Испытание на медной пластинке

Цель - приобретение навыков определения наличия в топливе активных сернистых соединений.

Задачи:

1. Изучить принцип содержания водорастворимых кислот и щелочей в бензине.

2. Изучить причины появления водорастворимых кислот и щелочей в бензине.

3. Провести исследования.

4. Подготовить выводы по результатам исследований.

5. Подготовить отчет и защитить его.

Теория

Общие сведения

Сернистые соединения по коррозионной агрессивности подразделяют на активные и неактивные. Их содержание в топливе отрицательно сказывается на его эксплуатационных свойствах, таких как стабильность, способность к нагарообразованию, коррозионная агрессивность и др. Активные сернистые соединения вызывают коррозию металлов даже при нормальных условиях.

Неактивные сернистые соединения не опасны для резервуаров, трубопроводов, топливных баков и других деталей автомобилей, так как при контакте с металлами коррозионный процесс не возникает.

При сгорании, как активные, так и неактивные соединения образуют серный и сернистый ангидриды SO₂ и SO₃, а при конденсации из продуктов сгорания воды, соединяясь с ней, соответственно сернистую и серную кислоты. Серный ангидрид при работе прогретого двигателя вызывает газовую коррозию цилиндра, поршня и выпускных клапанов. По результатам многочисленных экспериментов и практическим данным установлено, что коррозионный износ в значительной степени зависит от изношенности двигателя, количества серы, содержащейся в топливе, и конкретных условий эксплуатации: при увеличении содержания серы в бензине от 0,05 до 0,1% износ двигателей возрастает в 1,5-2 раза, с 0,1 до 0,2% - еще в 1,5-2 раза, а с 0,2 по 0,3% - в 1,3-1,7 раза (рис. 10).

 

Рисунок. 10. Влияние серы, содержащейся в бензине, на износ двигателя

1 – толкатели; 2 – поршневые кольца; 3 – стержень клапана; 4 – цилиндр

Полное удаление серы из топлива - процесс трудоемкий и требует больших затрат. Часть сернистых соединений, в основном неактивных, в количестве, практически не влияющем на износ двигателя, в топливе остается. Максимальное содержание серы в отечественных автомобильных бензинах регламентируется ГОСТ 2084-77 и равно 0,12%.

Испытание на медной пластинке проводится в целях определения наличия в топливе активных сернистых соединений.

Сущность определения заключается в фиксировании изменения (или в отсутствии изменения) цвета медной пластинки под воздействием топлива в стандартных условиях испытания (рис. 1.2).

 

Подготовка к определению

Для определения применяют пластинки из электролитной меди марок М0 или М1 размером 40×10×2 мм. Новые пластинки изготовляют с шероховатостью поверхностей, соответствующей восьмому классу чистоты.

Непосредственно перед определением пластинки шлифуют шкуркой или шлифовальным порошком на вате, смоченной в изооктане (зернистость абразивного материала - 6-8). Шлифовка ведется вдоль обрабатываемой пластинки (туда и обратно). Пятна и царапины на всех шести сторонах пластинки удаляют шлифовальным порошком более крупной зернистости. Для получения гладкой поверхности пластинки обрабатывают шлифовальным микропорошком (корунд или карбокорунд зернистостью № 14 или №10) на вате, смоченной в изооктане, до удаления всех следов, оставшихся от первой обработки. Затем пластинки промывают спиртом и высушивают. Для каждого испытуемого топлива проводят не менее двух параллельных определений.

Испытуемое топливо фильтруют через бумажный фильтр и наливают в пробирки по 10 см³ в каждую. В пробирки с топливом подготовленные пластинки опускают пинцетом и закрывают их корковыми пробками.

 

 

Рисунок 11. Испытание на медной пластинке

1 – горелка; 2 – пинцет; 3 – шлифовальная шкурка; 4 – стакан с термостатирующей жидкостью; 5 – пробирка с испытуемым продуктом и медными пластинками; 6 – термометр; 7 – склянка со шлифовальным порошком; 8 – фильтр; 9 – колба с изооктаном; 10 – фарфоровая чашка; 11 – колба со спиртом, 12 – вата

1.3. Порядок определения

Пробирки с испытуемым топливом и медными пластинками помещают в вертикальном положении в нагретую баню. При анализе топлив для реактивных двигателей в баню в качестве термостатирующей жидкости заливают глицерин или масло вазелиновое медицинское. При анализе всех остальных топлив в баню заливают в воду.

Уровень жидкости в бане должен быть выше уровня топлива в пробирках не менее чем на 30 мм.

Температура жидкости в бане во время определения должна быть:

 при анализе топлива для реактивных двигателей 100±1°С;

 при анализе всех остальных топлив 50±2°С.

Изменение цвета пластинки характеризует наличие в топливе сернистых соединений.