автомобильное топливо. ГОТОВЫЙОТЧЕТ. Отчет по учебной практике практика по получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков
 Скачать 76.96 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ФГБОУ ВО «АмГУ») Факультет инженерно-физический Кафедра химии и естествознания Направление подготовки 18.03.01 – Химическая технология ОТЧЕТ ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ (практика по получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научно-исследовательской работы) Исполнитель студент группы _____________________ Руководитель доцент, канд.хим.наук _____________________ В.И. Митрофанова Нормоконтроль доцент, канд.хим.наук _____________________ В.И. Митрофанова Благовещенск 2018 РЕФЕРАТ Отчет содержит 18 с., 7 таблиц, 7 источников. БЕНЗИН, АНАЛИЗ, ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА, Целью практики является изучение методов определения качества бензинов и получение первичных профессиональных навыков, проведения анализа трёх образцов бензинов марки АИ-92 различны производителей, и, на основании полученных результатов, составление сравнительной характеристики. Для выполнения поставленной цели были рассмотрены основные методы испытания качества бензинов, также были изучены соответствующие ГОСТы и произведен отбор проб по ГОСТ 2517-85. Краткие обозначения: Н.у.- нормальные условия АЗС – Автозаправочная станция СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ Учебно-производственная практика проводилась с 3 по 16 июля 2018 года на базе кафедры химии и естествознания Амурского государственного университета. Целью практики является изучение методов определения качества бензинов и получение первичных профессиональных навыков, проведения анализа трёх образцов топлива марки АИ-92 различны производителей, и, на основании полученных результатов, составление сравнительной характеристики. Бензин – горючая смесь лёгких углеводородов, широко используемая в качестве моторного топлива и сырья в промышленном и органическом синтезе. Для ДВС качество бензина играет важнейшую роль: от него зависит качество работы и срок службы двигателя. Качество топлив с заправок различных компаний может сильно отличаться как по качеству, так и по цене. Причиной низкого качества бензина может служить как плохое, устаревшее оборудование, так и намеренная “порча” производителем, который ради выгоды разбавляет топливо и добавляет различные присадки, снижающие качество бензина. В отчете представлен ход испытания трех образцов автомобильного топлива марки АИ-92, включающего следующие виды анализов: определение плотности ареометром и относительной плотности пикнометром в соответствии с ГОСТ 3900-85; открытие тяжелых углеводородов в соответствии с ГОСТ 2084-77 по п. 4.7; испытание на медной пластине по ГОСТ 6321 - 92; определение присутствия водорастворимых кислот и щелочей по ГОСТ 6307-75; определение кислотности по ГОСТ 5985-79; определение цвета. Также представлена таблица, отображающая полученные результаты. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АВТОМОБИЛЬНОГО ТОПЛИВА Бензином регулярно пользуется практически каждый автовладелец. Нефтеперерабатывающие компании и АЗС по всей стране предлагают большое разнообразие горючего. Оно различается составом, наличием присадок, физическими и химическими свойствами, маркировкой. Использование бензина разных марок обычно сразу же сказывается на работе двигателя и общих ходовых характеристиках авто. Но от правильного выбора топлива зависит не только скорость, но также надежность, безопасность и долговечность топливной и иных систем. На качество бензина влияет ряд важных характеристик, например, таких, как фракционный состав, химическая стабильность, детонационная стойкость. Фракционный состав указывает на испаряемость бензина и зависит от температуры выпаривания при отгоне. Химическая стабильность характеризует устойчивость бензина к образованию смол и нагара. В топливе не должны присутствовать серных соединений и воды, они способствуют образованию коррозии и ухудшают работу двигателя, затрудняют его пуск. Детонационная стойкость указывает на способность топлива к равномерному сгоранию и определяет возможную степень сжатия топлива в камере. При детонационном сгорании снижается не только мощность двигателя, но и происходит резкое снижение его надежности. Мерой детонационной стойкости служит октановое число. В соответствии с ГОСТ 54283-2010 в России существует единая маркировка для всех бензинов, например, АИ - 92. Она расшифровывается следующим образом: А - бензин автомобильный, И - октановое число определено исследовательским методом, 92 - само октановое число. Чем выше степень сжатия в двигателе, тем выше октановое число топлива, применяемого для него. Существуют различные способы получения бензина, один из них - прямая перегонка нефти. Проходя через ряд теплообменников, нефть подогревается, очищается и попадает в ректификационную колонку высотой 15-30 метров. Различные фракции выкипают в разных интервалах температур и конденсируются на разной высоте. Бензин выкипает при температурах 95 -180 °С. Для получения высококачественного топлива и присадок проводят и вторичную перегонку нефти. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ Для испытания были отобраны три образца автомобильного топлива со следующих АЗС: 1 Образец - АИ - 92, АЗС ННК, Василенко, 12а 2 Образец - АИ - 92, АЗС Роснефть, Театральная, 248а 3 Образец - АИ - 92, АЗС Машина, Студенческая 19 2.1 Определение плотности ареометром Данный метод позволяет определить плотность нефтепродуктов, в нашем случае автомобильного бензина марки АИ-92, при помощи ареометра для нефти. Суть анализа заключается в погружении ареометра в исследуемую пробу бензина, снятии показания по шкале при данной температуре и последующем пересчете на плотность при 20 °С. Аппаратура, необходимая для проведения анализа: Ареометры для нефти, отобранные по ГОСТ 18481-81; стеклянные цилиндры для ареометров по ГОСТ 18481-81; водяная баня; термометр ртутный стеклянный. Проведение испытания: Цилиндр для ареометров помещаем на водяную баню, пробу испытуемого образца наливаем в цилиндр и доводим до температуры, соответствующей Н.У., избегая потерь от испарения. В ходе испытания температуру поддерживаем постоянной, допустимая погрешность не более 0,2 °С. Ареометр, подготовленный к испытанию в соответствии с технологией, аккуратно погружаем в испытуемый образец, не допуская смачивания верхней части стержня. После установления ареометра и прекращения его колебаний производим отсчет показаний по верхнему мениску. Отсчет, произведенный по шкале, соответствует плотности бензина при данной температуре. В таблице 1, представлены результаты измерения плотности в трех образцах бензина марки АИ-92 взятых с разных АЗС и произведен пересчет на плотность при 15°С. Таблица 1
Согласно ГОСТ 32513-2013 оптимальная плотность автомобильного топлива (включая марки: АИ-80; АИ-92; АИ-95; АИ-98) при 15 °С составляет 725-780 кг/м3. Такой разброс вызван тем, что на плотность топлива влияет и плотность нефти, из которой оно было получено. Все три образца соответствуют установленным нормам. 2.2 Определение относительной плотности пикнометром Данный метод позволяет определить относительную плотность – отношение массы испытуемого образца к массе воды, при одинаковом объёме и температуре. Суть анализа заключается в определении “водного числа” пикнометра, взвешивании пробы исследуемого продукта при заданном объёме и температуре соответствующей Н.У., и последующем вычислении относительной плотности. Аппаратура, необходимая для проведения анализа: Пикнометр типа ПЖ-2 по ГОСТ 22524-77; стеклянный ртутный термометр; водяная баня; весы аналитические AND GR-200 с точностью 0,1 мг.; пипетки; хромовая смесь; спирт этиловый; ацетон по ГОСТ 2603-79; вода дистиллированная; мягкая, безворсовая ткань. Проведение испытания: Пикнометр подготавливаем к испытанию, промываем хромовой смесью, ополаскиваем дистиллированной водой и обрабатываем спиртом, устраняем статический заряд при помощи слегка увлажненного куска ткани и помещаем на 15 минут в сушильный шкаф. Сперва необходимо установить «водное число» пикнометра. Для этого производим взвешивание пустого пикнометра, затем наполняем его дистиллированной водой и на 30 минут погружаем в водяную баню с температурой 20 °С. Отбираем избыток воды при помощи фильтровальной бумаги, уровень устанавливаем по верхнему краю мениска, тщательно вытираем снаружи и производим взвешивание. Вычисляем “водное число” пикнометра по формуле 1, где mc – масса с водой, г; m0 – масса пустого, г. Формула 1 m=mc – m0 Производим очистку пикнометра согласно описанной выше технологии и взвешиваем его, затем заполняем его испытуемым образцом чуть выше метки, закрываем пробкой и погружаем на 30 минут в водяную баню с температурой, соответствующей Н.У. Отбираем избыток бензина при помощи фильтровальной бумаги, устанавливаем уровень по верхнему краю мениска, тщательно вытираем снаружи и производим взвешивание. Находим относительную плотность исследуемого образца по формуле 2, где ρt4 – относительная плотность исследуемого продукта, кг/м3; m2 – масса пикнометра с исследуемым образцом, г; m1 – масса пустого пикнометра, г; m – «водное число» пикнометра, г. Формула 2 ρt4=  Результаты расчетов представлены в таблице 2. Таблица 2
