Автоправо

Основные эксплуатационные характеристики масла. Контрактное производство Определение кислотного числа

Смазывающая способность

Смазывающая способность, которой обладает масло, снижает сухое трение между двумя перемещающимися относительно друг друга твердыми поверхностями. Такое трение между металлическими деталями различных машин и механизмов при отсутствии смазки приводит к нагреву деталей, появлению задиров на их поверхностях и, в конечном итоге, к заклиниванию трущихся деталей. Наличие смазки обусловливает замену сухого трения трением между молекулами смазывающей жидкости.
Приборов, позволяющих измерить смазывающую способность масел, не существует. Однако существуют методы трибологического анализа, позволяющие изучать предельные значения сил трения, возникающих, например,при запуске компрессора в отсутствие и при наличии смазки, которые соответствуют непосредственному контакту «металл по металлу» для трущихся деталей. Наиболее часто для определения характеристик процесса трения используется так называемый метод Фалекса, заключающийся в следующем; металлическая игла приводится во вращательное движение внутри металлических губок, к которым приложена известная сила, нажимающая иглу. Во время испытаний определяется износ двух этих деталей, трущихся относительно друг друга, в зависимости от смазки.
В некоторых случаях антикоррозионные добавки на основе фосфора заметно снижают этот износ, однако, с другой стороны, их наличие сопровождается уменьшением растворимости хладагента в смазке, что является недостатком. Так происходит, например, при смеси с синтетическими маслами семейства полиалкиленгликолей (PAG).

Вязкость

Вязкость может определяться как свойство жидкости создавать сопротивление силам деформации ее элементарных объемов, в общем случае при любом относительном движении этих объемов внутри жидкости. Вязкость является реологической характеристикой. В стандарте NF T60-141 в качестве основы для классификации масел принята международная система классификации, приведенная в стандарте ISO 3448, согласно которой масла различают в зависимости от их средней вязкости, измеренной при температуре 40°С. Классы вязкости располагаются в определенной последовательности от VG 2 до VG 1500, причем вязкость холодильных масел, как правило, соответствует классам от VG 15 до VG 100.
Следовательно, холодильное масло поступает в продажу с указанием средней вязкости при 40°С, что обозначается соответствующим классом вязкости. Однако этот класс вязкости соответствует чистому маслу при вполне определенных температуре (40°С) и давлении (атмосферное давление). Вместе с тем для масла, заправленного в холодильный компрессор, температура и давление будут очень сильно отличаться от приведенных значений, например за очень короткое время температура может возрасти до 200°С, а давление до 10 бар, не считая того, что в масле будет растворяться часть хладагента. С другой стороны, на растворимость хладагента в масле влияют многие факторы, в частности природа хладагента (например, R22 растворяется хуже, чем R12, но лучше, чем R502), природа масла (синтетическое масло, как правило, растворяет лучше, чем минеральное), температура (при понижении температуры растворимость хладагента в масле возрастает) и, наконец, давление (чем ниже давление, тем меньше хладагента растворяется в масле).

Следовательно, вязкость смеси масло/хладагент непрерывно меняется в зависимости от значения всех перечисленных выше параметров в данный момент. Вместе с тем вязкость смеси должна оставаться достаточно высокой, чтобы обеспечить наличие непрерывной и достаточно толстой смазывающей пленки на трущихся поверхностях. Кроме того, высокая вязкость повышает герметичность между сжимающей деталью компрессора (поршнем или винтом) и корпусом камеры сжатия таким образом, чтобы поддерживать как можно более высокое значение объемного КПД.
Вязкость синтетических масел менее чувствительна к изменению температуры.

Химическая стабильность

Химическая стабильность холодильного масла во времени является залогом нормальной работы компрессора. Она зависит от двух основных факторов: температуры и природы используемого хладагента.
Говоря о термической стабильности, следует иметь в виду, что температура среды в зоне нагнетательных клапанов компрессора может достигать 175°С. Хотя в течение одного цикла время нахождения среды при такой температуре очень незначительно, однако в общей сложности за весь срок эксплуатации оно может достигать многосуточных значений. Поэтому проверка термической стабильности масел, называемая тестом Elsey, производится в течение 168 часов, т. е. времени, соответствующего полному сроку службы масла при нормальных условиях работы.
Стойкость масла при воздействии на него хладагента также является очень важным показателем, так как в случае химической реакции масла с хладагентами могут образовываться нежелательные соединения, оказывающие вредное воздействие на нормальную работу установки, в чем мы сможем убедиться ниже. Поэтому стойкость масла проверяется экспериментально путем его выдержки в течение 96 часов при температуре +250° в атмосфере паров хладагента с избытком воздуха при давлении, соответствующем температуре хладагента +40°С.

Среди соединений, которые могут образовываться вследствие химических реакций между маслом и хладагентом, назовем прежде всего такие продукты полимеризации, как отработанная смазка (шлам), вызывающая закупорю. масляных канавок компрессора, и палитура, откладывающаяся на металлических поверхностях, в частности на тарелях клапанов, которые в результате могут залипать и не открывался так, как нужно.
При понижении температуры смесь масла и хладагента может образовывать воскообразные частицы, вследствие чего возможны разного рода аномалии, начиная от заедания подвижных частей регуляторов и заканчивая полной закупоркой .

Еще одной причиной химической нестабильности масла может оказаться присутствие в контуре остатков кислорода, обусловленное недостаточным уровнем контура перед заправкой. В результате окисления масло меняет цвет от бледно-желтого до коричневого или даже черного. Сопротивляемость масла окислению измеряют, нагрев его до температуры 115°С и выдерживая при этой температуре в закрытом сосуде с погруженной в масло медной спиралью. Цвет масла и измерение электрической мощности указывают на стойкость масла к окислению.

Способность к поглощению влаги (гигроскопичность)

Содержание влаги в масле выражается в мг/ кг (или ррт). Если иметь в виду те предосторожности, которые предпринимаются для снижения следов влаги перед заправкой холодильной установки, то становится ясно, что используемое масло должно содержать как можно меньше влаги, чтобы при соединении масла с хладагентом с учетом остаточного содержания влаги после вакуумирования контура полное содержание воды в установке оставалось ниже допустимых пределов.
Определение содержания влаги в холодильных маслах обычно производится по методу Карла Фишера, однако существуют и другие, более общие методы, например азеотропное связывание диметилбензолом.

Содержание золы в масле соответствует сумме массы шлаков, остающихся после полного сжигания масла. Минеральное масло, будучи чистым органическим веществом, обыкновенно сгорает без остатка, поэтому количество золы, образующееся при его сжигании, позволяет измерять количество содержащихся в масле примесей.
Практически воспламененная и медленно сжигаемая пробная порция масла дает углерод-содержащие шлаки, которые прокаливаются в печи при 775°С до полного сгорания углерода.

Температура вспышки

Температура вспышки определяется как минимальное значение температуры, которую необходимо сообщить маслу, чтобы выделяющиеся масляные пары самопроизвольно вспыхнули в присутствии открытого пламени. Подъем температуры масла производится в нормальных условиях, т. е. в открытом тигле при давлении 1013 мбар. Точка вспышки холодильного масла представляет собой показатель, позволяющий оценивать густоту масла и его склонность к выбросу из компрессора. Заметим, что если после достижения температуры вспышки продолжать нагрев масла в открытом тигле, то время горения паров будет все увеличиваться, пока, наконец, не достигнет 5 с. Температура, при достижении которой пламя на поверхности масла держится не менее 5 с. после воспламенения, называется темвературой зажигания. Разница между температурой вспышки и температурой зажигания в общем случае может меняться от 5 до 60 К в зависимости от вязкости.

Точка текучести

Точка текучести определяется как минимальная температура, при которой масло сохраняет текучесть при в нормальных условиях в U-образной трубке. Точка текучести измеряется в °С для скорости подъема масла в U-образной трубке, равной 10 мм/мин.

Показатель омыления (число омыления)

Числом омыления называют количество гидроокиси калия КОН в миллиграммах, прореагировавшее с одним граммом вещества. Образец вещества растворяют в метилэтилацетоне и нагревают, размешивая в течение 30 минут в присутствии избытка гидроокиси калия, растворенной в спирте. После этого остаток непрореагировавшей гидроокиси калия титруют соляной кислотой. Число омыления позволяет определять содержание в масле легко омыляющихся элементов. Любое увеличение числа омыления в процессе эксплуатации свидетельствует об изменении состава масла.

