ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оценка склонности топлив к изменениям при хранении из "Состав и химическая стабильность моторных топлив" Для оценки химических изменений топлив при хранении предложено очень много лабораторных методов, некоторые из них утверждены в качестве стандартных для заводского контроля, другие используют только в исследовательских целях. Но ни один из этих методов в отдельности, ни комбинации их не позволяют точно предсказать поведение топлив в условиях хранения. Однако приблизительная экстраполяция результатов лабораторных определений на условия хранения вполне возможна. По результатам сравнения различных топлив лабораторными методами можно уверенно определить, например, порядок расположения их по химической стабильности в реальных условиях хранения так же достоверно можно сравнивать между собой различные способы повышения химической стабильности топлив, эффективность присадок, влияние различных факторов на окисляемость топлив, действие катализаторов и т. д. [c.254] Методы оценки склонности топлив к химическим изменениям основаны главным образом на их окислении в различных условиях и контроле степени этих изменений. [c.254] Методы оценки стабильности топлив, основанные на их окислении, можно разделить на методы ускоренного окисления и методы окисления в условиях, приближенных к реальному хранению. [c.254] К первой группе относятся методы, которыми химическую стабильность топлив оценивают сравнительно короткий срок — несколько часов. Ускорение окисления достигается повышением температуры, введением катализаторов, увеличением концентрации кислорода, интенсивным перемешиванием, применением света — ультрафиолетового или солнечного и т. д. [c.254] Ко второй группе относятся главным образом методы искусственного старения топлив, в которых осуществляется лабораторное хранение в строго регламентированных условиях при умеренно повышенных температурах и которые позволяют оценить стабильность топлива за несколько месяцев или, в лучшем случае, за несколько недель. Преимущество этих методов перед методами ускоренного окисления — в наиболее близком соответствии условиям реального хранения. Методы первой группы имеют перед методами искусственного старения преимущество быстроты оценки, которая иногда становится решающим фактором. [c.255] Наилучшие результаты оценки химической стабильности топлив дает последовательное применение методов ускоренного окисления и искусственного старения. [c.255] Необходимо остановиться на критериях оценки окисляемости топлив, применяемых в различных методах. В некоторых из них используется только суммарное поглощение кислорода нри окислении в других, кроме того, определяется количество продуктов окисления (перекисей, кислот, смол и т. д.) в третьих — только количество продуктов окисления, например только количество смол. Наконец, во многих методах дополнительным критерием служит изменение цвета топлива, определяемое оптическими приборами, количество нерастворимых веществ и др. [c.255] Вопрос о критериях оценки имеет, с нашей точки зрения, принципиальное значение и в большой мере определяет полезность метода. Критерием в методе должен служить тот показатель, который для данного топлива является определяющим (браковочным) в реальных условиях. Поэтому даже при использовании одного и того же метода, но для разных топлив критерии оценки могут быть различными. Так, показателем химической стабильности авиационных этилированных бензинов служит скорость образования осадков продуктов распада тетраэтилсвинца, тогда как для автомобильных этилированных бензинов, содержащих продукты вторичных процессов переработки нефти, критерий стабильности — скорость образования смол. Окисляемость этих топлив можно оценивать и по скорости поглощения кислорода, однако не этот показатель является определяющим в практике хранения автомобильных бензинов в то же время соответствие между поглощением кислорода и, например, смолообразованием наблюдается далеко не всегда. [c.255] Рассмотрим кратко методы, предложенные для оценки химической стабильности различных топлив. [c.256] Авиационные бензины. Для оценки химической стабильности авиационных бензинов применяются методы ускоренного окисления критерием служит образование осадка продуктов окислительного распада тетраэтилсвинца. [c.256] Отечественный метод определения Периода стабильности (ГОСТ 6667—56) [5, 6] заключается в определении продолжительности окисления бензина в регламентированных условиях до начала образования в нем свинцовистого осадка. [c.256] Окисление проводят в