індикаторів (якісний метод)
У дві пробірки налити по 2 см 3 водного витягу. В одну з пробірок додати 2 краплі розчину метилового оранжевого індикатора. При наявності в паливі мінеральних кислот водна витяжка в пробірці забарвиться в червоний колір, при відсутності кислот колір водної витяжки буде жовто-оранжевий.
В іншу пробірку добавіть1-2 краплі фенолфталеїну. При наявності в паливі лугів витяжка забарвиться у фіолетовий колір, при відсутності лугів водна витяжка залишиться безбарвної або злегка побіліє.
Оцінка результатів випробувань
Бензин може бути допущений до застосування тільки при незмінних забарвленні його водної витяжки, що буде свідчити про повну відсутність в ньому водорозчинних кислот і лугів (див. Табл. 1.2).
Т а б л і ц а 1.2 - Забарвлення індикаторів в різних водних середовищах
Отримані результати зіставляються з вимогами ГОСТ 2084 - 77 на випробуваний зразок бензину, за даним показником якості та робиться висновок про наявність в паливі водорозчинних кислот і лугів або про їх відсутність.
1.3.3 Визначення щільності бензину
Під щільністю розуміють масу речовини, віднесену до одиниці його
обсягу. Щільність вимірюється відповідно до системи СІ в кг / м 3. проте на практиці до цих пір застосовують і інші одиниці - г / см 3. кг / л, щільність бензину впливає на витрату палива, тому вона повинна бути в певних межах: при плюс 20 о С - 690-480 кг / м 3.
Щільність зростає або зменшується зі зміною температури (з пониженням температури щільність збільшується на кожні 10 о С приблизно на 1%), тому прийнято переводити щільність визначається при температурі випробування до стандартної температури (плюс 20 о С).
Система обліку і звітності, а також розрахунки при складанні заявок на постачання повинні передбачати переведення кількості бензину з вагових одиниць в об'ємні і назад. Крім того, контроль наявності та залишків в ємностях автомобільних заправних станцій (АЕС) також неможливий без чітко налагодженого перекладу вагових одиниць виміру в об'ємні.
Для перерахунку кількості бензину в об'ємних одиницях в вагові досить помножити об'ємне кількість бензину, заміряне при будь-якої певної температурі, на щільність бензину при тій же температурі, тобто
де: Ct - кількість бензину в вагових одиницях, кг; Vt - кількість бензину в об'ємних одиницях, л;
pt - щільність бензину при тій же температурі, кг / л.
Або при зворотному перерахуванні в тих же позначеннях
Щільність нафтопродуктів визначається найчастіше за допомогою ареометрів (нефтеденсіметров).
Обладнання, пристрої та матеріали
1. Скляні мірні циліндри на 100 мл.
2. Набір ареометрів (нефтеденсіметров) (рисунок 1.2).
3. Термометр ртутний (в тому випадку, якщо ареометр без термометра) до плюс 50 ° С з ціною поділки 1 о С.
4. Зразок бензину.
Порядок визначення щільності
Для визначення щільності бензину скляний циліндр встановити на горизонтальний стіл. За скляній паличці обережно налити в нього бензин, причому температура бензину не повинна відхилятися від температури в приміщенні, де проводять вимірювання, більш ніж на 5 о С.
Далі, чистий і сухий ареометр (нефтеденсіметр) повільно занурити в бензин до моменту його вільної плавучості.
Відлік зробити по верхньому краю меніска (див. Рисунок 1.2).
Температуру бензину визначити термометром.
Щільність бензину прийнято вказувати при температурах плюс 20 о С і плюс 15 о С.
Якщо температура бензину в момент визначення його щільності відрізнялася від вказаної (плюс 20 о С), слід ввести термальну поправку (див. Табл. 1.3) і провести розрахунок за формулами
де: # 961; 20 - щільність бензину при температурі 20 о С;
# 961; t - щільність при температурі випробувань, кг / м 3;
t - температура випробування, о С;
# 947; - температурна поправка (таблиця 1.3).
1 - ареометр (нефтеденсіметр); 2 - циліндр; 3 - паливо
Малюнок 1.2 - Прилад для визначення щільності бензину
Зробити висновок про відповідність щільності зразка бензину стандартам на бензин (див. Додаток А).
