Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 981-75 "Масла нефтяные. Метод определения стабильности против окисления" (утв. постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 25 июня 1975 г. N 1617)

Mineral oils. Method for determination of oxidation stability

Срок действия - с 1 июля 1976 г.
до 1 июля 1995 г.

Взамен ГОСТ 981-55

ГАРАНТ:

Ограничение срока действия настоящего ГОСТа снято протоколом N 4-93 МГС от 21 октября 1993 г. (ИУС N 4-94)

Настоящий стандарт распространяется на нефтяные масла с присадками и без присадок и устанавливает метод определения стабильности против окисления трансформаторных, турбинных и других нефтяных масел.

Сущность метода заключается в окислении масла в приборе ВТИ под воздействием кислорода при повышенной температуре в присутствии катализатора.

Стабильность масла против окисления характеризуется кислотным числом, количеством летучих низкомолекулярных кислот и осадка, образующихся при окислении.

Условия испытания (температура, время окисления, расход кислорода и катализатор) предусматриваются в нормативно-технической документации на масла различного назначения.

1. Аппаратура, реактивы и материалы

1.1. При определении стабильности нефтяных масел против окисления применяют:

прибор ВТИ для окисления из молибденового стекла с пришлифованными пробками (см. черт. 1). Общий вид установки для окисления нефтяных масел (см. черт. 2);

Прибор ВТИ для окисления нефтяных масел

"Черт. 1"

спирали с внешним диаметром приблизительно 15 мм и высотой приблизительно 65 мм из стальной проволоки по ГОСТ 3282-74, диаметром 1,0 - 1,02 мм и длиной 1000 мм;

пластинки из меди марки М0к и M1к по ГОСТ 859-78, толщиной 0,2 - 0,3 мм (см. черт. 3);

Общий вид установки для окисления нефтяных масел

"Черт. 2"

Медная пластинка

"Черт. 3"

баню (термостат) типа ЛПСМ, жидкостную с электронагревом, обеспечивающим нагрев 100 - 180°С, с погрешностью не более 0,5°С с автоматической регулировкой температуры. Высота бани (термостата) должна обеспечивать возможность погружения в жидкость всего змеевика прибора для окисления;

термометры типа ТЛ-4 N 4 или ТЛ-5 N 3 по ТУ 25-2021.003-88;

ловушку с водой для улавливания летучих низкомолекулярных кислот;

реометры или ротаметры с градуировкой, обеспечивающей измерение 50 - 200  кислорода в минуту (на каждый прибор) с погрешностью не более 10%. Рекомендуется прибор проверять пленочным пенным счетчиком Мартина;

кислород газообразный технический по ГОСТ 5583-78;

меры вместимости стеклянные технические по ГОСТ 1770-74;

цилиндры измерительные с пришлифованной пробкой вместимостью 100 и 250 ;

цилиндры измерительные с носиком вместимостью 25 ;

бюретки по ГОСТ 20292-74, вместимостью 2, 10 и 25 ;

воронки стеклянные по ГОСТ 19908-90, диаметром 70 - 100 мм;

колбы конические по ГОСТ 25336-82, вместимостью 50 и 250 ;

баню водяную;

бумагу фильтровальную лабораторную по ГОСТ 12026-76;

шкурки шлифовальные на тканевой основе по ГОСТ 5009-82 или шкурки шлифовальные на бумажной основе по ГОСТ 6456-82 с наименьшей зернистостью шлифовального порошка;

эксикатор по ГОСТ 25336-82;

бензин-растворитель для резиновой промышленности по ГОСТ 443-76, фильтрованный, с кислотностью не более 0,1 мг КОН на 100  бензина, определяемой по ГОСТ 5985-79;

спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87, высший сорт, свежеперегнанный;

бензол по ГОСТ 5955-75, ч. д. а. или х. ч., свежеперегнанный;

смесь спиртобензольная 1:4;

эфир петролейный, марки 40-70;

кислоту серную по ГОСТ 4204-77 ч.д.а. или ч.;

калия гидроокись, х.ч. или ч.д.а.; 0,025 водный и 0,05 спиртовой растворы;

щелочной голубой, спиртовой раствор с массовой долей 2%;

кислоту соляную по ГОСТ 3118-77, ч.д.а., 0,1 раствор;

метиловый оранжевый (парадиметиламиноазобензолсульфокислый натрий), раствор с массовой долей 0,1%;

фенолфталеин, спиртовой раствор с массовой долей 1%;

воду дистиллированную по ГОСТ 6709-72;

смесь хромовую;

жидкость для бани (термостата), любую нетоксичную стабильную кремнийорганическую жидкость или нефтяные масла с температурой вспышки в открытом тигле выше 250°С с добавлением 1% стабилизирующей присадки;

пасту полировочную хромовую литую.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3, 4).