Показатель кислотности (кислотное число )

Показателем кислотности или просто кислотным числом называют количество щелочи в миллиграммах (как правило, гидроокиси калия КОН), необходимое для нейтрализации кислот, содержащихся в одном грамме масла.
Это число зависит от общего количества кислотных продуктов, содержащихся в масле, и выражается кислотным числом TAN (Total Acid Number). Оно меняется в зависимости от типа масла и срока его эксплуатации. Высокое значение кислотного числа указывает в общему случае на перегрев или окисление масла. Присутствие кислот в масле может также указывать на разложение хладагента. Когда в контуре холодильной установки появляются кислоты то прежде всего они воздействуют на медные детали, т.е в первую очередь на обмотку электродвигателей герметичных и полугерметичных компрессоров. Частицы меди при этом могут перемещаться с одних деталей на другие и в яркие концов оседать на некоторых металлических поверхностях, например подшипниках, которые в результате быстро выходят из строя. Это явление называют «омеднением», и легко понять важность периодических проверок кислотности масел в целях предотвращения воздействия кислот на обмотку в самом начале процесса.

Явление пенообразования

При длительной остановке компрессора масло, содержащееся в его картере, насыщается хладагентом, и во время очередного запуска компрессора резкое падение давления в картере и рост температуры приводят к выделению хладагента из масла, сопровождающемуся более или менее значительным вспениванием последнего.
Образование пены порождает две проблемы. Во-первых, пена разрушает масляную пленку в подшипниках, препятствуя их качественной смазке. Во-вторых, происходит интенсивный выброс масла из картера в холодильный контур, что, в свою очередь, вызывает в числе прочего ухудшение теплообмена в местах, где есть опасность его оседания (например, в ). Кроме того, если масла в картере становится меньше, чем необходимо, это ухудшает условия смазки компрессора, что создает опасность его преждевременного износа.
Определение способности масла к пенообразованию осуществляется различными способами: барботажным, в процессе которого данный хладагент прокачивается через слой масла определенной толщины, или прямым испытанием компрессора на вспенивание масла в его картере с наблюдением за уровнем масла путем заглядывания в картер.

Смешиваемость и растворимость масел и хладагентов

Вначале уточним, что в данном случае смешиваемость означает образование однородной среды из масла и жидкого хладагента, а под растворимостью понимается насыщение масла хладагентом в паровой фазе.
Смешиваемость зависит от природы хладагента, типа масла и его температуры и вязкости, а растворимость, кроме перечисленных факторов, еще и от давления (закон Генри). Знание степени смешиваемости масла с хладагентом очень важно, поскольку от нее зависит, хорошо или плохо масло будет возвращаться в компрессор и, исходя из этого, достаточной или несовершенной будет его смазка.
С некоторыми хладагентами масло смешивается полностью, например с RH, R12, R21, R113, R500. При этом смесь представляет собой однородную среду, которая полностью возвращается в компрессор, обеспечивая его нормальную смазку.
С другими хладагентами масло смешивается только частично (R22, R13B1, RH4, R152a, R501, R502), при этом смешиваемость зависит от типа хладагента и температуры.

Некоторые хладагенты, такие, как R13, R14, R115, R503, очень плохо смешиваются с маслом, а что касается R717 (), то у него смешиваемость с маслом практически нулевая В этом последнем случае необходимо предусматривать соответствующим образом расположенные точки . В других случаях следует использовать такие масла, которые не приводят к образованию двухслойных смесей в рабочем диапазоне установки.
Понятие растворимости имеет важное значение для компрессоров, предназначенных к использованию в составе тепловых насосов, поскольку в них давление и температура нагнетания достигают довольно высоких значений. В связи с этим следует отметить, что растворимость хладагентов (кроме аммиака) в полиаль-фаолефиновых маслах хуже, чем в минеральных и, тем более, чем в диалкилбензеновых маслах.
По данным «Учебник по холодильной технике» Польманн 1998.

ГОСТ 5985-79

МЕЖГОСУДАРСТВЕН НЫЙ СТАНДАРТ

НЕФТЕПРОДУКТЫ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОТНОСТИ
И КИСЛОТНОГО ЧИСЛА

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ

Дата введения 01. 01. 80

Настоящий стандарт распространяется на светлые нефтепродукты (этилированные и неэтилированные бензины, лигроины , керосины, дизельное топливо, топливо для реактивных двигателей), нелегированны е масла, специальные масла и углеводородные пластичные смазки и устанавливает методы определения кислотности и кислотного числа.

Сущность метода заключается в титровании кислых соединений испытуемого продукта спиртовым раствором гидроокиси калия в присутствии цветного индикатора и определении для светлых нефтепродуктов кислотности, выраженной в мг КОН/ 100 см 3 , для масел и смазок - кислотного числа, выраженного в мг КОН/г.

1. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

Колбы Кн -1- 100- 29/ 32 ТС, Кн -2-100- 34 ТХС, Кн- 2-100-22 ТХС, Кн -1- 250- 29/ 32 ТС, Кн- 2- 250- 34, К ГУ- 2-1-1000- 29/ 32 ТС, КГУ- 2- 2- 1000- 34 ТХС по ГОСТ 25336.

Дефлегматор елочный длиной не менее 400 мм.

Холодильники ХТ П- 1- 400- 14/ 23, ХШ -1- 400- 29/ 32 ХС, ХШ- 3- 400 ТХС по ГОСТ 25336 или холодильник воздушный, или трубки стеклянные длиной 700 - 750 мм с внутренним диаметром 10 - 12 мм.

Цилиндры по ГОСТ 1770 типов 1- 50; 1- 100; 3- 50; 3- 100, 1- 1000, 1- 2000.

Бюретки по НТД типов 1- 2- 25; 3- 2- 25; 6- 2- 2; 6- 2- 5; 7- 2- 3; 7- 2- 10.

Пипетки 2-1-50, 2-3-50 по НТД.

Колбы 1- 100- 2, 2- 100- 2, 1- 1000- 2, 2- 1000- 2 по ГОСТ 1770 .

Стакан или чашка выпарительная по ГОСТ 9147 .

Электроплитка с закрытой спиралью любого типа.

Стаканчики для взвешивания (б юкс ы) по ГОСТ 25336.

Воронка с обогревом.

Секундомер или часы песочные ЧПН -5.

Склянка (бутылка) из темного стекла или окрашенная в черный цвет.

Шпатель.

Эксикатор по ГОСТ 25336.

Капельница лабораторная стеклянная по ГОСТ 25336.

Шкаф сушильный или печь муфельная.

Весы лабораторные общего назначения с пределом взвешивания 200 г не ниже 2-го класса точности.

Весы технические.

Трубка х лорка льциевая.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.

Калия гидроокись, х. ч. или ч. д. а .,0, 05 моль/дм 3 спиртовой титрованный раствор.

Кальций хлористый 2-в одн ый по ТУ 6-09-5077 или кальций хлористый по ТУ 6-09-4711.

Натронная известь или аскарит.

Калий фта лево -кислый (бифта лат калия).

Кислота янтарная, х. ч. или ч. д. а. по ГОСТ 6341.

Бензол по ГОСТ 5955 или ГОСТ 9572 . Ксилол по ГОСТ 9410 или ГОСТ 9949 .

Толуол по ГОСТ 14710 или ГОСТ 9880 .

Щелочной голубой 6Б, готовят следующим образом: 0, 8 г щелочного голубого 6Б растворяют в 1000 см 3 этилового спирта 96%-ного, затем добавляют 1500 см 3 бензола до полного растворения индикатора. После добавления бензола смесь выдерживают в течение 12 ч, затем прозрачный раствор отфильтровывают.

Кислота соляная 0, 1 моль/дм 3 .

Допускается использовать стандартный раствор соляной кислоты, приготовленный из фиксанала.

Индикатор ни трозинов ый желтый, 0, 5%-н ый водный раствор.

Индикатор фенолфталеин по ТУ 6- 09-5360, 1 %-ный спиртовой раствор, приготовленный по ГОСТ 4919.1.

Вода дистиллированная рН 5, 4-6, 6.

Допускается применять реактивы, качество которых не ниже указанных в стандарте.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

2.1а. Отбор проб проводят по ГОСТ 2517 .

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

2. 1. Для приготовления титрованных растворов применяют свежеперегнанный этиловый спирт. Перегонку спирта осуществляют в колбе вместимостью 1000 см 3 с дефлегматором.

2. 2. Приготовление 85 %-ного раствора этилового спирта

2. 2.1. Смешивают 89 см 3 этилового спирта и 11 см 3 дистиллированной воды.

2. 3. Приготовление индикаторов

2. 3.1. Для приготовления 0, 5 %-ного водного раствора индикатора ни трозинового желтого 0, 5 г индикатора растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды.

2. 3. 2. (Исключен, Изм. № 2).

2. 4. Для установления титра спиртового раствора гидроокиси калия применяют перекристаллизованный кислый фта лево-кисл ый калий (бифталат калия) или янтарную кислоту.

2. 4.1. 70 г бифта лата калия растворяют в 200 см 3 дистиллированной горячей воды. Перекристаллизацию ведут при температуре не ниже 25°С, так как при более низкой температуре образуются кристаллы трифта лата калия - более кислой соли. Полученные кристаллы сушат до постоянной массы при (105 ± 5) °С.