Т а б л і ц а 1.3 Середні температурні поправки щільності
Заміряна щільність нафтопродуктів
Температурна поправка на 1 о С
Заміряна щільність нафтопродуктів
Температурна поправка на 1 о С
0,720-0,7299 0,730-0,7399 0,740-0,7499 0,750-0,7599 0,760-0,7699 0,770-0,7799 0,780-0,7899 0,790-0,7999 0,800-0,8099 0,810-0,8199
0,000870 0,000831 0,000841 0,000857 0,000818 0,000805 0,000792 0,000778 0,000765 0,000752
0,820-0,8299 0,830-0,8399 0,840-0,8499 0,850-0,8599 0,860-0,8699 0,870-0,8799 0,880-0,8899 0,890-0,8999 0,900-0,9099 0,910-0,9199
0,000712 0,000738 0,000725 0,000699 0,000686 0,000673 0,000660 0,000617 0,000633 0,000620
1.3.4 Визначення фракційного складу бензину
Фракційний склад бензинів - один з показників його випаровування. Испаряемость обумовлює ефективність сумішоутворення і подачі палива при пуску і роботі двигунів при різних температурах і тиску.
Фракційний склад бензину багато в чому визначає його найважливіші експлуатаційні властивості: легкість пуску холодного двигуна, показники потужності, паливну економічність, нарешті, інтенсивність зносу двигуна тісно пов'язаний з фракційним складом бензину.
Бензин є складною сумішшю ряду індивідуальних вуглеводнів, киплячих при різних температурах.
Тому для оцінки випаровування бензину визначають залежність кількості випарувався бензину від температури.
По характерних точках на кривій фракційного складу можна приблизно судити про деякі експлуатаційні властивості бензину.
Графік, що показує залежність обсягу відігнаного палива в% від температури називається кривою розгону. Крива розгону дає наочне уявлення про фракційному складі палива (малюнок 1.3) і будується на підставі експерименту, проведеного на приладі розгону нафтопродуктів (рисунок 1.4).
Наприклад, температура википання 10% бензину характеризує його пускові властивості, зокрема можливість пуску двигуна при низьких температурах повітря.
Температура википання 50% бензину характеризує необхідну швидкість прогріву двигуна і можливість більш швидкого припинення збагачення горючої суміші при пуску.
Температура википання 90% бензину і кінця розгону досить
Малюнок 1.3 - Фракційний склад бензину
повно характеризує протизносні властивості бензину, т. к. с підвищенням цих температур збільшується кількість важких, трудноіспаряющіхся фракцій, що потрапляють в циліндри в капельножидком стані і змиваючих масляну плівку з дзеркала циліндрів.
Обладнання, пристрої та матеріали
1. Прилад для розгону нафтопродуктів (див. Рисунок 1.4).
2. Циліндри вимірювальні на 100 і 10 мл.
3. круглодонних колба на 200 мл.
5. Пальник газовий або електрична плитка.
6. Зразки бензину.
Порядок проведення роботи
Відміряти вимірювальним циліндром 100 мл досліджуваного бензину, перелити його в колбу, тримаючи його в такому положенні, щоб носок (відвідна трубка) був спрямований вгору. Після заповнення колби бензином (100мл) в шийку колби вставляється термометр так, щоб вісь термометра збіглася з віссю колби, а верх ртутного кульки знаходився б на рівні нижнього краю відвідний трубки в місці її припою, після чого колба ставиться на місце так, щоб відвідну трубку колби можна було вставити в відвідну трубку холодильника і закрити кожухом. Вимірювальний циліндр, не висушуючи, слід поставити під нижній кінець відвідної трубки холодильника так, щоб трубка входила в циліндр не менше, ніж на 25 мм, але не нижче мітки 100 мл (див. Рисунок 1.3).
Після проведення зазначених підготовчих операцій приступити безпосередньо до проведення перегонки.
Перегонка проводиться в такому порядку:
1. Включити електроплитку. Інтенсивність нагріву повинна бути такою, щоб перша крапля дистиляту впала з трубки холодильника через 5-10 хвилин.
2. Температуру, показану термометром в момент падіння першої краплі, умовно прийняти за температуру початку розгону.
3. Подальшу перегонку вести зі швидкістю 4-5 мл / хв, що відповідає 20-25 краплях за 10 сек. Запис показання термометра робити через кожні 10 мл перегонки бензину.
4. Після відгону 90% бензину нагрів колби регулювати так, щоб до кінця розгону пройшло 3-5 хв. Розгонку закінчити, коли ртутний стовпчик зупиниться і припиниться падіння крапель. У цей момент записати температуру кінця розгону, вимкнути прилад, зняти верхній кожух і дати колбі охолонути протягом 5 хвилин.
5. Після охолодження колби з неї вийняти термометр і зняти з приладу. Що залишився в колбі залишок злити в вимірювальний циліндр і заміряти з точністю до 0,1 мл.
