Научная статья на тему 'Об эффективности методов удаления следов воды из минеральных масел'

Об эффективности методов удаления следов воды из минеральных масел Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
211
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРИМЕСЬ ВОДЫ / МИНЕРАЛЬНЫЕ МАСЛА / ОСУШКА / ХИМИЧЕСКИЕ ОСУШИТЕЛИ / ВАКУУМИРОВАНИЕ / СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Семенычева Людмила Леонидовна, Полянскова Вера Владимировна, Кулешова Надежда Вячеславовна, Гераськина Евгения Викторовна

Проведен сравнительный анализ эффективности удаления следов воды из масел для гидромеханических и гидрообъемных передач марок «А» и «Р» с применением различных химических осушителей и вакуумирования. Аналитический контроль осушки проводился методами Дина-Старка, Фишера и пробоя на потрескивание. По методу Фишера в кулонометрическом исполнении проведено определение содержания воды на уровне менее 0.5% в образцах масел указанных марок.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Семенычева Людмила Леонидовна, Полянскова Вера Владимировна, Кулешова Надежда Вячеславовна, Гераськина Евгения Викторовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ON EFFICIENCY OF REMOVING TRACES OF WATER FROM MINERAL OILS

A comparative analysis has been carried out of the efficiency of removing traces of water from oils (grade A and grade P) for hydromechanical and hydrostatic transmissions by different chemical desiccant dryers and vacuum drying. The analytical control of the dehydration process has been made using Dean and Stark, a crackle-test and Fisher analytical methods. The coulometric determination of water level less than 0.5% has been conducted for the mentioned samples of oils by the Karl Fischer method.

Текст научной работы на тему «Об эффективности методов удаления следов воды из минеральных масел»

Химия

Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2013, № З (1), с. 91-93

91

УДК 543.613.22

ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ УДАЛЕНИЯ СЛЕДОВ ВОДЫ ИЗ МИНЕРАЛЬНЫХ МАСЕЛ

© 2013 г. Л.Л. Семенычева1,2, В.В. Полянскова2, Н.В. Кулешова1, Е.В. Гераськина1

1 Нижегородский госуниверситет им. Н.И. Лобачевского 2Группа компаний «Росполихим», Н. Новгород

llsem@yandex. т

Поступила в редакцию 17.01.2013

Проведен сравнительный анализ эффективности удаления следов воды из масел для гидромеханических и гидрообъемных передач марок «А» и «Р» с применением различных химических осушителей и вакуумирования. Аналитический контроль осушки проводился методами Дина-Старка, Фишера и пробоя на потрескивание. По методу Фишера в кулонометрическом исполнении проведено определение содержания воды на уровне менее 0.5% в образцах масел указанных марок.

Ключевые слова: примесь воды, минеральные масла, осушка, химические осушители, вакуумирова-ние, сравнение эффективности.

Введение

Содержание воды в нефтяных и синтетических маслах нормируется соответствующими документами. Это связано с тем, что присутствие воды даже в незначительных количествах ухудшает качество масел. Известно, что следы воды приводят к таким нежелательным процессам, как окисление масла и вводимых присадок, коррозия металлических поверхностей и, как следствие, увеличение износа деталей и т.п. [1]. Особое значение определение содержания воды имеет в случае, когда моторные, гидравлические и трансмиссионные масла используются при отрицательных температурах, что приводит к кристаллизации следов воды. В связи с этим критическая оценка методов удаления небольших количеств воды из масел имеет важное практическое значение.

В данной работе приведены сравнительные результаты оценки эффективности удаления воды из масел.

Экспериментальная часть

Осушку образцов гидравлических масел марок «А» и «Р» [2] вакуумированием проводили при остаточном давлении < 0.5 мм рт. ст. и нагревании до 60оС. Применение химических соединений в качестве водопоглощающих агентов, а также осушку масел молекулярными ситами проводили по методикам, предлагаемым для органических растворителей [3-5]. Определение воды в маслах проводили согласно ГОСТ 2477-65 [6], ГОСТ 1547-84 [7] и ГОСТ 24614-81 [8]. Реактив Фишера готовили согласно ГОСТу 14870-77 [9].

Кулонометрическое определение воды проводили на титраторе Фишера «Эксперт 007 М».

Результаты и их обсуждение

При производстве масел часто встает вопрос об удалении следовых количеств воды для получения продукта, соответствующего нормативным документам. В данной работе проведен сравнительный анализ некоторых методов удаления воды на примере гидравлических масел марок «А» и «Р», изготовленных в соответствии с ТУ 38.1011282-89 [2]. Результаты определения воды в образцах исходных масел по методике, предусмотренной нормативными документами на масла [2], а также методом Фишера приведены в табл. 1.

Как следует из результатов испытаний, в ряде случаев наблюдается несоответствие между показателями методов Дина-Старка и пробы на потрескивание (табл. 1). В случае такого расхождения результатов п. 4.3 ГОСТа 2477-65 [6] предписывает: «В сомнительных случаях отсутствие воды проверяется нагреванием испытуемого нефтепродукта в пробирке, помещенной в масляную баню, до температуры 150оС, при этом отсутствием воды считается случай, когда не слышно потрескивания». При производстве масел с новыми эксплуатационными характеристиками такие результаты определения воды не являются достаточными. Информация о количестве воды в масле может быть получена методом Фишера, поскольку минеральные масла относятся к той же группе соединений, для которых разработан ГОСТ 24614-81 [8].