2. 4. 2. 100 г янтарной кислоты растворяют при кипячении в 165 мл дистиллированной воды, раствор фильтруют через воронку с обогревом. После охлаждения раствора кристаллы отфильтровывают на отсасывающей воронке и снова перекриста ллизов ыва ют. Кристаллы высушивают при (105 ± 5) °С до постоянной массы.

2. 4. 3. Перекристаллизованные бифталат калия и янтарную кислоту помещают в бюкс ы и хранят в эксикаторе. Перед каждым установлением титра бифталат калия и янтарную кислоту сушат 1 ч при (105 ± 5) °С.

2. 5. Приготовление 0, 05 моль/дм 3 спиртового раствора гидроокиси калия.

2. 5. 1. 3 г кристаллической гидроокиси калия взвешивают с погрешностью не более 0, 1 г, растворяют в 1000 см 3 этилового спирта. Полученный раствор тщательно перемешивают и выдерживают не менее 24 ч в темном месте.

Отстоявшийся прозрачный раствор отделяют от осадка декантацией в склянку для бюретки или в бутылку с пробкой из темного стекла или окрашенные в черный цвет.

Бюретка должна быть защищена трубкой с натронной известью или аскаритом.

2. 5. 2. Титр раствора гидроокиси калия устанавливают по бифта лату калия.

Допускается при отсутствии бифталата калия устанавливать титр по янтарной кислоте.

2. 5. 3. В коническую колбу вместимостью 250 см 3 помещают 0, 05 - 0, 07 г бифталата калия или янтарной кислоты, взвешенных с погрешностью не более 0, 0002 г, и растворяют их в 50 см 3 свежепрокипяченной дистиллированной воды, добавляют 3 - 4 капли фенолфталеина и титруют 0, 05 моль/дм 3 раствором гидроокиси калия при непрерывном перемешивании до появления розовой окраски.

Окраска должна быть устойчивой без перемешивания в течение 30 с.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2. 5. 4. Титр раствора гидроокиси калия (Т ) в мг/с м 3 вычисляют по формуле

где 56, 11- эквивалентная масса гидроокиси калия, г;

m - масса бифта ла та калия или янтарной кислоты, г;

Э - эквивалентная масса бифталата калия или янтарной кислоты, соответственно равная 204, 23 и 59, 04 г;

V 1 - объем 0, 05 моль/дм 3 раствора гидроокиси калия, израсходованный на титрование массы бифталата калия или янтарной кислоты, см 3 .

За результат определения титра принимают среднее арифметическое не менее трех параллельных определений, расхождение между которыми не превышает 0, 03 мг.

Титр раствора проверяют не реже одного раза в две недели.

2. 6. Подготовка образца

2. 6. 1. Пробу нефтепродукта тщательно перемешивают встряхиванием в течение 5 мин в склянке, заполненной не более чем на 3 / 4 ее объема.

Вязкие и парафинист ые нефтепродукты предварительно нагревают до 60°С.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. 6. 2. При испытании пластичных смазок с поверхности испытуемой смазки снимают и отбрасывают верхний слой. Затем в нескольких местах (не менее трех) отбирают пробы примерно в равных количествах на расстоянии не менее 5 мм от стенок сосуда, помещают в фарфоровую чашку и тщательно перемешивают.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

3.1. Для испытания светлых нефтепродуктов отбирают от 50 до 100 см 3 пробы. Массу пробы для испытания масел определяют согласно табл. .

Таблица 1

При испытании пластичных смазок в коническую колбу вместимостью 250 см 3 помещают 5 - 8 г испытуемого продукта, взвешенного с погрешностью не более 0, 01 г.

3. 2. В другую коническую колбу наливают 50 см 3 85%-ного этилового спирта и кипятят с обратным холодильником водяным или воздушным в течение 5 мин. В прокипяченный спирт добавляют 8 - 10 капель (0, 25 см 3) индикатора ни трозинового желтого и нейтрализуют в горячем состоянии при непрерывном перемешивании 0, 05 н. спиртовым раствором гидроокиси калия до первого изменения желтой окраски в зеленую.

3. 3. Опред еление кислотности

В колбу с нейтрализованным горячим спиртом приливают испытуемую пробу и кипятят в течение 5 мин (точно) с обратным холодильником при постоянном перемешивании.

Если содержимое колбы после кипячения все еще сохраняет зеленую окраску, испытание прекращают и считают, что кислотность испытуемой пробы отсутствует.

В случае изменения окраски смесь в горячем состоянии титруют спиртовым раствором гидроокиси калия при непрерывном интенсивном перемешивании до изменения желтой (или желтой с оттенками) окраски спиртового слоя или смеси в зеленую (или зеленую с оттенками). Окраска должна быть устойчивой без перемешивания в течение 30 с.

Титрование проводят в горячем состоянии быстро во избежани е влияния углекислого газа, содержащегося в воздухе.

3. 4. Определе ние кислотного числа

В коническую колбу помещают пробу испытуемого продукта в количестве, указанном в п. . Добавляют при взбалтывании не менее 40 см 3 щелочного голубого 6Б до полного растворения пробы. Затем содержимое колбы титруют при легком взбалтывании спиртовым раствором гидроокиси калия до изменения голубой окраски на красную или голубого оттенка на красный.

Параллельно проводят контрольный опыт без испытуемой пробы, применяя то же количество раствора щелочного голубого 6Б.

В случае плохого растворения пробы содержимое колбы кипятят с обратным холодильником в течение 5 мин при постоянном перемешивании.

При испытании смазки продолжительность кипячения увеличивают на 5 мин после полного ее растворения.

Допускается проводить определение кисло тного числа следующи м образом: нейтрализованный горячий спирт, подготовленный как указано в п. , приливают в колбу с испытуемым продуктом. Содержимое колбы кипятят с обратным холодильником в течение 5 мин при постоянном перемешивании. Смесь в горячем состоянии титруют спиртовым раствором гидроокиси калия, как указано в п. .

При наличии в смеси зеленой (или зеленой с оттенками) окраски титрование раствором гидроокиси калия не производят. В этом случае органические кислоты в испытуемом нефтепродукте отсутствуют.

При разногласиях в оценке качества нефтепродуктов определение кислотного числа проводят с применением индикатора щелочного голубого 6Б.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3. 5. (Исключен, Изм. № 1).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4. 1. Кислотность испытуемого нефтепродукта ( K ) в м г КОН на 100 см 3 вычисляют по формуле

где V 2 - объем 0, 05 моль/дм 3 раствора гидроокиси калия, израсходованный на титрование, см 3 ;

Т - титр 0, 05 моль/дм 3 раствора гидроокиси калия, мг/см 3 ;

V 0 - объем испытуемой пробы, см 3 ;

100 - фактор пересчета на 100 см 3 продукта.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4. 2. Кислотное число испытуемой пробы ( K 1 )в мг КОН/г при использовании в качестве индикатора щелочного голубого вычисляют по формуле

где V 3 - объем 0, 05 моль/дм 3 спиртового раствора гидроокиси калия, израсходованный на титрование, см 3 ;

V 4 - объем 0, 05 моль/дм 3 спиртового раствора гидроокиси калия , израсходованный на контрольный опыт, см 3 ;

Т - титр 0, 05 моль/дм 3 спиртового раствора гидроокиси калия, мг/см 3 ;

m 1 - масса пробы, г.

Кислотное число испытуемой пробы ( K 2 )в мг КОН/ г при использовании в качестве индикатора нитроз инового желтого вычисляют по формуле

где V 3 - объем 0, 05 моль/дм 3 спиртового раствора гидроокиси калия, израсходованный на титрование, см 3 ;

T - титр 0, 05 моль/дм 3 спиртового раствора гидроокиси калия, мг/с м 3 ;

m 1 - масса пробы, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4. 3. За результат испытания принимают среднее арифметическо е результатов двух параллельных определений.

4. 3. 1. Два результата определений, полученные одним лаборантом, признаются достоверными при доверительной вероятности 0, 95%, если расхождение между ними не превышает значений, указанных в табл. , .

(Измене нная редакция, Изм. № 1, 2).

4. 3. 2. Два результата испытаний, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными при доверительной вероятности 95%, если расхождение между ними не превышает значений, указанных в табл. и .

Таблица 2

Кислотность, мг КОН/см 3	Сходимость	Воспроизводимость
До 0, 5	0, 08	0, 20
Св. 0, 5 - 1, 0	0, 10

Раздел 2. Липиды

Контрольные вопросы

1. Что называют углеводами?

2. Классификация углеводов.

3. Какие углеводы относятся к редуцирующим?

4. Принципы методов обнаружения: а) глюкозы, б) фруктозы, в) мальтозы,сахарозы?

5. В чем сходство и различие в строении крахмала и гликогена?

