6
- Сущность метода
- После гомогенизации сырой нефти в смесителе аликвоту пробы вводят в ячейку титратора Карла Фишера, в которой йод, необходимый для реакции Карла Фишера, образуется под действием электрического тока непосредственно в ячейке титратора вблизи анода. После оттитровывания всей воды избыток йода определяют электрометрическим детектором с титрованием до конечной точки, и титрование прекращают. По стехиометрии реакции один моль йода реагирует с одним молем воды, таким образом количество воды пропорционально общей величине тока в соответствии с законом Фарадея.
- Прецизионность данного метода в большой степени зависит от эффективности стадии гомогенизации. Эффективность смесителя, используемого для достижения однородности пробы, определяется процедурой, приведенной в АСТМ Д 5854.
- Используют два способа определения воды в сырых нефтях. По одному способу аликвоту пробы взвешивают, вводятвячейкудлятитрования иопределяютмассовуюдолюводы впроцентах. Подру- гому способу — для прямого определения содержания воды в сырой нефти в процентах по объему измеряют объем сырой нефти, введенной в ячейку для титрования.
- Значение и применение
- Содержание воды в сырой нефти является важным показателем для ее переработки, покупки, продажи или транспортирования.
- Мешающие факторы
- Некоторые вещества и классы соединений, вступающие в реакции конденсации или окислительно-восстановительные реакции, мешают определению воды методом Карла Фишера. В сырых нефтях наиболее существенным мешающим фактором являются меркаптаны и сульфиды (но не общая сера). При содержании менее 500 мкг/г (в виде общей серы) влияние этих соединений незначительное. Большинство сырых нефтей, относящихся к «сернистым нефтям», содержит меркаптаны и сульфиды на уровнях менее 500 мкг/г (ppm) в виде общей серы. Подробную информацию о веществах, мешающих определению воды в сырых нефтях методом титрования по Карлу Фишеру, — см. метод испытаний по АСТМЕ 203.
- Влияние меркаптанов и сульфидов на титрование по Карлу Фишеру для определения воды в диапазоне от 0,005 % масс. до 0,02 % масс. не было определено экспериментально. Однако при столь низких концентрациях воды влияние меркаптанов и сульфидов при содержании менее 500 мкг/г (ppm) в виде общей серы может быть существенным.
- Аппаратура
- Титратор Карла Фишера, в котором используется электрометрическое титрование до конечной точки. В настоящее время на рынке доступен ряд кулонометрических приборов для титрования по Карлу Фишеру. Инструкции для эксплуатации этих устройств предоставляет производитель.
- Смеситель для гомогенизации проб сырой нефти.
- Высокоскоростной смеситель без аэрации, со сдвигом, обеспечивающий необходимую эффективность гомогенизации при проведении испытания, описан в АСТМ Д 5854. Размер пробы ограничен количеством, допускаемым производителем для перемешиваемого образца.
- Смесители с циркуляцией пробы. Допускаются смесители, подобные используемым в автоматических резервуарах для отбора проб сырой нефти, обеспечивающие выполнение требований АСТМ Д 5854.
- Шприцы.
- Пробы легче всего вводить в ячейки для титрования калиброванными стеклянными шприцами с наконечниками Люэра и иглами для подкожных инъекций соответствующей длины. Отверстие иглы должно быть небольшим, но достаточным для того, чтобы избежать проблем, возникающих с обратным давлением и засорением при вводе пробы. Рекомендуемые размеры шприцев следующие:
- Шприц вместимостью 10 мкп с иглой длиной достаточной, чтобы погрузиться ниже поверхности анодного раствора в ячейке при вводе через мембрану в отверстие для ввода пробы. Шприц используют при калибровке (раздел 10). Он должен быть отградуирован так, чтобы можно было снимать показания с точностью до 0,1 мкл или точнее.
Шприцы вместимостью250,500,1000 мкл (1 мл)для отбора проб сырой нефти. Для испытания