2. Подготовка к испытанию

2.1. Прибор ВТИ для окисления нефтяных масел перед каждым испытанием промывают бензином и спиртобензольной смесью. Затем прибор, заполненный спиртобензольной смесью, выдерживают 15 мин в водяной бане, нагретой до 60 - 65°С. Прибор промывают водой и несколько раз хромовой смесью. Приборы проверяют с метиловым оранжевым на отсутствие кислоты после многократного ополаскивания водой (последний раз дистиллированной), окончательно ополаскивают дистиллированной водой и сушат в сушильном шкафу при 120°С в течение 3 ч с продувкой воздухом через каждый час.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2. Медные пластинки перед испытанием обрабатывают шлифовальной шкуркой, затем полировочной пастой до зеркального блеска. Стальную проволоку или спираль тщательно протирают со всех сторон шлифовальной шкуркой. Медные пластинки к стальные спирали после механической очистки протирают чисток суконной тканью, фильтровальной бумагой, ополаскивают, опуская два раза в спиртобензольную смесь, сушат на воздухе и сразу же погружают в прибор, содержащий испытуемое масло.

2.3. (Исключен, Изм. N 2).

2.4. Конические колбы, применяемые для определения осадка, сушат в сушильном шкафу или термостате при 1053°С не менее 30 мин, затем охлаждают 30 мин в эксикаторе и взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г. Высушивание, охлаждение и взвешивание повторяют до получения расхождений между двумя последовательными взвешиваниями с погрешностью не более 0,0004 г.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.5. Ловушки промывают водой, хромовой смесью, проверяют с метиловым оранжевым на отсутствие кислоты после ополаскивания водой и окончательно ополаскивают дистиллированной водой.

3. Проведение испытания

3.1. Окисление масла

3.1.1. В чистый сухой прибор ВТИ, в котором было ранее проведено не менее одного опыта окисления масла, берут 30 г испытуемого масла с погрешностью не более 0,1 г. В масло опускают медную пластинку с надетой на нее спиралью и закрывают прибор пришлифованной пробкой. При применении резиновой пробки ее предварительно промывают спиртом и высушивают. Прибор опускают в баню (термостат), нагретую до заданной температуры, при этом все витки змеевика должны быть покрыты жидкостью, залитой в баню (уровень жидкости должен быть выше уровня масла, в приборе на 5 см). Ловушку с 20  дистиллированной воды присоединяют резиновой трубкой к отводному патрубку прибора. Резиновые трубки предварительно кипятят 30 мин в дистиллированной воде с добавлением 3%-ного раствора аммиака (5 капель на 1 воды), затем промывают и снова кипятят 30 мин в дистиллированной воде и высушивают.

3.1.2. При отсутствии в нормативно-технической документации на нефтяные масла условий испытания масло окисляют при параметрах, указанных ниже.

    Температура, °С .................................. 120

    Время окисления, ч ............................... 14

    Скорость подачи кислорода, мл/мин ................ 200

    Катализатор ...................................... медная пластинка

                                                       с надетой на нее

                                                       стальной спиралью;

                                                       при испытании

                                                       трансформаторных

                                                       масел - только

                                                       медная пластинка

При этом определение содержания летучих низкомолекулярных кислот проводят по истечении 6 ч окисления.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2. Определение содержания летучих низкомолекулярных кислот

3.2.1. По истечении заданного времени окисления ловушку отсоединяют от прибора. Содержимое ловушки переносят в коническую колбу вместимостью 50 , ловушку ополаскивают два раза во 5  дистиллированной воды, которую сливают в ту же колбу.

3.2.2. Содержимое колбы титруют 0,025 раствором едкого калия в присутствии трех капель фенолфталеина до появления слабо-розовой окраски. Параллельно проводят титрование 0,025 раствором гидроокиси калия, 120  дистиллированной воды в присутствии трех капель фенолфталеина до появления слабо-розовой окраски.

3.2.3. Обработка результатов

3.2.3.1. Содержащие летучих низкомолекулярных кислот () в мг КОН на 1 г масла вычисляется по формуле

,

где - объем 0,025 раствора гидроокиси калия, израсходованный на титрование 120  дистиллированной воды, ;

- объем 0,025 раствора гидроокиси калия, израсходованный на титрование 30  испытуемого раствора, ;

4 - отношение 120  к 30 ;

Т - титр 0,025 раствора гидроокиси калия, ;

30 - масса испытуемого масла, взятая на окисление, г.