Липиды – органические соединения, нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях. К липидам относятся нейтральные жиры и жироподобные вещества (липоиды). Липиды экстрагируют из тканей при помощи органических растворителей (хлороформ, спирт, эфир и лр.). По своей химической природе липиды чаще всего являются сложными эфирами жирных кислот и многоатомных спиртов. Биологическая роль липидов многообразна, но в основном они выполняют структурную функцию (входят в состав мембран) и энергетическую (при окислении липидов освобождается большое количество энергии).

Классификация липидов . 1. Простые липиды: а) нейтральные жиры (глицериды, глицеролы); б) воска. 2. Сложные липиды: а) фосфолипиды; б) гликолипиды. 3. Липоиды: а) стерины и стероиды; каротиноиды; в) терпеноиды.

Кислотное число характеризует кислотность жира и измеряется оно количеством миллиграммов гидроокиси калия, необходимого для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира.

Кислотное число наряду с другими физико-химическими показателями характеризует качество масла. Например, если масло получено из зрелых семян, то свободных жирных кислот в нем мало, в масле же незрелых семян содержание свободных жирных кислот значительно. При хранении масла наблюдается гидролиз глицеридов. Который приводит к накоплению свободных жирных кислот, то есть к нарастанию кислотности. Повышенная кислотность масла указывает на снижение его качества.

Метод определения кислотного числа основан на том, что свободные жирные кислоты, имеющиеся в масле, оттитровывают 0,1 н раствором КОН. Обычно титрование проводят гидроксидом калия,а не натрия, так как образующиеся калиевые мыла лучше растворимы в условиях опыта.

Реактивы : масло растительное или жир животный, этиловый спирт, 0,1 н раствор КОН в этиловом спирте, фенолфталеин.

Оборудование : весы, колба коническая, цилиндр мерный, пипетки, бюретка.

ХОД РАБОТЫ . Для определения кислотного числа навеску жира (масла) в 2 г помещают в коническую колбу и растворяют в 10 мл нейтральной смеси спирта и эфира (1:1). После растворения жира в колбу вносят 1-2 капли раствора фенолфталеина и титруют 0,1 н спиртовым раствором гидроксида калия до слабо-розового окрашивания. Окраска после взбалтывания не должна исчезать 1 мин.

Кислотное число определяют по формуле:

Кислотное число = V·T/a,

где V – количество (в мл) 0,1 н раствора КОН, израсходованное на титрование взятой навески жира; Т – титр 0,1 н раствора КОН (в мг); а – навеска жира (в г).

/ 10-11.кисл_числ лаб раб №10-11

Министерство транспорта Российской Федерации

(Минтранс России)

Федеральное агентство воздушного транспорта

(Росавиация)

ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет

гражданской авиации»

Лабораторная работа № 10-11

Определение кислотности и кислотного числа нефтепродуктов

по ГОСТ 5985

Рассмотрены и одобрены на заседании

кафедры «Горюче-смазочных материалов»

протокол №_____ от «___»______2010г.

Заведующий кафедрой _______ Г.З.Чёба

Красноярск 2010г.

Цель работы:

Научиться определять кислотность топлив, кислотное число авиационных масел, рабочих жидкостей и пластичных смазок.

Теоретические сведения

Наличие кислот сообщает коррозирующее свойство топливу и маслу. Помимо водорастворимых кислот и щелочей коррозионная агрессивность обуславливается присутствием в топливах органических соединений кислого характера. К ним относятся нафтеновые кислоты состава С n Н 2 n СООН, не полностью удалённые из топлива при его производстве, кислоты, образующиеся при окислении топлив в процессе хранения, фенолы и т.п. В присутствии воды они способны вызывать коррозию металлов, особенно цветных. Органические кислоты дают с медными и железными сплавами мыльный осадок. Поэтому органическая кислотность нефтепродуктов нормируется стандартом.

Сущность метода заключается в нейтрализации кислых соединений титрованием испытуемого продукта спиртовым раствором гидроокиси калия в присутствии цветного индикатора, изменяющего цвет при переходе от кислой реакции среды к щелочной.

Под кислотностью понимают количество гидроокиси калия в миллиграммах, израсходованного на нейтрализацию всех кислых соединений, содержащихся в 100см3 испытуемого топлива (мг КОН/100см3).

За кислотное число принимают количество гидроокиси калия в миллиграммах, израсходованного на нейтрализацию всех кислых соединений, содержащихся в 1г испытуемого авиационного масла или рабочей жидкости (мг КОН/1г).

Кислотность топлив и кислотное число масел и рабочих жидкостей определяется по ГОСТ 5985 или потенциометрическим титрованием по ГОСТ 11362.

АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ.

Колбы конические, термостойкие, на шлифах, объемом 100, 250, 1000см3;

Холодильники обратные водяные длиною 400мм, на шлифах, или холодильники воздушные, или трубки стеклянные длиной 700-750 мм с внутренним диаметром 10-12 мм;

Цилиндры измерительные 50, 100, 1000см3;

Бюретки, микробюретки, пипетки;

Электроплитка с закрытой спиралью любого типа;

Секундомер или часы песочные ЧПН-5;

Склянка (бутылка) из темного стекла или окрашенная в черный цвет;

Капельница лабораторная стеклянная;

Весы лабораторные общего назначения с пределом взвешивания 200г не ниже 2-го класса точности. Весы технические. Трубка хлоркальциевая;

Спирт этиловый ректификованный;

Калия гидроокись, 0,05 моль/дм3 спиртовой титрованный раствор;

Индикаторы нитрозиновый желтый, 0,5%-ный водный раствор, фенолфталеин;

Кальций хлористый 2-водный, натронная известь или аскарит;

Вода дистиллированная рН 5,4-6,6.

ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

Для приготовления титрованного раствора 0,05 моль/дм3 гидроокиси калия применяют свежеперегнанный этиловый спирт. Перегонку спирта осуществляют в колбе вместимостью 1000 см3 с дефлегматором. Приготовленный раствор гидроокиси калия хранят в склянке с пробкой, изготовленной из темного стекла или окрашенной в черный цвет.

Для приготовления 85 %-ного раствора этилового спирта смешивают 89 см3 этилового спирта и 11 см3 дистиллированной воды.

Пробу нефтепродукта тщательно перемешивают встряхиванием в течение 5 мин в склянке, заполненной не более чем на 3/4 ее объема. Вязкие и парафинистые нефтепродукты предварительно нагревают до60°С.

ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

Для испытания светлых нефтепродуктов в коническую колбу вместимостью 250см3 отбирают от 50 до 100 см3 пробы. Массу пробы для испытания масел определяют согласно табл. 1.

Таблица 1

При испытании пластичных смазок в коническую колбу помещают 5-8г испытуемого продукта, взвешенного с погрешностью не более 0,01 г.

В другую коническую колбу наливают 50 см3 85 %-ного этилового спирта и кипятят с обратным холодильником, водяным или воздушным, в течение 5 мин. В прокипяченный спирт добавляют 8-10 капель (0,25 см3) индикатора нитрозинового желтого и нейтрализуют в горячем состоянии при непрерывном перемешивании 0,05

н. спиртовым раствором гидроокиси калия до первого изменения желтой окраски в зеленую.

Определение кислотности

В случае изменения окраски смесь в горячем состоянии титруют спиртовым раствором гидроокиси калия при непрерывном интенсивном перемешивании до изменения желтой (или желтой с оттенками) окраски спиртового слоя или смеси в зеленую (или зелёную с оттенками). Окраска должна быть устойчивой без перемешивания в течение 30с.

Титрование проводят в горячем состоянии быстро во избежание влияния углекислого газа, содержащегося в воздухе.

Определение кислотного числа.

Определение кислотного числа в маслах, пластичных смазках и рабочих жидкостях проводится аналогично определению кислотности в топливах. Различие заключается в том, что при определении кислотного числа нейтрализованный горячий спирт приливают в колбу с навеской испытуемого продукта, а не наоборот.

Обработка результатов

где V 2 - объем 0,05 моль/дм3 раствора гидроокиси калия, израсходованный на титрование, см3;

Т - титр 0,05 моль/дм3 раствора гидроокиси калия, мг/см3;

(К 2 ) в мг КОН/г при использовании в

качестве индикатора нитрозинового желтого вычисляют по формуле:

V 3 - объем 0,05 моль/дм3 спиртового раствора гидроокиси; калия, израсходованный на титрование, см3;

Т- титр 0,05 моль/дм3 спиртового раствора гидроокиси калия, мг/см3;

m 1 - масса пробы, г.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

Сходимость

Два результата определений, полученные одним лаборантом, признаются достоверными при доверительной вероятности 0,95 %, если расхождение между ними не превышает значений, указанных в табл. 2, 3.

Воспроизводимость

Два результата испытаний, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными при доверительной вероятности 95 %, если расхождение между ними не превышает значений, указанных в табл. 2 и 3.