С целью снижения количества диспергированной и растворенной воды проведены экспе-

Таблица 1

Результаты определения воды в гидравлических маслах марок «А» и «Р» _________________различными способами (п = 3, р = 0.95)______________

№ п/п Марка масла Содержание воды в образце

Метод Дина-Старка (ГОСТ 2477-65) [6] Проба на потрескивание (ГОСТ 1547-84) [7] Метод Фишера (ГОСТ 24614-81) [8], масс.%

1 следы отсутствие 0.20±0.01

2 «А» отсутствие отсутствие 0.15±0.02

3 следы отсутствие 0.38±0.01

4 следы отсутствие 0.41±0.01

5 «Р» следы отсутствие 0.39±0.02

6 отсутствие отсутствие 0.28±0.02

Таблица 2

Результаты определения содержания воды в гидравлическом масле марки «А» после ______________________его обработки различными осушителями ____________________________________

Первоначальное содержание воды, масс.% Осушитель Содержание воды после осушки, % Эффективность удаления воды, % от первонач.

0.38 Оксид фосфора^) 0.27 30

Металлический натрий 0.17 57

Ацетилацетон 0.06 85

Молекулярные сита 0.06 86

Таблица 3

Результаты определения воды в гидравлическом масле марки «Р» после его осушки вакуумированием

№ п/п Содержание воды, % Эффективность удаления воды, % от первонач.

исходное после осушки

1 0.41 0.09 78

2 0.39 0.09 77

3 0.28 0.06 77

рименты по химической и физической осушке исследуемых масел. На примере гидравлического масла марки «А» изучили эффективность известных осушителей, применяемых для органических растворителей [3-5]. В соответствии с требованиями методик по удалению воды из органических соединений соответствующими агентами, в образцы масла вводили металлический натрий, оксид фосфора(У), молекулярные сита, ацетилацетон. По окончании процесса осушки образцы масла были проанализированы на наличие воды методом Фишера (табл. 2). Среднее значение случайной погрешности 10%.

Как видно из табл. 2, эффективность осушки масел выбранными агентами различна. Лучшие результаты получены с использованием молекулярных сит и ацетилацетона. Применение для данных целей металлического натрия и оксида фосфора(У) нецелесообразно, так как эффективность их осушающего действия значительно ниже.

Для гидравлического масла марки «Р» проводили обезвоживание вакуумированием (ост. давление ~ 0.5 мм. рт. ст.) при нагревании до 60оС. Результаты аналитического контроля это-

го процесса представлены в табл. 3. Среднее значение случайной погрешности 10%.

Установлено, что данный метод позволяет практически на 80% снизить содержание воды в исследованных образцах масел. При этом степень обезвоживания масла при вакуумировании сопоставима с результатами, полученными при использовании для осушки масел марки «А» молекулярных сит и ацетилацетона (табл. 2). Однако с практической точки зрения вакуумирование имеет технологическое и экономическое преимущество.

Заключение

В качестве способов удаления следов воды из минеральных масел исследованы химические осушители, молекулярные сита и вакуумирование. Аналитический контроль проводился методом Фишера в кулонометрическом варианте, который позволяет контролировать содержание воды на более низком уровне, чем предусмотрено упомянутыми ГОСТами для масел и смазок. Показано, что вакуумирование по эффективности осушки масел не уступает применению для этих целей ацетилацетона и молекулярных сит.

Список литературы

1. Анисимов И.Г., Бадыштова К.М., Бнатов С.А. и др. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник / Под ред. В.М. Школьникова. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Издательский центр «Техинформ», 1999. 596 с.

2. ТУ 38.1011282-89. Масла для гидромеханических и гидрообъемных передач марок «А» и «Р».

3. Вайсбергер А., Проскауэр Э., Риддик Дж., Тупс Э. Органические растворители. Физические свойства и методы очистки. М.: ИЛ., 1958. 520 с.

4. Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита. М.: Химия, 197б. 781 с.

5. Пешкова В.М. Ь-дикетоны. М.: Наука, 1986. 200 с.

6. ГОСТ 2477-65. Нефть и нефтепродукты. Метод определения содержания воды. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2004. 6 с.

7. ГОСТ 1547-84. Масла и смазки. Методы определения наличия воды. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2002.

11 с.

8. ГОСТ 24614-81 Жидкости и газы, не взаимодействующие с реактив. Фишера. Кулонометрический метод определения воды. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2002. 13 с.

9. ГОСТ 14870-77. Продукты химические. Методы определения воды. М.: ФГУП Стандартинформ, 2008. 14 с.

ON EFFICIENCY OF REMOVING TRACES OF WATER FROM MINERAL OILS L.L. Semyonycheva, V. V. Polyanskova, N. V. Kuleshova, E. V. Geraskina

A comparative analysis has been carried out of the efficiency of removing traces of water from oils (grade A and grade P) for hydromechanical and hydrostatic transmissions by different chemical desiccant dryers and vacuum drying. The analytical control of the dehydration process has been made using Dean and Stark, a crackle-test and Fisher analytical methods. The coulometric determination of water level less than 0.5% has been conducted for the mentioned samples of oils by the Karl Fischer method.

Keywords: water impurity, mineral oils, exsiccation, chemical desiccant dryers, vacuum drying, comparison of efficiency.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.