Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3175:1979 về Sản phẩm dầu sáng - Phương pháp xác định lưu huỳnh nguyên tố

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 3175 : 1979

SẢN PHẨM DẦU SÁNG - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯU HUỲNH NGUYÊN TỐ

Light petroleum products - Method for the determination of elemental sulphur content

Lời nói đầu

TCVN 3175 : 1979 do Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội biên soạn, Cục Tiêu chuẩn trình duyệt, Ủy ban Khoa học và kỹ thuật Nhà nước (nay là Bộ Khoa học và Công nghệ) ban hành.

Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

 

SẢN PHẨM DẦU SÁNG - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯU HUỲNH NGUYÊN TỐ

Light petroleum products - Method for the determination of elemental sulphur content

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác hàm lượng lưu huỳnh nguyên tố trong nhiên liệu động cơ phản lực, ligroin và các sản phẩm dầu nhẹ khác.

Phương pháp xác định hàm lượng lưu huỳnh nguyên tố tiến hành dựa trên nguyên tắc: hòa tan sản phẩm dầu mỏ cần thử trong dung dịch nước - axeton và chuẩn độ hỗn hợp thu được bằng natri hydroxit.

1. Dụng cụ và hóa chất

1.1. Dụng cụ

Bình nón nhám, cổ rộng, dung tích 250 ml;

Sinh hàn cổ nhám, dài 300 mm;

Cốc cao;

Cốc cân;

Bình định mức nhám, đáy phẳng, dung tích 500 ml và 1000 ml;

Ống đong có vòi, dung tích 100 ml;

Buret, dung tích 25 ml; Microburet 2 ml đến 5 ml;

Phễu đậy nút thủy tinh nhám hay nút dút;

Pipet 10 ml;

Lọ nhỏ giọt 30 ml đến 40 ml với 2 giọt chỉ thị chảy ra nặng 0,045 g đến 0,050 g;

Phễu thủy tinh dung tích 250 ml;

Bình hút ẩm;

Bếp điện;

Tủ sấy;

Nước cất theo TCVN 2117 :1977

Giấy lọc.

1.2. Hóa chất

Lưu huỳnh nguyên tố hình vẩy;

Izooctan tinh khiết;

Natri hydroxit “TK.HH” hay “TK.PT”;

Rượu izopropylic sạch (để làm sạch: xử lý rượu với một lượng nhỏ NaOH, để yên 30 phút đến 60 phút rồi tách rượu bằng cách gạn và cất phân đoạn); Axeton (tinh chế bằng cách phân đoạn);

Dung dịch nước - axeton (chuẩn bị bằng cách: lấy 80 ml đến 85 ml nước cất và 1 l axeton tinh khiết trộn kỹ, lắc đều);

Chỉ thị bromcrezol dung dịch 0,5 % trong rượu 0,5 % (hòa tan 0,5 % chỉ thị trong 100 ml rượu etylic 20 % trong nước, lọc sạch và bảo quản trong chai màu tối);

Rượu etylic;

Đồng clorua “TK.PT” dung dịch 20 %;

Axit clohydric “TK.HH” hay “TK.PT” nồng độ 0,1 N.

2. Chuẩn bị thử nghiệm

2.1. Chuẩn bị lưu huỳnh tinh khiết

Cho 1,0 g đến 1,2 g lưu huỳnh nguyên tố hình vảy đã nghiền nhỏ vào bình nón, thêm vào 12 ml đến 15 ml izooctan tinh khiết, lắp sinh hàn hồi lưu vào bình và đun trên bếp điện đến sôi. Sau đó, đun tiếp tục 15 phút đến 20 phút để lưu huỳnh tan hết. Để nguội dung dịch đến 75 ^oC đến 80 ^oC và lọc nhanh qua giấy lọc vào cốc. Làm nguội cốc chứa nước lọc đến nhiệt độ phòng, để lắng rồi rót bỏ dung môi cho hết, còn các tinh thể lưu huỳnh được lấy ra, cho vào cốc cân. Đem bỏ vào tủ sấy, giữ cốc cân chứa tinh thể lưu huỳnh ở nhiệt độ 30 ^oC đến 40 ^oC khoảng 1,5 giờ đến 2 giờ và để cốc cân vào bình hút ẩm.