Таблица 2

Таблица 3

Результаты испытания округляются до второго десятичного знака

Контрольные вопросы.

Чем обусловлена органическая кислотность нефтепродуктов?

Сущность метода определения.

В каких нефтепродуктах определяется кислотность, в чем она выражается, приведите расчетную формулу.

В каких нефтепродуктах определяется кислотное число, в чем оно выражается, приведите расчетную формулу.

Какое эксплуатационное свойство характеризует определение кислотности нефтепродуктов?

Почему кислотность нефтепродуктов нормируется стандартом?

КИСЛОТНОЕ ЧИСЛО

Второй не менее важной характеристикой жира является его кислотное число.

Кислотным числом жира называется число мг КОН, необходимое для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира.

В жире всегда имеется небольшое количество свободных жирных кислот. При хранении жира их число увеличивается.

Если кислотное число превысило 2-3 единицы, то это уже непищевой жир.

Определение кислотного числа проводится в том жире, для которого определяется йодное число.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТНОГО ЧИСЛА УПРОЩЕННЫМ МЕТОДОМ

Реактивы и оборудование: колба, пипетки, бюретки,

Водный насыщенный раствор КС1 или NaCl, 0,1N раствор КОН, 0,1N раствор НС1 или H 2 SО 4 , спиртовой раствор 1% фенолфталеина.

Ход работы:

В колбу на 300мл взвешивают 2-3 г жира (с точностью до 0,01), добавляют 25 мл насыщенного водного раствора КС1 или NaCl и 25мл 0,1N раствора КОН из бюретки или пипеткой (с точностью до 0,05). Параллельно ставят холостой опыт (все реактивы без жира).

Тщательно перемешивают 5 минут. Затем прибавляют 5 капель фенолфталеина и оттитровывают избыток щелочи 0,1N раствором кислоты, до исчезновения розовой окраски в водном слое жидкости. Расчет ведут по формуле:

a- количество мл 0,1N раствора кислоты в контрольном опыте (на 25 мл щелочи 0,1N раствора кислоты при титровании)

b- количество мл 0,1N раствора кислоты на рабочий опыт;

р- навеска жира в граммах.

К - поправка титрованного раствора

4. Число омыления и эфирное число жира.

Числом омыления называется число мг едкого калия, необходимое для нейтрализации всех как свободных, так и входящих в состав триглицеридов, жирных кислот, содержащихся в I г жира.

Реактивы и оборудование: колба, 0,5н спирт. раствор КОН, 0,5н водный раствор НСl, спирт. раствор фенолфталеина.

Ход работы:

В колбу емкостью 250 мл, снабженную обратным холодильником, помещают навеску около 1-2 г жира (с точностью 0,01). Добавляют с помощью пипетки 30 мл 0,5 н. спиртового раствора едкого калия и нагревают на водяной бане при кипении около 50 минут. После этого омыление закончено. Охлаждают содержимое колбы, добавляют несколько капель раствора фенолфталеина и титруют, 0,5 н. раствором соляной кислоты до исчезновения розового окрашивания. Таким образом, оттитровывается избыток щелочи, не пошедшей на нейтрализацию жирных кислот.

Пример расчета

Так как титр спиртового раствора едкого калия неустойчив, то он заранее не определяется. Общее количество едкого калия, взятого для определения числа омыления, находят путем титрования 30 мл 0,5 н. раствора едкого калия 0,5 н. раствором соляной кислоты по фенолфталеину. Определив этот спуск кислоты, можно, вычитая из него объем кислоты, пошедшей на титрование избытка щелочи, найти объем 0,5 н. раствора соляной кислоты, отвечающий тому количеству едкого калия, которое пошло на нейтрализацию жирных кислот. Относя этот объем к 1 г жира, и выражая результат (по известному титру 0,5 н. соляной кислоты) в миллиграммах едкого калия, находят число омыления (Оч).

Определение эфирного числа. Эфирным числом называется число миллиграмм едкого калия, необходимое для нейтрализации жирных кислот, образующихся при омылении триглицеридов, содержащихся в 1 г жира. Очевидно, что это число может быть найдено, как разность между числом омыления данного жира и его кислотным числом (Эч = Оч - Кч).

III. Исследование состава и свойств молока

Молоко представляет собой непрозрачную белую жидкость с желтоватым оттенком, сладковатого вкуса и слабого своеобразного запаха. Цвет молока в значительной степени зависит от содержания в молоке провитамина А - каротина, придающего ему желтоватый оттенок.

Удельный вес цельного молока несколько выше воды -1,028 - 1,034, снятого- 1,032- 1,036, рН коровьего молока 6,57.

Молоко состоит из молочной плазмы и жира, взвешенного в виде мельчайших шариков, размером 1-5 мк. Важнейшим белком молока является фосфопротеид - казеиноген, имеющий ИЭТ - 4,7. В молоке имеются также лактальбумин и л а к т г л о б у л и н. Белки молока не свертываются при кипячении. Свертывание казеиногена наступает лишь после подкисления молока. При подкислении степень диссоциации казеиногена значительно понижается. Свободный недиссоциированный казеиноген выпадает в осадок.

Главной составной частью липидов молока являются т р и г лицериды с преобладанием: олеиновой, миристиновой, пальмитиновой, лауриновой и масляной кислот.

Углеводы молока представлены преимущественно лактозой. Это дисахарид, состоящий из галактозы и глюкозы. Имеется небольшое количество глюкозы (0,1 %).

Молоко при полноценном кормлении животных богато каротином и витамином А, а также витаминами: С, Д, В, В 2 , В в. В молоке содержится ряд ферментов: амилаза, каталаза, ксантиноксидаза, дегидразы и др.

Минеральные вещества молока весьма разнообразны. Молоко богато кальцием (до 140 мг %), фосфором (80-100,0 мг %), калием (140,0 мг %), но сравнительно бедно железом. Количество железа в 1 л молока коров определяется на уровне 0,5, у коз - 0,45, у овец - до 1,1, у лошадей - до 0,7, у свиней - до 1,1 и у собак - до 4,1 мг.

Состав молока зависит от индивидуальных особенностей животного, харакгера кормления и содержания. Физиологическое и патологическое состояние организма также влияет на состав и количество молока.

Лабораторная работа №3

Качественный анализ молока. Белки молока. Казеиноген

Казеиноген относится к группе фосфопротеидов. Он нерастворим в воде, но легко растворяется в слабых щелочах. При кипячении казеиноген не свертывается, соли казеиногена - к а зеинаты - со щелочными и щелочноземельными металлами легко растворимы. При гидролизе казеиногена среди других аминокислот получены в значительном количестве триптофан, тирозин и метионин. Глицина совсем нет. Казеиноген молока может быть выделен в виде казеина при действии на молоко кислотами, например, уксусной, молочной, соляной и другими или же в виде соли путем насыщения молока средними солями щелочных металлов (сернокислый аммоний, хлористый натрий). При скисании молока казеиноген выпадает в виде осадка (казеин) под влиянием молочной кислоты, образующейся из молочного сахара (лактозы) в результате молочнокислого брожения. Этот же процесс происходит под влиянием сычужного фермента в присутствии солей кальция.

После удаления из молока казеиногена получается молочная сыворотка, в которой содержатся молочные альбумин и глобулин, сахар и минеральные соли. Жир захватывается осадком казеина.

1. Осаждение казеина

Оборудование и реактивы. Колбочки или стаканы. Воронки с фильтром. Уксусная кислота, 0,1% -ный раствор. Едкий натрий, 1%-ный раствор. Сода, водный раствор.

Ход работы

25-30 мл молока разбавляют в стакане или колбе 3-4 объёмами воды и к жидкости прибавляют по каплям при помешивании 0,1%-ную уксусную кислоту до прекращения выделениях хлопьевидного белого осадка казеина, захватывающего с собой также и жиры. Прибавлять кислоту надо очень осторожно, так как в избытке кислоты казеин легко растворяется.

Осадок отфильтровывают, тщательно промывают на фильтре 2-3 раза водой. Осадок и фильтрат вместе с промывными водами сохраняют для дальнейшей работы.

Небольшую часть осадка (казеин + жир) обрабатывают 1 %-ным раствором едкого натрия или раствором соды: казеин растворяется, жир остается во взвешенном состоянии. Жидкость фильтруют через влажный фильтр. Жир задерживается на фильтре. С фильтратом проводят реакции на белки (цветные и осаждение).

2. Молочные альбумины и глобулины

Фильтрат от первого осадка, имеющий кислую реакцию от прибавленной уксусной кислоты при осаждении казеина, смешивают с насыщенным раствором хлористого натрия и кипятят. Происходит осаждение молочных альбумина и глобулина. Содержимое фильтруют. Осадок промывают, растворяют в дистиллированной воде и проводят с ним цветные реакции на белки.