стеклянных стаканах, заключенных в металлическую бомбочку, обогреваемую в воздушном термостате. Температура воздуха в термостате 110° С количество топлива, требуюш ееся на одно определение, 25 мл, окисляюш ий агент — воздух (без избыточного давления). Соотношение объемов воздуха и топлива в сосуде 4 1, катализатор отсутствует. Для контроля за качеством товарных топлив испытание продолжается 8 ч, и если за это время не произошло помутнения топлива (оценка визуальная), то его считают стабильным. В исследовательских целях определяют продолжительность окисления до начала образования осадка и весовое количество осадка, образовавшееся за определенное время. [c.256] В зарубежных спецификациях на авиационные бензины для контроля за их химической стабильностью также предусмотрен метод ускоренного окисления (ASTM-D-783—62) [7]. [c.256] Оно осушествляется в стальной бомбе, в которую ставят стеклянный стакан с топливом. Окисляющий агент — кислород под давлением 7 атм количество топлива 100 мл соотношение начальных об ьемов воздуха и топлива 2 1 бомбы обогреваются в кипящей водяной бане катализатор не применяется. Продолжительность контрольного испытания 5 ч. Критерием стабильности топлива служит количество нерастворимого в нем осадка, образующегося за это время, а также содержание потенциальных смол, т. е. фактических смол в топливе после окисления [7]. [c.256] Для исследовательских целей применяют, кроме того, и другие методы, например окисление в стеклянных ампулах с измерением поглощения кислорода [8]. Можно использовать приборы, позволяющие измерять поглощение кислорода в течение всего опыта. Кроме количества осадка и поглощения кислорода устанавливают и другие показатели окисления топлива — относительное содержание перекисей, кислот и т. д. Однако основным критерием стабильности авиационных бензинов является устойчивость их к образованию продуктов окислительного распада тетраэтилсвинца, так как этот показатель лимитирует их практическое использование. [c.256] Автомобильные бензины. Химическую стабильность автомобильных бензинов и склонность их к изменениям при хранении оценивают по методам ускоренного окисления например, определяют индукционный период окисления. [c.257] Окисление, согласно стандартизованным методам [5, 7], осуществляется в стальных бомбах, погружаемых в кипящую водяную баню окисляющий агент — кислород под давлением 7 атм. Топливо в количестве 100 мл заливают в стеклянный стаканчик, помещаемый в бомбу (в методе ASTM в бомбу помещают сосуд несколько иной формы и берут 50 мл бензина [7]. В начале опыта давление возрастает вследствие разогрева кислорода и далее сохраняется постоянным, пока с развитием окислительных процессов не начинается резкое его падение. Этот момент (снижение давления на 0,2 атм) считают концом индукционного периода окисления. Критерием стабильности топлива в этом методе является, следовательно, поглощение кислорода. [c.257] В первые годы применения метода определяли и количество смол, образовавшихся в бензине после того, как установлен конец индукционного периода, т. е. потенциальных смол в бензине. Однако абсолютные величины количества смол были очень большими (1000 жз/100 мл и выше), хорошей сходимости в их определении получить было нельзя, и этот показатель признания не получил. [c.257] Метод определения индукционного периода окисления бензинов, по мысли его авторов, должен был служить как для сравнительной оценки топлив, так и для предсказания возможных сроков их хранения. Однако собственные их исследования показали, что предсказания можно делать лишь очень приблизительные [9—11]. Последующие многочисленные, в частности автора, исследования подтвердили невозможность более или менее уверенных прогнозов продолжительности хранения бензина по величине его индукционного периода. [c.257] Это несоответствие можно объяснить главным недостатком метода — критерий оценки стабильности в методе не соответствует показателю ухудшения качества топлива при хранении. Это ухудшение на практике контролируется по возрастанию количества смол в топливе, а не по поглощению кислорода. Но полное соответствие этих показателей, как указывалось, наблюдается далеко не во всех бензинах. В зависимости от химического состава бензина при его окислении могут преобладать реакции окисления, идущие с поглощением кислорода, или реакции полимеризации, при которых поглощение кислорода незначительно, а смолообразование интенсивно. В таких случаях оценка стабильности бензинов по поглощению кислорода дает неправильный результат. [c.257] Вернуться к основной статье