3.2.3.2. За результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать значений величин, указанных в табл. 1.

Таблица 1*

Содержание летучих низкомолекулярных кислот, мг КОН на 1 г масла	Допускаемые расхождения, мг КОН на 1 г масла
До 0,005 Св. 0,005 до 0,03 " 0,03 " 0,05 " 0,05 " 0,10 " 0,10	0,002 0,003 0,005 0,010 0,015
* Табл. 2 и 3. (Исключены, Изм. N 4).

3.3. Определение содержания осадка

3.3.1. По окончании окисления прибор ВТИ вынимают из бани (термостата) и охлаждают до приблизительно 60°С. Масло в приборе перемешивают продуванием воздуха 10 - 15 с. 25 г окисленного масла взвешивают с погрешностью не более 0,1 г в цилиндр с пришлифованной пробкой вместимостью 100  для определения содержания осадка и кислотного числа. Масло в цилиндре растворяют в бензине "Галоша", доводя объем раствора до 100 , и оставляют на 12 ч в темноте при температуре окружающей среды для выделения осадка. Растворение масла в бензине проводят сразу же после окисления.

3.3.2. Раствор в цилиндре после отстаивания в течение 12 ч фильтруют через бумажный фильтр в измерительный цилиндр с пришлифованной пробкой вместимостью 250 , промывая осадок на фильтре бензином. Объем раствора в цилиндре доводят бензином до 200 , закрывают пробкой, перемешивают и используют для определения кислотного числа. Осадок на фильтре обрабатывают горячей свежеприготовленной спиртобензольной смесью, собирая раствор в коническую колбу вместимостью 50 , доведенную до постоянной массы, по п. 2.4.

Спиртобензольную смесь отгоняют из конической колбы на водяной бане. Осадок в колбе сушат 30 мин в сушильном шкафу или термостате при (1053)°С. Для удаления следов масла осадок два раза промывают приблизительно по 5  петролейного эфира, вновь сушат 1,5 ч при (1053)°С, охлаждают 30 мин в эксикаторе и взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.3.3. Обработка результатов

3.3.3.1. Массовую долю осадка в окисленном масле (X) в процентах вычисляют по формуле

,

где m - масса окисленного масла, г;

- масса осадка, г.

3.3.3.2. (Исключен, Изм N 4).

3.4. Определение кислотного числа

3.4.1. Бензиновый фильтр, полученный в соответствии с п. 3.3.2, перемешивают и 20  мерным цилиндром переносят в коническую колбу вместимостью 250 . В другую такую же колбу помещают 25  спиртобензольной смеси, 0,5  щелочного голубого (из "бюретки") и одну каплю 0,1 соляной кислоты титруют 0,05 спиртовым раствором гидроокиси калия до изменения цвета, сохраняющегося 15 с. Нейтрализованную спиртобензольную смесь .переносят в колбу с бензиновым фильтратом и титруют там же раствором гидроокиси калия до изменения цвета, сохраняющегося 15 с. Если бензиновый фильтрат темного цвета, то количество спиртобензольной смеси увеличивают до 40 - 50 , а количество индикатора до 1 - 2 .

3.4.2. Обработка результатов

3.4.2.1. Кислотное число окисленного масла (К) в мг КОН на 1 г масла вычисляют по формуле

,

где V - объем 0,05 спиртового раствора, гидроокиси калия, израсходованный на титрование, ;

Т - объем 0,05 спиртового раствора гидроокиси калия, ;

n - отношение объема всего бензинового фильтра к объему, взятому для титрования;

25 - масса окисленного масла, г.

3.4.2.2. (Исключен, Изм. N 4).

4. Точность метода

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

Два результата испытаний, полученные одним исполнителем в одной лаборатории, признаются достоверными (с 95%-ной доверительной вероятностью), если расхождения между ними не превышают значения, определенного по графику для большего результата (черт. 1 - для осадка, черт. 2 - для кислотного числа).

Для результатов испытаний, превышающих значения 0,15% для массовой доли осадка и 0,5 мг КОН на 1 г масла для кислотного числа, сходимость определяют путем экстраполяции прямых (черт. 1 и 2).

Для результатов испытаний менее 0,01% для массовой доли осадка допускаемые расхождения между двумя параллельными определениями не должны превышать 0,002%.

"Черт. 1"

"Черт. 2"

Для результатов испытаний менее 0,05 мг КОН на 1 г масла для кислотного числа допускаемые расхождения между двумя параллельными определениями не должны превышать 0,01 мг КОН на 1 г масла.

Разд. 4. (Введен дополнительно, Изм. N 4).