3. Высаливание белков молока

Оборудование и реактивы. Штатив с пробирками. Воронки с фильтром. Сернокислый аммоний, насыщенный раствор. Сернокислый аммоний (кристал.). Сулема водный раствор.

К молоку прибавляют равный объём насыщенного раствора сернокислого аммония. При этом происходит осаждение казеина и молочного глобулина. Осадок отфильтровывают и насыщают фильтрат порошком сернокислого аммония, выпадает молочный альбумин

4. Осаждение белков молока солями тяжелых металлов

К раствору сулемы прибавляют немного молока. При этом осаждаются белки молока. На этом свойстве основано применение молока в качестве противоядия при отравлении солями тяжёлых металлов. Сулему (HgCl 2) можно заменить солями кадмия, железа, свинца и др.

IV. Мышечная ткань.

Мышечная ткань составляет свыше 40% веса тела животных. Поперечнополосатые мышцы обеспечивают перемещение тела в пространстве и выполнение механической работы.

Главной составной частью мышц являются белки, которые подразделяют на саркоплазматические, миофибриллярные, белки стромы, миоглобин и др. К саркоплазматическим белкам относятся белки миогеновой группы, обладающие альдолазной активностью. Кроме альдолазы из саркоплазматических белков выделены миоальбумин, миоглобулин и др.

Миофибриллярные белки обеспечивают сокращение мышц. Это актин и миозин. Миозин и актин могут соединяться, а в присутствии аденозинтрифосфорной кислоты сокращаться, производя работу.

АТФ + расслабленный актомиозин + Н 2 0 →АДФ + сокращенный актомиозин + Н 3 РО 4 .

Энергия, накопленная в макроэргических связях АТФ, при этом используется в мышцах для производства работы. Эта реакция и является тем звеном, в котором энергия химического процесса превращается в механическую.

Миоглобин находится в красных мышцах. Он обладает способносгыо, подобно гемоглобину, связывать и отдавать кислород, поэтому способствует оснащению мышц кислородом.

Основным углеводом мышц является гликоген, содержание которого в мышцах в среднем составляет 0,5-2,0 %. В мышцах обнаружены нейтральные жиры, фосфатиды, гликолипиды, стерины и стериды

Азотистые экстрактивные вещества мышц весьма разнообразны. К ним относятся: АМФ, АДФ, АТФ, нуклеотиды, креатин - фосфат, карнозин, карнитин, полипептиды, аминокислоты и др.

На долю минеральных веществ мышечной ткани приходится 1-1,5 %. Это преимущественно соли натрия, калия, кальция, магния и др. В мышщх содержится также фосфор и сера и в небольших количествах металлы - железо, медь, никель, цинк, марганец и др.

Белки мышц можно разделить электрофорезом и с помощью экстракции водными и солевыми растворами.

Мясо, являющееся важнейшим продуктом питания человека, представляет собою комплекс различных тканей. В состав мяса входят мышечная, соединительная, жировая и костная ткани.

Определение кислотного числа

Задания для выполнения :

− используя ГОСТ 5476-81, определите кислотное число в представленных образцах;

− определите соответствие кислотного числа в продуктах требованиям стандартов и нормативных документов, в случае несоответствия сделайте вывод о качестве представленной продукции.

Выполнение задания. При анализе свежевыработанного масла кислотное число характеризует глубину гидролитического распада масла, обусловленную качеством семян, условиями их хранения, подготовки и переработки. При анализе масла после хранения кислотное число является показателем окислительной порчи наряду с перекисным числом.

Кислотное число показывает, какое количество мг щелочи необходимо для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1г масла. Метод основан на растворении масла в эфирно-спиртовой смеси (2:1) с последующим быстрым титрованием пробы щелочью в присутствии индикатора фенолфталеина до слабо розового окрашивания.

При исследовании желтых масел к навеске масла 3-5г в конической колбе емкостью 200-250мл приливают 50мл свежеприготовленной и нейтрализованной эфирно-спиртовой смеси, добавляют 5 капель 1% спиртового раствора фенолфталеина и быстро титруют 0,1н раствором щелочи до появления слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 1мин.

Для опыта с темно окрашенными маслами используют индикатор тимолфталеин и титрование ведут до тех пор, пока окраска не изменится до желтой или от красноватой до зеленовато-бурой или слабо синей.

Кислотное число (мг щелочи) вычисляют по формуле

5,611 × К × V

где - 5,611 – титр 0,1н раствора щелочи;

К – поправка к титру 0,1н раствора КОН; количество 0,1н раствора щелочи, пошедшей на титрование смеси, мл;

V – количество 0,1н раствора КОН, пошедшее на титрование пробы;

М – навеска масла, г.

Сравните фактическое значение кислотного числа с требованием действующего стандарта и сделайте вывод о степени свежести масла.

Определение кислотного числа

Кислотным числом называется количество едкого калия, которое затрачивается на нейтрализацию свободных жирных кислот, находящихся в 1 г жира. Оно показывает степень распада жировой молекулы. При гидролизе и в результате окислительной порчи жира кислотное число увеличивается.

В колбочку или химический стаканчик отвешивают 25 г шрота, или 10 г мясокостной муки, или 2 г рыбной муки и заливают 80 мл смеси этанола и хлороформа в пропорции 1: 2. Содержимое колбы перемешивают в течении 5 минут и фильтруют через бумажный фильтр. Колбу и фильтр промывают два раза экстрагирующей смесью в количестве 10 мл. Для титрования отбирают 30 мл экстракта, переносят в стакан, добавляют 3-5 капель фенолфталеина и титруют 0,1-н раствором едкого калия до появления бледно-розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин. Иногда при титровании раствор мутнеет или расслаивается, что можно устранить добавлением экстрагирующей смеси.

Количество щелочи пошедшей на титрование учитывают и ведут расчет кислотного числа по формуле:

Х = (а 5,6 к) : е

где: а – количество 0,1 н. раствора КОН, пошедшее на титрование, мл; 5,6 – количество едкого калия, содержащегося в 1 мл 0,01 н. раствора его, мг; К – поправка на титр раствора едкого калия; е – навеска жира в корме.

Кислотное число некоторых жиров и масел следующее: рыбий жир – 2,25; жир технический и кормов животного происхождения 12 – 18; растительные масла 0,3 – 6.

Запись результатов исследований

Лабораторная работа № 24. Гигиена применения диетических кормов в животноводстве

Цель работы: Изучить принципы и режимы диетического кормления; познакомиться с группами, рецептами и способами применения диетических средств.

При нарушении правил кормления животных, при скармливании им недоброкачественных кормов или при возникновении каких либо заболеваний необходимо не только обеспечить больное животное качественными кормами, но и стремиться к более быстрому его выздоровлению. Для этого зачастую используют диетическое кормление – это специально организованное питание больных животных с лечебной целью или ослабленных с профилактической. Цель диетического кормления – способствовать более быстрому выздоровлению больного животного, восстановлению его упитанности, работоспособности и продуктивности.

Общие принципы диетического кормления включают в себя следующие правила: 1 – в рацион включают только доброкачественные полноценные корма; 2 – скармливают только такие корма которые могут усваиваются при нарушении какой либо функции организма; 3 – диетическое кормление должно соответствовать видовым, возрастным и физиологическим особенностям животных; 4 – больных животных переводят с лечебной диеты на обычный рацион постепенно и не раньше чем через 7-10 дней после исчезновения признаков заболевания.

Различают разные режимы диетического кормления: голодный, полуголодный, щадящий, раздражающий.

Голодный режим предусматривает полное исключение кормов из рациона, но с обязательной дачей воды (например – атония преджелудков).

Полуголодный режим назначают на 2-3 суток при переходе с голодного на обычный режим кормления. Он прописан при остро протекающих болезнях желудочно-кишечного тракта, печени, почек.

Щадящий режим служит основой для специальной диеты, в зависимости от того, какая функция организма оказалась нарушенной.

Раздражающий , или стимулирующий режим – это диета при котором деятельность угнетенных органов стимулируется. Белковая диета назначается животным которым по показаниям необходимо усиленное кормление, углеводная – при тяжелых заболеваниях животных (пневмония, кетозы, отравления), бесконцентратная – при атонии желудка и кишечника, гастритах и гастроэнтеритах, нефрозах, гепатитах и др.

В профилактике заболеваний и лечении животных большое значение имеет скармливание специально приготовленных диетических кормов. Биологическая их ценность заключается в содержании многих витаминов, и других биологически активных веществ способствующих активированию функции организма.

Диетические средства можно условно подразделить на следующие группы:

1.Средства улучшающие функцию пораженного органа.

2.Средства восполняющие недостаток каких либо веществ в организме при данном заболевании.

3.Средства профилактические и лечебные в целом для организма.

К первой группе веществ можно отнести настои – сенной, хвойный; отвары – ягод, трав, корневищ, коры; спиртовые вытяжки – аллилчеп, аллилсат и др.

