її на дні ємності, стеканні конденсату з надпаливного простору ємності, а також що як попадає в паливо в результаті негерметичності ємності.

Емульсійна й відстійна вода є не тільки забруднювачами палив, але й адсорбують на поверхні розділу фаз забруднення всіх видів, у результаті чого утворюються досить агресивні й стійкі комплекси забруднень. Вода, будучи гарним розчинником, акумулює в собі кислоти, луги, солі, присадки до палив і інші речовини, а також є середовищем для розвитку мікроорганізмів.

Накопичена емульсійна й відстійна вода потрапляючи в паливну систему й паливорегулюючу апаратуру ПС разом з іншими забрудненнями забиває паливні фільтри й жиклери паливорегулюючої апаратури.

Лід, що утвориться з вільної води при негативних температурах, нашаровується на запобіжних сітках паливних насосів, що приводить до блокування вхідної порожнини й зминанню запобіжних сіток. Вода що нагромадилася в застійних зонах трубопроводів і агрегатів, перетворившись у лід при низьких температурах, може викликати відмови встаткування (зворотних клапанів, кранів, крильчаток насосів).

Відстійна вода викликає також прямі механічні ушкодження покриттів і швів паливних баків. При замерзанні, потрапляючи в зазори, вода розриває герметизиюче покриття баків і розклинює зазори швів. Цей процес є прогресуючим при багаторазовому відтаванні й замерзанні води залишку, що не зливає, (практично в кожному польоті ПС) і може створити умови для розгерметизації й течі палива з баків.

На працездатність і довговічність елементів паливних систем ПС негативно впливає присутня на металевих поверхнях вода, що викликає різні види корозії металів, головним чином електромеханічну й мікробіологічну.

Присутність води в мастилах збільшує його прихильність до окислення, а також прискорює процес корозії металічних виробів, що контактують з маслом.

Хід експерименту

1. Теоретичний етап

На цьому етапі необхідно:

• сформулювати мету роботи;

• продумати, які поняття, закони, правила, гіпотези необхідно використати для досягнення поставленої мети. У навчальній літературі, конспекті лекцій зайти відповіді на ці питання;

• на підставі проведеного теоретичного аналізу спланувати хід використання експерименту. Для цього визначити: які реакції слід провести, які фізичні величини при цьому потрібно виміряти; які реактиви, посуд, устаткування, яку установку (прилад) необхідно використати; послідовність виконання всіх необхідних дій: у якій формі робити запис спостережень, вимірювань.

2. Експериментальний етап

   1. Підготовка до аналізу:

• відбір проби – згідно ГОСТ 2517-85;

• пробу нафтопродукту перемішують на протязі 5 хвилин в склянці, яка заповнена не більше ніж на ¾ її вмісності. В’язкі та парафінисті нафтопродукти спочатку нагрівають до 40-50˚С.

2. Дистилляційний сосуд, приймач-пастку й внутрішню трубку холодильника промивають послідовно бензином, ацетоном, водопровідною водою, обполіскують дистильованою водою й сушать. При забрудненні скляні частини приладу промивають хромовою сумішшю, водопровідною водою, обполіскують дистильованою водою й сушать.

3. Випробувані зразки парафіну, церезину, воскових сполук і бітуму (узяті з різних місць) нарізають у дрібну стружку. Тендітні, тверді проби дроблять і ретельно перемішують.

2.4. У дистиляційну колбу вводять 100 см³ або 100 г проби з погрішністю не більше 1%. При застосуванні приймача-пастки зі шкалою 10 см³ кількість випробуваного зразка (залежно від змісту води) зменшують так, щоб об'єм води, що зібралася в приймачі-пастці, не перевищував 10 см³.

Потім циліндром відмірюють у колбу 100 см³ розчинника, ретельно перемішують уміст колби до повного розчинення випробуваного нафтопродукту й додають у колбу кілька шматочків неглазурованого фаянсу пли порцеляни, або кілька капілярів, або 1—2 г олеїну, або кілька крапель силіконової рідини.

Для нафтопродуктів з низьким змістом води, кількість розчинника може перевищувати 100 см³. Навішення нафтопродукту в грамах при цьому буде дорівнює добутку його об'єму на щільність у г/см³.

5. Апаратуру збирають так, щоб забезпечити герметичність всіх сполук і виключити витік пари й проникання сторонньої вологи.

Верхний кінець холодильника закривають нещільним ватяним тампоном щоб уникнути конденсації атмосферної вологи усередині трубки холодильника. Включають приплив холодної води в кожух холодильника.

Колбу з вузьким горлом 1 (див. малюнок 1) з'єднують безпосередньо за допомогою шліфа, а широкогорлу за допомогою переходу й шліфів з відвідною трубкою чистого й сухого приймача-пастки 2. До приймача-пастки приєднують за допомогою шліфа прочищений ватою холодильник 3.

При різкій різниці між температурою в кімнаті й температурою води, що надходить у холодильнику, верхній кінець трубки холодильника варто закривати ватою, щоб уникнути конденсації атмосферної вологи усередині трубки холодильника.