Относительная плотность для бензинов не нормируется, однако, по ГОСТ 3900-85 её можно использовать для определения плотности исследуемого нефтепродукта. Открытие тяжелых углеводородов Данный метод позволяет определить присутствие тяжелых углеводородов в испытуемой пробе бензина. Суть анализа заключается в нанесении капли испытуемого образца бензина на плотную бумагу, высушивании её и определении наличия оставшегося масляного пятна, которое и будет свидетельствовать о присутствии тяжелых углеводородов. Для проведения анализа необходимо: плотная фильтровальная бумага. Проведение испытания: Плотную фильтровальную бумагу поместили в вытяжной шкаф и нанесли каплю испытуемой пробы бензина. В течении 5 минут (до полного высыхания) выдерживали под струей воздуха. После полного высыхания проверяем фильтровальную бумагу в проходящем свете и определяем наличие масляного пятна. Если маслянистое пятно отсутствует, считаем, что в испытуемой пробе тяжелые углеводороды отсутствуют. Результаты испытания представлены в таблице 3. Таблица 3
2.4 Испытание на медной пластине Данный метод позволяет определить коррозионное воздействие топлива. Суть анализа заключается в выдерживании в испытуемой пробе бензина медной пластинки при повышенной температуре и фиксирования изменения внешнего вида пластины, определяющего степень коррозионного воздействия испытуемого образца топлива. Для проведения анализа необходимо: пластинки из электролитической меди по ГОСТ 859; пробирки стеклянные; шлифовальная шкурка; термометр ртутный стеклянный; спирт этиловый по ГОСТ 183000; толуол по ГОСТ 14710; пинцет из нержавеющей стали; нить; бумага фильтровальная по ГОСТ 12026; пробки корковые; водяная баня. Проведение испытания: Подготавливаем к испытанию медные пластинки: обрабатываем при помощи шлифовальной бумаги, промываем в растворителе, дистиллированной воде и спирте. Тщательно протираем пластинку, избегая контакта с поверхностью кожи. Пробирку наполняем испытуемой пробой, погружаем в неё медную пластинку, подвешенную на нити, и плотно закрываем корковой пробкой. Погружаем пробирки в водяную баню при температуре 50°С и выдерживаем в течении 3 часов в вертикальном положении. По истечении времени извлекаем пластинку пинцетом из пробирки, промываем спиртотолуольной смесью и просушиваем на фильтровальной бумаге. Производим оценку результатов испытания: просушенную пластинку внимательно осматриваем и сравниваем с эталонным, свежешлифованным образцом. Если наблюдается изменение цвета пластины, образование налета или пятен хотя бы при одном из определений, топливо считаем не выдержавшим испытание. Для каждого образца топлива было проведено два параллельных испытания. Результаты испытания представлены в таблице 4. Таблица 4
2.5 Определение наличия водорастворимых кислот и щелочей Данный метод позволяет обнаружить присутствие водорастворимых кислот и щелочей в топливе. Суть метода заключается в извлечении из испытуемой пробы бензина водорастворимых кислот и щелочей водой и определения pH водной вытяжки реакцией среды при помощи индикаторов. Для проведения анализа необходимо: пробирки; стаканы; колба коническая; делительная воронка; цилиндры; пипетки; спирт этиловый; вода дистиллированная; фенолфталеин; метилоранж; фильтровальная бумага. Проведение испытания: В делительную воронку помещаем по 50 см3 исследуемой пробы бензина и дистиллированной воды и взбалтываем в течении 5 минут, закрепляем в штативе и дожидаемся отслоя нижнего водного слоя, после чего сливаем его в коническую колбу. При помощи индикаторов определяем PH водной вытяжки. Для каждого из испытуемых образцов проводим по два определения. В одну пробирку наливаем 10 см3 дистиллированной воды и добавляем туда две капли индикатора метилового оранжевого, это будет контрольный образец. В две другие пробирки помещаем 10 см3 водной вытяжки. К одному образцу добавляем 2 капли раствора метилового оранжевого и сравниваем цвет вытяжки с цветом контрольного образца дистиллированной воды. К образцу во второй пробирке добавляем три капли фенолфталеина. Окрашивание вытяжки в первой пробирке в розовый цвет свидетельствует о присутствии в исследуемой пробе водорастворимых кислот, в случае окрашивания раствора во второй пробирке в розовый или красный делаем вывод о присутствии в нем водорастворимых щелочей. Результаты испытания представлены в таблице 5. Таблица 5