2.2. Chuẩn bị dung dịch natri hydroxit (NaOH)

Hoà tan 0,15 g ± 0,01 g natri hydroxit và 200 ml nước cất trong bình (dung tích 1000 ml), đổ rượu izopropylic tinh khiết đến vạch mức và lắc đều. Độ chuẩn dung dịch NaOH xác định lưu huỳnh hòa tan trong axeton.

2.3. Chuẩn bị dung dịch lưu huỳnh

Hòa tan 0,07 g đến 0,08 g lưu huỳnh đã kết tinh (cần chính xác đến 0,002 g) vào 150 ml đến 170 ml axeton tinh khiết trong bình nón và lắp sinh hàn hồi lưu rồi đun nóng cho tan hết và để nguội đến 20 ^oC.

Chuyển dung dịch thu được vào bình định mức dung tích 500 ml thêm axeton đến vạch mức, trộn đều và đặt vào bình cách thủy ở 20 ^oC. Thể tích dung dịch trong bình 500 ml tính chính xác sau khi mức của dung dịch đặt tới vạch mức (ở 20 ^oC), ổn định trong 10 phút đến 15 phút. Bảo quản dung dịch ở 20 ^oC cho đến khi kết thúc việc chuẩn độ.

Nồng độ lưu huỳnh trong dung dịch (C) tính bằng mg/ml tính theo công thức:

trong đó :

G₁ là lượng cân lưu huỳnh hòa tan, tính bằng mg;

500 là thể tích axeton hòa tan lưu huỳnh, tính bằng ml;

CHÚ THÍCH Dung dịch lưu huỳnh trong axeton bảo quản không quá 1 ngày và chuẩn bị lại sau mỗi lần xác định độ chuẩn của dung dịch natri hydroxit.

2.4. Xác định độ chuẩn của dung dịch natri hydroxit.

Rót 100 ml dung dịch axêton vào một bình nón đã rửa sạch và sấy khô. Sau đó, thêm 10 ml dung dịch lưu huỳnh trong axêton (ở 20 ^oC) trộn nhẹ, lắp ống sinh hàn hồi lưu và đun trên bếp điện đến khi dung dịch bắt đầu sôi, ngừng đun, cho vào 2 giọt bromcrezol đỏ nâu và chuẩn bằng natri hydroxit đến màu xanh tím trên nền giấy trắng.

Sau khi nhận được dung dịch có màu xanh tím, lắp ống sinh hàn vào bình và đun, khi đó màu dung dịch sẽ trở thành màu vàng hoặc vàng xanh. Tiếp tục chuẩn và đun nóng bình theo chu kỳ đến khi dung dịch có màu xanh tím không bị mất đi khi đun nóng (nếu màu xanh tím bền 4 phút đến 5 phút khi đun dung dịch ). Sự chuẩn đó có thể coi là xong và ghi thể tích natri hydroxit tiêu tốn.

Tiến hành chuẩn độ 3 lần như vậy và lấy kết quả trung bình.

Để tính độ chuẩn của dung dịch natri hydroxit, tiến hành thí nghiệm kiểm tra với cùng lượng nước axeton và chỉ thị nhưng không có lưu huỳnh khi nhỏ natri hydroxit từ buret vào. Xác định 2 lần và lấy kết quả trung bình.

Thí nghiệm kiểm tra tiến hành 1 lần đối với dung dịch nước axeton. Đối với dung dịch nước axeton chuẩn bị lại cũng phải thí nghiệm kiểm tra. Kết quả chuẩn độ trong thí nghiệm kiểm tra được sử dụng để tính độ chuẩn của dung dịch natri hydroxit và tính lượng lưu huỳnh nguyên tố trong nhiên liệu cần thử.

Độ chuẩn dung dịch natri hydroxit (NaOH) biểu thị theo mg lưu huỳnh đối với 1 ml, tính theo công thức:

trong đó :

T là độ chuẩn của dung dịch natri hydroxit;

C là nồng độ lưu huỳnh trong dung dịch, tính tính bằng mg/ml;

V₁ là thể tích dung dịch NaOH dùng chuẩn độ trong thí nghiệm chính, tính bằng ml;

V₂ là thể tích dung dịch NaOH dùng chuẩn độ trong thí nghiệm kiểm tra, tính bằng ml;

10 là thể tích dung dịch lưu huỳnh trong axeton lấy để chuẩn độ, tính bằng ml.

