ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТИОНОВ МЕТАЛЛОВ В НЕФТЕПРОДУКТАХ НА ПРИМЕРЕ МОТОРНОГО МАСЛА Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Х

И

М

И

Ч

Е

С

К

И

Е

НАУКИ

Р.Р. Газетдинов, Г.Х. Абдулгафарова

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТИОНОВ МЕТАЛЛОВ В НЕФТЕПРОДУКТАХ НА ПРИМЕРЕ МОТОРНОГО МАСЛА

В статье показаны методы качественного определения катионов некоторых металлов в продуктах нефтепереработки на примере моторного масла. Рассмотрены аналитические реакции, используемые при определении качественного состава присадок моторных масел.

Ключевые слова: аналитическая химия, катионы, химический анализ, нефтепродукты, моторное масло.

Тема содержания ионов металлов в масле является одной из наиболее актуальных в нефтехимии, поскольку от их содержания зависит коррозионное воздействие масла на детали двигателей. Моторные масла не могут содержать в своем первоначальном виде ионы металлов. Они могут появиться в них только при наличии неких добавок, присадок, которые вводятся либо сразу на заводах производителях топлив и масел (моющие, антиокислительные, повышающие октановое число) либо собственноручно потребителем. Присадки добавляются, в нефтепродукты для улучшения каких-либо его свойств, качеств. [1]

Для обнаружения нами тех или иных ионов металлов, потребуется провести ряд качественных реакций на уже предполагающиеся в присадках. Экспериментальная часть проводилась на основе учебного пособия по качественному химическому анализу. [2]

Посуда и оборудование, требуемые для проведения опыта: лабораторный штатив, лабораторные стеклянные пробирки любого типа, вместимостью не более 10 см3; стаканы, воронка делительная.

Порядок выполнения работы. В делительную воронку помещают по 20 см3 испытуемого нефтепродукта, дистиллированной воды, растворителя (легкий петролейный эфир). Содержимое делительной воронки взбалтывают в течение 5 мин, не допуская образования эмульсии. После взбалтывания воронку укрепляют на штатив, отделившийся нижний водный слой осторожно сливают через воронку с бумажным фильтром в стакан. В полученной вытяжке определяют наличие ионов металлов качественными реакциями.

1 .Реакция обнаружения молибдена.

Тиоцианат-ионы в присутствии хлорида олова (II) образует с ионами молибдена (VI) комплексное соединение интенсивно-красного цвета, при этом молибден (VI) восстанавливается до молибдена (V):

20(МЙ4)2Мо04 + 12HCl + SnCl2 + 10NH4SCN = 2(NH4)2[MoO(SCN)5] + 6Н2О + IONH4Q

© Р.Р. Газетдинов, Г.Х. Абдулгафарова, 2022.

Выполнение реакции: на беззольную фильтровальную бумагу последовательно капают растворы HCl, SnCl2, анализируемую пробу, NH4SCN. При этом на бумаге вследствие образования тиоцианатного комплекса молибдена появляется пятно малинового цвета. 2. Реакция обнаружения никеля.

Реактив Чугаева (диметилглиоксим) с ионами Ni2+ в аммиачной среде образует осадок специфического ярко-красного цвета.

Выполнение реакции: на беззольную фильтровальную бумагу последовательно капают растворы Na2HPO4, анализируемую пробу, диметилглиоксим. Наличие катионов никеля доказывает образование красного пятна.

3 .Реакция обнаружения алюминия.

Обнаружение катионов алюминия возможно в аммиачной среде с 1,2-диоксиантрахиноном (ализариновая реакция) с образованием малорастворимого ярко-красного «алюминиевого лака».

Выполнение реакции: на беззольную фильтровальную бумагу наносят каплю анализируемой пробы и выдерживают над парами аммиака, затем 1-2 капли раствора ализарина и снова обрабатывают парами аммиака, затем выдерживают над пламенем горелки. Образуется розовато-красное кольцо.

4. Реакция обнаружения марганца.

Наиболее экспрессным способом обнаружения катионов марганца является окисление висмутатом натрия:

2Mn2+ + 5BiO3- + 14№ = 2MnO4- + 5Bi3+ + 7H2O

Выполнение реакции: в пробирке последовательно смешивают 2 капли анализируемой пробы, 4 капли раствора HNO3, 6-8 капель воды, порошкообразный висмутат натрия на кончике шпателя. Наблюдается малиновое окрашивание при стряхивании.

5.Реакция обнаружения свинца.

Иодид ионы образуют с катионами свинца осадок РЫ2 интенсивно-желтого цвета, растворимый в избытке 0.

Pb2+ + 2Ы = PЫ2| + 2^ PЫ2! + 2Ю = ЪРЬЬ]

Выполнение реакции: в пробирке смешивают несколько капель анализируемой пробы и раствора иодида калия. Наблюдают выпадение осадка PbI2 желтой окраски. В пробирку с осадком добавляют 1-2 мл дистиллированной воды, уксусную кислоту до кислой среды и нагревают до исчезновения осадка. При охлаждении наблюдают образование кристаллического осадка PbI2 (золотисто-желтые хлопья).

Таким образом, используя методы химического качественного анализа можно провести предварительные испытания нефтепродуктов, в частности моторные масла, содержащие присадки, на содержание

катионов металлов. Данный подход не требует сложного оборудования и реактивов и может быть успешно применен при лабораторных испытания, а также в обучающих целях на уроках по аналитической химии в вузах. [3]

Библиографический список

1. Никитин С.В., Марясев А.И., Назаркин А.А. Увеличение срока службы двигателя внутреннего сгорания путем изменения характеристик моторного масла и топлива // Грузовик. - 2019. - № 8. - С. 19-21.

2. Газетдинов Р.Р. Качественный анализ: лабораторный практикум по аналитической химии часть I (учебное пособие) // Международный журнал экспериментального образования. - 2015. - № 12-2. - С. 300.

3. Нуриаслямова А.Б., Газетдинов Р.Р. Методы анализа отдельных показателей нефтепродуктов // Академическая публицистика. - 2020. - № 5. - С. 53-58.

АБДУЛГАФАРОВА ГУЛЬНАЗХАЛИЛОВНА - студент, Башкирский государственный университет (филиал в г. Бирск), Россия.

ГАЗЕТДИНОВ РИШАТ РИНАТОВИЧ - кандидат химических наук, доцент, Башкирский государственный университет (филиал в г. Бирск), Россия.