Ко второй группе относятся разнообразные средства в зависимости от заболеваний, например, желудочный сок, силосный сок и др.

Третья группа – это такие корма и средства как ацидофильная простокваша, ПАБК, АБК, искусственное молозиво, лизоцим, яично-сахарная смесь, адсорбенты и др.

Лабораторная работа № 4 Определение кислотности и кислотного числа в нефтепродуктах по гост 5985-79

Цель работы: научиться определять кислотность топлив, кислотного числа авиационных масел, рабочих жидкостей и пластичных смазок.

Теоретические сведения

Наличие кислот сообщает коррозирующее свойство топливу и маслу. Помимо водорастворимых кислот и щелочей коррозионная агрессивность обуславливается присутствием в топливах органических соединений кислого характера. К ним относятся нафтеновые кислоты состава С n Н 2 n СООН, не полностью удалённые из топлива при его производстве, кислоты, образующиеся при окислении топлив в процессе хранения, фенолы и т.п. В присутствии воды они способны вызывать коррозию металлов, особенно цветных. Органические кислоты дают с медными и железными сплавами мыльный осадок. Поэтому органическая кислотность топлив нормируется стандартом.

Обычно при анализе нефтепродуктов определяют общую кислотность, т.е. сумму органической и минеральной, но так как в подавляющем большинстве случаев минеральная кислотность в нефтепродуктах отсутствует, то предельная кислотность почти всегда соответствует органической.

Метод определения кислотности заключается в том, что к определенному количеству топлива постепенно добавляют спиртовый раствор гидроксида калия известной концентрации до тех пор, пока все кислоты не будут нейтрализованы. Для определения этого момента в раствор добавляют индикатор, изменяющий цвет при переходе от кислой реакции среды к щелочной. За кислотность принимают количество гидроксида калия в миллиграммах, израсходованного на нейтрализацию всех кислых соединений, содержащихся в 100 см 3 испытуемого авиационного топлива.

Количество органических кислот в авиационных маслах и рабочих жидкостях не должно превышать значения, установленного техническими требованиями на масла. В противном случае агрегаты маслосистемы могут подвергаться коррозии.

За кислотное число принимают количество гидроксида калия в миллиграммах, израсходованного на нейтрализацию всех кислых соединений, содержащихся в 1 г испытуемого авиационного масла и рабочей жидкости.

В ряде случаев для получения более полной информации о качестве пластичной смазки, а также при проведении арбитражного анализа в лабораториях ГСМ предприятий ГА может возникнуть необходимость определения кислотного числа пластичной смазки.

Основному опыту должны предшествовать операции по приготовлению раствора едкого кали и установлению его концентрации (титра).

Аппаратура, реактивы и материалы

Холодильники ХТП-1

Цилиндры типов 1-50; 1-100; 3-50; 3-100, 1-1000, 1-2000.

Бюретки по типов 1-2-25; 3-2-25; 6-2-2; 6-2-5; 7-2-3; 7-2-10.

Пипетки 2-1-50, 2-3-50

Электроплитка с закрытой спиралью любого типа.

Капельница лабораторная стеклянная

Шкаф сушильный или печь муфельная.

Весы лабораторные общего назначения с пределом взвешивания 200"г не ниже 2-го класса точности. Весы технические.

Трубка хлоркальциевая.

Спирт этиловый ректификованный.

Подготовка к испытанию

1.Приготовление 85 %-ного раствора этилового спирта: смешивают 89 см3 этилового спирта и 11 см3 дистиллированной воды.

2.Для приготовления 0,5 %-ного водного раствора индикатора нитрозинового желтого 0,5 г индикатора растворяют в 100 см3 дистиллированной воды.

3. Приготовление 0,05 моль/дм3 спиртового раствора гидроксида калия: 3 г кристаллического гидроксида калия взвешивают с погрешностью не более 0,1 г, растворяют в 1000 см3 этилового спирта. Полученный раствор тщательно перемешивают и выдерживают не менее 24 ч в темном месте.

4.Титр раствора гидроксида калия устанавливают по бифталату калия.

Титр раствора гидроксида калия (Т) в мг/см3 вычисляют по формуле

где 56,11 - эквивалентная масса гидроксида калия, г;

m - масса бифталата калия или янтарной кислоты, г;

Э - эквивалентная масса бифталата калия или янтарной кислоты, соответственно равная 204,23 и 59,04 г;

V 1 - объем 0,05 моль/дм3 раствора гидроксида калия, израсходованный на титрование массы бифталата калия или янтарной кислоты, см3.

Проведение испытания

В коническую колбу наливают 50 см3 85 %-ного этилового спирта и кипятят с обратным холодильником водяным или воздушным в течение 5 мин. В прокипяченный спирт добавляют 8-10 капель (0,25 см3) индикатора нитрозинового желтого и нейтрализуют в горячем состоянии при непрерывном перемешивании 0,05 н. спиртовым раствором гидроксида калия до первого изменения желтой окраски в зеленую.

В случае изменения окраски смесь в горячем состоянии титруют спиртовым раствором гидроксида калия при непрерывном интенсивном перемешивании до изменения желтой (или желтой с оттенками) окраски спиртового слоя или смеси в зеленую (или зелёную с оттенками). Окраска должна быть устойчивой без перемешивания в течение 30с.

Титрование проводят в горячем состоянии быстро во избежании влияния углекислого газа, содержащегося в воздухе.

Определение кислотного числа

В коническую колбу помещают пробу испытуемого продукта. Добавляют при взбалтывании не менее 40 см3 щелочного голубого 6Б до полного растворения пробы. Затем содержимое колбы титруют при легком взбалтывании спиртовым раствором гидроксида калия до изменения голубой окраски на красную или голубого оттенка на красный. Параллельно проводят контрольный опыт без испытуемой пробы, применяя то же количество раствора щелочного голубого 6Б

При наличии в смеси зеленой (или зеленой с оттенками) окраски титрование раствором гидроксида калия не производят. В этом случае органические кислоты в испытуемом нефтепродукте отсутствуют.

Обработка результатов

Кислотность испытуемого нефтепродукта (К)в мг КОН на 100 см3 вычисляют по формуле:

где V 2 - объем 0,05 моль/дм3 раствора гидроксида калия, израсходованный на титрование, см3;

Т - титр 0,05 моль/дм3 раствора гидроксида калия, мг/см3;

V 0 -объем испытуемой пробы, см3;

100 - фактор пересчета на 100 см3 продукта.

4.2. Кислотное число испытуемой пробы (K 1 ) в мг КОН/г при использовании в качестве индикатора щелочного голубого вычисляют по формуле

где: V 3 - объем 0,05 моль/дм3, спиртового раствора гидроксида калия, израсходованный на титрование, см3

V 4 - объем 0,05 моль/дм3 спиртового раствора гидроксида калия, израсходованный на контрольный опыт, см3;

Т - титр 0,05 моль/дм3 спиртового раствора гидроксида калия, мг/см3;

m 1 - масса пробы, г.

Кислотное число испытуемой пробы (К 2 ) в мг КОН/г при использовании в качестве индикатора нитрозинового желтого вычисляют по формуле

V 3 - объем 0,05 моль/дм3 спиртового раствора гидроксида калия, израсходованный на титрование, см3;

Т- титр 0,05 моль/дм3 спиртового раствора гидроксида калия, мг/см3;

m 1 - масса пробы, г.

Результаты испытания округляется до второго десятичного знака

Контрольные вопросы

1. Чем обусловлена кислотность топлива и кислотное число масла?

2. Как выражается кислотность топлив и кислотное число масел?

3. Приведите формулу, по которой рассчитывается кислотность топлива и кислотное число масел?

4. Почему кислотность топлива и кислотное число нефтепродуктов нормируется стандартом?

5. Сущность метода.

6. На какие эксплуатационные свойства влияют эти показатели?

Выполнение задания. При анализе свежевыработанных жиров кислотное число характеризует глубину гидролитического распада жира, обусловленного условиями хранения, подготовки и переработки. При анализе жира после хранения кислотное число является показателем окислительной порчи наряду с перекисным числом.

Кислотное число (мг КОН/г) показывает, какое количество мг щелочи (КОН или NaOH) необходимо для нейтрализации свободных жирных кислот и других нейтрализуемых щелочью, сопутствующих триглицеридам веществ, содержащихся в 1 г жира.

В международной торговле принят показатель качества жира - кислотность.

Кислотность - условное выражение содержания свободных жирных кислот и других титруемых щелочью веществ (%) в жире в пересчете на характерную для масла преобладающую кислоту (олеиновую, лауриновую, пальмитиновую или эруковую кислоту).

Принцип метода. Метод титрования основан на количественном взаимодействии водного (спиртового) раствора щелочи со свободными жирными кислотами масла в его эфирно-спиртовом (2:1) или спиртохлороформном (1:1) растворе.