Dung dịch natri hydroxit dùng để chuẩn được bảo quản trong chai ở chỗ mát.

Độ chuẩn của dung dịch được kiểm tra 1 lần trong 1 tháng.

3. Tiến hành thử nghiệm

3.1. Xử lý sản phẩm dầu mỏ bằng rượu etylic và đồng clorua.

3.2. Cho vào phễu chiết 100 ml rượu etylic và 40 ml sản phẩm dầm mỏ cần thử, lắc mạnh trong 5 phút.

Sau khi phân lớp, nhỏ cẩn thận 10 ml đến 15 ml nước cất thành những lượng nhỏ theo thành bình. Sau khi đã phân lớp hoàn toàn sản phẩm dầu mỏ và rượu, lấy lớp dưới (gồm rượu và nước) ra.

Rót 50 ml dung dịch đồng clorua 20 % vào ống đong, thêm 3 ml đến 4 ml axit clohydric 0,1 N vào, trộn đều và chuyển vào phễu chiết chứa sản phẩm dầu mỏ đã xử lý với rượu etylic. Lắc chất trong phễu 15 phút. Sau khi đã phân lớp tách lớp dưới, (dung dịch clorua đồng) ra. Rót 100 ml nước cất vào phễu và lắc mạnh chất trong phễu 1 phút đến 2 phút. Sau khi đã phân lớp, tách lớp dưới (nước) qua vòi phễu, rửa sản phẩm dầu mỏ còn lại một lần nữa bằng nước cất. Sau lần rửa thứ hai, tách nước ra và lọc sản phẩm dầu mỏ qua giấy lọc.

CHÚ Ý :

1. Không được xử lý sản phẩm dầu mỏ có độ axit 0,3 mg KOH và ít hơn đối với 100 ml bằng rượu etylic.

2. Không được xử lý sản phẩm dầu mỏ có hàm lượng lưu huỳnh mecaptan nhỏ hơn 0,001 % bằng đồng clorua.

3.2. Cho vào bình nón khô, sạch, một lượng sản phẩm dầu mỏ cần thử đã được xử lý như trong mục 3.2 của tiêu chuẩn này. Cân chính xác đến 0,0002 g với những lượng cân như sau:

12 g đến 15 g khi hàm lượng lưu huỳnh nguyên tố nhỏ hơn hoặc bằng 0,03 %.

8 g đến 10 g khi hàm lượng lưu huỳnh nguyên tố lớn hơn 0,003 %.

Nhỏ vào bình chứa lượng cân mẫu thử sản phẩm dầu mỏ 100 ml dung dịch nước axeton, khuấy nhẹ và tiếp tục tiến hành phân tích như điều 2.4 của tiêu chuẩn này, khuấy đều liên tục và thêm từng giọt nhỏ dung dịch natri hydroxit từ microburet một lượng từ 0,05 ml đến 0,10 ml khoảng 5 giây đến 10 giây.

4. Tính toán kết quả

4.1. Hàm lượng lưu huỳnh nguyên tố (S) trong sản phẩm dầu mỏ cần thử tính bằng % theo công thức :

trong đó :

V₃ là thể tích NaOH dùng chuẩn độ trong thí nghiệm với sản phẩm dầu mỏ, tính bằng ml;

V₂ là thể tích NaOH, dùng chuẩn độ trong thí nghiệm kiểm tra, tính bằng ml;

T là độ chuẩn của dung dịch NaOH biểu thị bằng mg lưu huỳnh trong 1 ml;

G₂ là lượng cân sản phẩm dầu mỏ cần thử, tính bằng mg.

4.2. Giá trị trung bình số học của hai lần xác định song song được coi là hàm lượng lưu huỳnh nguyên tố.

4.3. Nếu hàm lượng lưu huỳnh nguyên tố trong sản phẩm dầu mỏ thấp hơn 0,00002 % thì được coi là vết.