2.6 Определение кислотности Данный метод позволяет определить кислотность, которая характеризует коррозионные свойства исследуемой пробы бензина. Данный метод заключается в титровании кислых соединений испытуемой пробы спиртовым раствором гидроокиси калия в присутствии цветного индикатора и определении кислотности, выраженной в мг KOH/100 см3. Для проведения анализа необходимо: колбы для титрования, воронки, стаканчики для взвешивания, воздушный холодильник, цилиндры мерные, бюретки, электроплитка с закрытой спиралью, спирт этиловый, калия гидроокись, кальций хлористый, натрия известь, калий фталевокислый, янтарная кислота, бензол, толуол, щелочной голубой 6Б, соляная кислота, индикатор нитрозиновый желтый, индикатор фенолфталин, дистиллированная вода. Проведение испытания: Перед началом испытания готовим все необходимые растворы по ГОСТ 5985-79 п.2. В коническую колбу помещаем 50 см3 испытуемой пробы бензина, в другую коническую колбу наливаем 50 см3 этилового спирта и кипятим с воздушным холодильником в течении 5 минут. В прокипячённый спирт добавляем 10 капель индикатора нитрозинового желтого и титруем в горячем состоянии при непрерывном перемешивании спиртовым раствором кидроокиси калия до изменения окраски на зеленую, после чего оттитрованный раствор приливаем в колбу с нейтрализованным горячим спиртом и кипятим течении 5 минут с воздушным холодильником. После кипячения окраска всех образцов жёлтая, что свидетельствует о присутствии кислотности во всех трёх пробах бензина, для дальнейшего её определения проводим титрование в горячем виде при непрерывном перемешивании раствором кидроокиси калия до изменения окраски в зеленую, устойчивой в течении 30 с. Устанавливаем титр спиртового раствора гидроокиси калия по ГОСТ 5985-79 п 2.4. и рассчитываем его по формуле 3, где m - масса янтарной кислоты, г; Э - эквивалентная масса янтарной кислоты, равная 59,04; V1 - объём раствора гидроокиси калия израсходованый на титрование янтарной кислоты, см3. Формула 3  За результат определения титра принимаем среднее арифметическое двух параллельных определений. Т = 0,2498. Производим расчет кислотности по формуле 4, где V2 - объем титранта, см3; Т - титр раствора гидроокиси калия, мг/см3; V0 - объём испытуемой пробы, см3. Формула 4  За результат испытания принимаем среднее арифметическое двух параллельных определений. Результаты испытания представлены в таблице 6. Таблица 6
Согласно ГОСТ 2084-77 кислотность бензина марки АИ-92 не должна превышать 0,8 мг KOH на 100 см3. Кислотность топлива оказывает значительное влияние на износ двигателя. Все образцы соответствуют нормам, однако, кислотность бензина с АЗС Машина значительно ниже, чем в других образцах, что свидетельствует о более высоком качестве топлива. 2.7 Органолиптические свойства Определяется визуально. Пробу, отобранную для испытания перемешиваем и помещаем некоторое количество в прозрачный сосуд. На просвет устанавливаем цвет и чистоту исследуемой пробы. Бензин должен быть чистым, цвет прозрачный. Все образцы успешно прошли испытание. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе лабораторного анализа было проведено семь испытаний, позволяющих установить ряд показателей, характеризующих качество топлива. В таблице 7 представлены итоговые результаты всех испытаний и соответствующие нормативные характеристики топлива, согласно ГОСТ 2084-77. Таблица 7
Все испытуемые образцы успешно прошли испытания и полностью соответствуют установленным нормам. Однако, группой, в ходе совместного обсуждения и анализа полученных результатов, было установлено, что топливо марки АИ-92 с АЗС Машина является наиболее качественным, наименее качественным был признан образец с АЗС ННК. Было выяснено, что поставщиком топлива на АЗС Машина является компания Роснефть, при этом топливо на АЗС Машина признано более качественным, чем на АЗС Роснефть. Предположительно это вызвано тем, что на АЗС Машина установлено новое, современное оборудование, состояние которого очевидно лучше, чем на АЗС компании Роснефть, с которой был произведен забор пробы. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1 «Немного о бензине» [Электронный ресурс] // Сообщество автовладельцев Drive2 – 21.07.2015. – Режим доступа: https://www.drive2.ru/b/1520050/ – 9.09.18. 2 ГОСТ 3900 - 85 Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности; 3 ГОСТ 2084 - 77 Бензины автомобильные. Технические условия; 4 ГОСТ 6321 - 92 Нефть и нефтепродукты. Метод испытания на медной пластинке; 5 ГОСТ 6307 - 75 Нефть и нефтепродукты. Метод определения наличия водорастворимых кислот и щелочей; 6 ГОСТ 5985 - 79 Нефть и нефтепродукты. Метод определения кислотности и кислотного числа ; 7 ГОСТ 2517-85 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб. 8 ГОСТ 2143-91. Библиографическая запись ГОСТа. Библиографическое описание [Текст]. – Взамен ГОСТ 7.1-90; введ. 2007-09-12. -М. : Изд-во стандартов, [2005]. – 140 c. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||