1 - корпус апарату; 2 - круглодонная колба; 3 - термометр; 4 - відвідна трубка; 5 - пробка; 6 - мірний циліндр; 7 - холодильник; 8 - термометр холодильника; 9 - нагрівач (електрична плитка); 10 - оглядове вікно; 11 - вольтметр; 12 - регулятор інтенсивності нагріву; 13 - кнопка включення приладу
Малюнок 1.4 - Апарат для визначення фракційного складу нафтопродуктів (Арнс)
Оцінка результатів випробувань
1. За результатами розгону, які повинні бути записані в таблицю лабораторного журналу, побудувати графік перегонки. По вертикалі відкладається обсяг дистиляту в%, а по горизонталі - температура. Крива повинна мати плавний характер і не доходити до 100% на величину залишку в колбі і неминучих втрат при перегонці, т. Е. Практично на 2-3%.
2. За допомогою номограми (див. Рис.1.5) дати експлуатаційну оцінку зразка бензину, а на вертикальній - температура зовнішнього повітря (tв).
Оцінка експлуатаційних властивостей бензину виробляється шляхом знаходження на графіку номограми (на осі абсцис) температури 10%, 50%, 90% отримані при визначенні фракційного складу випробуваного бензину, потім від цієї точки відновлюється перпендикуляр до перетину з похилими суцільними лініями. З точок перетину провести горизонтальні лінії на вертикальну вісь номограми, де вказані
Області: 1 можливого утворення парових пробок; 2 легкого пуску двигуна; 3 утрудненого пуску двигуна; 4 практично неможливого пуску двигуна; 5 швидкого підігріву і хорошою прийомистості; 6 повільного підігріву і хорошою прийомистості; 7- незначного розрідження масла в картері; 8- інтенсивного розрідження масла в картері
Малюнок 1.5 - Номограма оцінки бензинів за даними їх фракційної розгонки
температури обмеження області застосування. Отримані результати заносяться в таблицю (див. Таблицю 1.4) лабораторного журналу.
Т а б л і ц а 1.4 - Експлуатаційна характеристика бензину
за даними фракційної розгонки
Найнижча температура зовнішнього повітря, о С при якій можливо:
Температура, о С
Результати проведення роботи слід зіставити з вимогою ГОСТ Р51105-97 на бензин за даним показником якості та зробити висновок про можливість використання зразка бензину.
1.3.6 Визначення октанового числа
Октанове число (ОЧ) - це показник детонаційної стійкості бензину, чисельно рівний процентному змісту изооктана в суміші з нормальним гептаном, яка еквівалентна по детонаційної стійкості випробуваному бензину.
Оцінку детонаційних властивостей бензинів при визначенні ОЧ виробляють на спеціальних установках ІТ9-2, ІТ9-6 і УПТ-65 з одноциліндровим двигуном, ступінь стабільності якого можна змінювати від 4 до 10. шляхом порівняння з еталонними паливом.
Октанове число може бути підраховано за емпіричною формулою (приблизно відповідає октановим числом, визначеним дослідним методом)
де: t ср - середня температура перегонки палива, о С;
tн.п - температура початку перегонки палива, ° С;
tк.п - температура кінця перегонки палива, ° С;
p20 - щільність палива при 20 о С.
Дані фракційної розгонки зразка бензину, щільності і октанового числа підрахованого за емпіричною формулою, порівнюється з нормами ГОСТ Р51105-97 на бензини (див. Додаток А) і дається висновок про його відповідність нормам ГОСТ Р51105-97.
Контрольні питання по темі «Бензини»
1. Що таке прозорість і способи визначення?
2. Яким чином визначається наявність водорозчинних кислот і лугів в паливі?
3. Що таке щільність, її розмірність і способи визначення?
4. Що таке крива розгону палива і як вона будується?
5. Характерні температури випаровування бензину і їх вплив на пускові, динамічні і експлуатаційні властивості двигуна?
6. Як проводиться оцінка експлуатаційних властивостей бензину?
8. Які фактори впливають на процес виникнення детонації?
9.Какое властивість бензину характеризує октанове число і що означає його чисельне значення?
10. Яким чином визначається октанове число бензину, методики та обладнання для визначення октанового числа бензину?
11. Як можна підвищити октанове число бензину?
12. Що таке етилований бензин і що входить до складу етилової рідини?
13. Види неетилованих бензинів і їх маркування.
14. Якими параметрами характеризується хімічна стабільність бензину?
15. Що таке октанове число?
16. Що таке кислотність бензину, і яким чином вона визначається?
17. Корозійні властивості бензинів, речовини, що впливають на корозію?
18. Відмінності у визначенні октановим чисел по дослідницькому і моторному методу.
19. Що таке індукційний період бензину?
20. Марки бензинів і їх відмінності.
21. Основні вимоги пред'являються до бензинів.
22. Від чого залежить токсичність відпрацьованих газів бензину?
23. Як теплотворна здатність палива впливає на роботу двигуна?
24. Типи сірчистих сполук в бензині і їх вплив на знос двигуна.
Лабораторна робота № 2