Лабораторная работа. КОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА ТОПЛИВ

КОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА ТОПЛИВ

Коррозионные свойства топлива оцениваются по следующим показателям:

1) испытание на медной пластинке;

2) определение органической кислотности.

Опыт 1. Испытание коррозионной агрессивности топлива на медной пластинке

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Медную пластинку размером 40 ´ 20 мм промыть водопроводной водой, затем обезжирить специальным раствором, снова промыть проточной водой и насухо вытереть фильтровальной бумагой.

2. Взвесить подготовленную медную пластинку на аналитических весах с точностью до 0,0001 г.

3. Поместить взвешенную медную пластинку в бюкс и залить 50-100 мл топлива (по указанию преподавателя).

4. Выдержать медную пластинку в топливе при температуре 100-120^о С в термостате в течение 3 часов.

5. Вынуть пластинку из бюкса, тщательно протереть ее фильтровальной бумагой, отметить визуально изменение внешнего вида ее по сравнению со стандартным образцом. Наблюдения записать.

6. Взвесить исследуемую пластинку на аналитических весах.

7. На основании полученных результатов сделать вывод о содержании в топливе сернистых соединений.

Опыт 2. Определение органической кислотности в

Топливах

Под органической кислотностью понимают наличие в топливах соединений кислотного характера, способных вызывать коррозию металлов. К таким соединениям относятся нафтеновые кислоты (C_nH_2n-1COOH), фенолы С₆Н₅ОН и т.п. Кислотность топлива определяют по соответствующим ГОСТам. Топливо обрабатывают кипящим этиловым спиртом, который растворяет органические кислоты, отделяют спиртовой раствор и оттитровывают раствором гидроксида калия. Кислотность выражают в мг КОН, требующегося для нейтрализации 100 мл топлива.

Аналогично можно определить содержание в топливах минеральных кислот, только в данном случае в качестве растворителя следует использовать кипящую дистиллированную воду. Далее водный раствор кислот отделить с помощью делительной воронки от органической части топлива и определить кислотность методом титрования.

Титрование – это определение неизвестной концентрации одного раствора по известной концентрации другого путем измерения объёмов растворов реагирующих веществ. Для определения конца реакции (конца титрования) используют индикаторы – вещества, изменяющие свой цвет в зависимости от среды раствора. При определении концентрации кислоты используют фенолфталеин. Так как реакции между веществами протекают в эквивалентных соотношениях, то концентрации растворов в методе титрования удобнее выражать в единицах нормальности:

m моль- экв.

С_н = ^{______ ____________} , (18.1)

Э× V л

где С_н – нормальная концентрация раствора; m –масса растворенного вещества, г; Э - эквивалентная масса вещества, г/моль; V – объём, л.

Преобразуя формулу (1), получим: С_н × V = m/Э. Как левая, так и правая часть равенства представляют собой количество эквивалентов вещества, растворенного в объёме V. Учитывая закон эквивалентов, можно сделать вывод о том, что произведение С_н × V для растворов двух веществ, вступивших в реакцию, равно между собой, т.е.

С_н1 × V₁ = C_н2× V₂ (18.2)

Таким образом, объёмы растворов реагирующих веществ обратно пропорциональны их нормальным концентрациям.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Заполнить бюретку раствором щелочи выше нулевого

деления. Избыток щелочи слить в подставленный стакан, пока нижний мениск жидкости не остановится на нулевом делении бюретки (глаз наблюдателя должен быть на одном уровне с нижним краем мениска жидкости).

2. Набрать мерной пипеткой 10 мл кислоты и влить ее в коническую колбу емкостью 100 мл. Туда же прилить 2-3 капли фенолфталеина. Под колбу положить белый лист бумаги и приступить к титрованию. Из бюретки приливать раствор щелочи небольшими порциями в раствор кислоты, непрерывно перемешивая содержимое колбы. Место, куда попадает щелочь, окрашивается в малиновый цвет, быстро исчезающий при взбалтывании.

3. Когда малиновый цвет начинает исчезать медленно, раствор щелочи следует прибавлять по одной капле до тех пор, пока раствор не примет неисчезающую малиновую окраску. На этом титрование следует закончить. Отметить по делениям бюретки с точностью до 0,05 мл объём раствора щелочи, израсходованного на нейтрализацию кислоты.

4. Повторить титрование еще два раза. Расхождение между результатами не должно превышать 0,1 мл. Нормальную концентрацию кислоты определить из соотношения:

С_{н(кисл.)} × V_кисл. = С_н(щел.) × V_щел.

5. По полученным результатам вычислить среднее значение концентрации кислоты.

Сделать выводы по результатам опыта.

Контрольные вопросы:

1. Что такое коррозия металлов? Каковы виды коррозии в зависимости от механизма протекания?

2. Что такое газовая коррозия? Привести примеры ее проявления в авиационных двигателях.

3. Какие вещества, содержащиеся в топливах, вызывают химическую коррозию топливных агрегатов самолетов?

4. Какие металлы и сплавы наиболее сильно подвергаются коррозионному воздействию топлива?

5. Как проявляется химическая коррозия материалов под влиянием агрессивных компонентов, содержащихся в топливах?

6. В чем состоит разница в механизмах коррозии под влиянием водорастворимых (минеральных) и водонерастворимых (органических) кислот, содержащихся в топливах?

7. Каковы особенности электрохимической коррозии в топливных системах самолетов? Какие вещества, содержащиеся в топливах, вызывают её?

8. Как определить содержание органических и неорганических кислот в топливах?

9. Какие способы очистки топлив способствуют освобождению их от коррозионно-агрессивных веществ?

10. Что такое биологическая коррозия? Как она проявляется?

11. Каковы способы борьбы с биологической коррозией?