Этапы проведения опыта:

· приготовление и нейтрализация эфирно-спиртовой (спиртохлороформной) смеси водным (спиртовым) раствором щелочи в присутствии фенолфталеина (тимолфталеина);

· подготовка пробы жира;

· приготовление эфирно-спиртового раствора масла (добавление к навеске образца масла оттитрованной эфирно-спиртовой смеси);

· быстрое титрование пробы раствором щелочи с индикатором фенолфталеином (спиртовой раствор с массовой долей фенолфталеина 1 %);

· расчет значения кислотного числа (мг КОН/г);

· расчет значения кислотности (%).

Эфирно- спиртовую смесь готовят в день определения: 250 мл смеси с индикатором фенолфталеином (5 капель) нейтрализуют путем добавления раствора КОН или NaOH молярной концентрации 0,1 моль/дм 3 (0,1 н) до едва заметной розовой окраски.

Лабораторную пробу жира тщательно перемешивают. От таких образцов непосредственно отбирают навески. Для твердых и застывших жиров 50 г лабораторной пробы помещают в сушильный шкаф с температурой (50±2) °С. Жир нагревают до этой же температуры и перемешивают до достижения прозрачного состояния. При необходимости жир фильтруют в шкафу при температуре 50 °С.

При исследовании желтых жиров к навеске 3-5 г, взвешенной с точностью до 0,01 г в конической колбе емкостью 250 дм 3 , приливают 50 дм 3 свежеприготовленной и нейтрализованной эфирно-спиртовой смеси. Затем добавляют 5 капель спиртового раствора фенолфталеина и быстро титруют 0,1 моль/дм 3 (0,1 н) раствором КОН до появления слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 30 сек. В опыте выполняют не менее двух параллельных определений.

Для опыта с темными жирами (навеска 1-5 г) используют спиртовой раствор с массовой долей тимолфталеина 2 % и титрование спиртовым раствором щелочи указанной выше концентрации ведут до изменения окраски пробы от желтой или красноватой до зеленовато-бурой или светло-синей.

Кислотное число (КЧ,мг КОН/г) вычисляют по формуле:

КЧ = 5,611 · K · (V 1 - V 0) / m,

где 5,611 - масса КОН в 1 см 3 раствора КОН точной молярной концентрации 0,1 моль/дм 3 (или 0,1н);

К - поправочный коэффициент к концентрации раствора КОН;

V 0 - количество раствора КОН молярной концентрации 0,1 моль/дм 3 , затраченное на титрование эфирно-спиртовой смеси, мл;

V 1 - количество 0,1 н раствора КОН, затраченное на титрование пробы, мл;

m - навеска масла, г.

Расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 0,1 %.

Полученный результат умножают на коэффициент преобладающей кислоты и получают значение показателя «кислотность» жира. Значения коэффициентов: олеиновая - 0,5; лауриновая - 0,36; пальмитиновая - 0,46; эруковая - 0,6.

Кислотным числом (к. ч. ) называется число миллиграммов гидроксида калия, необходимое для нейтрализации свободных карбоновых кислот, которые содержатся в 1 г анализируемого вещества.К. ч. определяют титрованием навески вещества стандартным раствором щелочи, обычно гидроксида калия:

RCOOH + KOH  RCOOK + H 2 O.

В зависимости от природы исследуемого вещества титрование проводят в спиртовой или водной среде.

к. ч. для следующих условий:

концентрация стандартного раствора KOH(титранта) - 0,1 н;

вместимость бюретки для стандартного раствора KOH- 50 см 3 (цена деления - 0,1 см 3).

В две чистые сухие конические колбы с притертыми пробками вместимостью 100 см 3 помещают навески, содержащие 0,0015÷0,0035 г-экв кислоты. Взвешивают навески на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. В колбы приливают по 15 см 3 подходящего растворителя (при анализе водонерастворимых кислот - этилового или изопропилового спирта, в случае водорастворимых кислот - воды) и перемешивают содержимое до полного растворения навесок. Если растворение идет медленно, допускается кратковременное (~10 мин) нагревание проб на кипящей водяной бане. После растворения навесок добавляют индикатор (2 капли тимолового синего - в случае водонерастворимых кислот , 1 капля фенолфталеина - в случае водорастворимых) и проводят титрование 0,1 н раствором гидроксида калия (в случае водонерастворимых кислот предпочтительно использовать спиртовой раствор щелочи ). Конец титрования определяют по изменению окраски раствора (от желтой в кислой среде до голубой в щелочной - для тимолового синего, от бесцветной до слаборозовой - для фенолфталеина).

Параллельно проводят холостой опыт.

Использование других количественных условий анализа требует пересчета навески. Расчет методики титрования приведен ранее на примере бромного числа.

Кислотное число (к. ч. ) рассчитывают по формуле:

где V - объем 0,1 н раствора КОН, пошедший на титрование анализируемого вещества, см 3 ;V хол - объем 0,1 н раствора КОН, пошедший на титрование холостой пробы, см 3 ; 56,1056 - молекулярная масса КОН, г/моль;c - концентрация стандартного раствора КОН, г-экв/л;К - поправка к концентрации раствора КОН;g - навеска анализируемого, вещества, г.

Эфирное число и число омыления

Эфирным числом (э. ч. ) называется число миллиграммов гидроксида калия, необходимое для омыления эфирных групп в 1 г анализируемого вещества.Э. ч. имеет такое же значение для характеристики сложных эфиров, какое имеет кислотное число для характеристики органических кислот.

Эфирное число определяют обратным титрованием избытка гидроксида калия раствором соляной кислоты после омыления эфиров:

RCOOR + KOH  RCOOK + ROH,

KOH + HCl  KCl + H 2 O.

Определению э. ч. обычно предшествует определениек. ч. Как правило, определениек. ч. иэ. ч. проводят с одной и той же навеской анализируемого вещества. Сначала титруют пробу щелочью по соответствующему индикатору, определяяк. ч. Затем проводят гидролиз (или алкоголиз) содержащегося в пробе сложного эфира при нагревании в присутствии заведомого избытка раствора гидроксида калия. Титрованием стандартным раствором соляной кислоты определяют остаточное количество щелочи и рассчитываютэ. ч.

Ниже приведена методика определения э. ч. для следующих условий:

концентрация стандартного раствора KOH - 0,1 н;

вместимость бюретки для стандартного раствора KOH - 50 см 3 (цена деления - 0,1 см 3);

концентрация стандартного раствора HCl - 0,1 н;

вместимость бюретки для стандартного раствора HCl - 50 или 25 см 3 (цена деления - 0,1 см 3).

В две чистые сухие конические колбы с притертыми пробками вместимостью 100 или 250 см 3 помещают навески, содержащие 0,0012÷0,0020 г-экв сложного эфира. Взвешивают навески на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. В колбы приливают по 15 см 3 растворителя (этилового или изопропилового спирта - в случае водонерастворимых веществ, воды - в случае водорастворимых), добиваются растворения навесок, добавляют индикатор (2 капли тимолового синего - в случае водонерастворимых веществ, 1 капля фенолфталеина - в случае водорастворимых) и нейтрализуют пробы 0,1 н раствором гидроксида калия (в случае водонерастворимых кислот предпочтительно использовать спиртовой раствор щелочи), определяяк. ч. по изменению окраски раствора (от желтой в кислой среде до голубой в щелочной - для тимолового синего, от бесцветной до слаборозовой - для фенолфталеина).

К нейтрализованным пробам добавляют 1,5–2-кратный избыток щелочи (25–50 см 3 раствора гидроксида калия), присоединяют к колбам обратные воздушные холодильники и нагревают пробы на кипящей водяной бане в течение 1 ч. После охлаждения содержимого щелочь, не вступившую в реакцию, титруют 0,1 н раствором соляной кислоты до обратного перехода окраски индикатора.

Параллельно проводят холостые измерения: прямое титрование растворителя и обратное титрование смеси нейтрализованного растворителя с рабочим объемом щелочного раствора.

По данным прямого титрованиярассчитываютк. ч. Э. ч. рассчитывают по данным обратного титрования с использованием формулы:

где V - объем 0,1 н. раствора HCl, пошедший на титрование анализируемого вещества, см 3 ;V хол - объем 0,1 н. раствора HCl, пошедший на титрование холостой пробы, см 3 ; 56,1056 - молекулярная масса КОН, г/моль;c - концентрация стандартного раствора HCl, г-экв/л;К - поправка к концентрации раствора HCl;g - навеска анализируемого, вещества, г.

Другой вариант методики предполагает раздельное определение к. ч. и числа омыления (ч. о. ). При определениич. о. к навескам сразу добавляют щелочь в заведомом избытке к суммарному содержанию кислотных и эфирных групп, омыляют их, нагревая на кипящей водяной бане, и титруют избыточную щелочь аналогично вышеприведенному описанию.Ч. о. рассчитывают аналогичноэ. ч. :