1. Mục đích và ý nghĩa
Hàm lượng của nước chứa trong các sản phẩm dầu mỏ được tính bằng phần trăm khối lượng, thể tích hay ppm của nước có trong sản phẩm dầu mỏ.
Tùy theo từng loại sản phẩm dầu mỏ mà có giới hạn cho phép của nước có mặt trong sản phẩm đó.
Nước có mặt trong sản phẩm dầu mỏ làm ảnh hưởng đến tính năng của sản phẩm dầu mỏ. Đối với các sản phẩm dầu mỏ làm nhiên liệu đốt thì sự có mặt của nước vượt quá
giới hạn cho phép sẽ làm giảm khả năng bắt cháy và nhiệt lượng của nhiên liệu. Trong sản phẩm dầu bôi trơn, sự có mặt của nước sẽ làm giảm khả năng bôi trơn trơn của dầu.
Nước có mặt trong sản phẩm dầu mỏ còn thúc dẩy quá trình ăn mòn thiết bị diễn ra nhanh hơn, đồng thời phá hủy các phụ gia trong sản phẩm dầu mỏ làm giảm chất lượng chất lượng sản phẩm dầu mỏ.
Việc xác định làm lượng nước có trong các sản phẩm dầu mỏ có ý nghĩa quan trọng cho việc đánh giá chất lượng các sản phẩm dầu mỏ cũng như các tác hại mà các sản phẩm dầu mỏ gây ra trong việc sử dụng.
2. Nguyên tắc
Nguyên tắc của phương pháp này là chưng cất lôi cuốn nước ra khỏi hỗn hợp bằng dung môi không tan trong nước, sau đó phần ngưng tụ sẽ tách ra trong ống hứng.
3. Phạm vi ứng dụng
Theo tiêu chuẩn ASTM D95, phương pháp này nhằm xác định hàm lượng nước có trong các sản phẩm dầu mỏ như dầu DO, dầu nhờn…
4. Thiết bị và hóa chất 4.1 Dụng cụ:
Bộ thiết bị đo hàm lượng nước gồm có:
Bếp điện dạng cầu.
Bình cầu một cổ 500ml.
Bộ tách nước.
Sinh hàn thẳng đứng.
Ống đong 50ml, ống đong 10ml.
1
2
3 4
1. Sinh hàn; 2. Bộ tách nước; 3. Ống đong; 4. Bình cầu Hình 10.1: Bộ dụng cụ xác định hàm lượng nước 4.2 Hóa chất:
Hóa chất: Dầu DO, dung môi xylen, axeton.
5. Qui trình thử nghiệm 5.1 Chuẩn bị mẫu
Dụng cụ thí nghiệm gồm ống đong, bình cầu, bộ tách nước phải được tráng rửa bằng axeton, sấy khô để nguội trước khi lấy mẫu.
Lấy 100ml hoặc 100 gam mẫu với độ chính xác 0,1% cho vào bình cầu.
Nếu dùng ống đong thì tráng ống đong 1 lần 50ml và 2 làn 25ml dung môi xylen.
Nếu là mẫu rắn thì cân trực tiếp vào vào bình cầu rồi thêm 100ml dung môi xylen.
Trường hợp mẫu có hàm lượng nước thấp thì lấy lượng mẫu lớn hơn 100 và lượng dung môi lớn hơn 100ml.
Thêm vào mảnh thủy tinh hoặc đá bọt làm tâm sôi tránh hiện tượng sôi sục mạnh.
5.2 Tiến hành thí nghiệm
Lắp bình cầu chứa mẫu, bộ phận tách nước, ống sinh hàn như hình 10.1. Bật bộ phận đun, tăng nhiệt độ và sau đó điều chỉnh tốc độ sôi phần cất ngưng tụ chảy xuống ống hứng với tốc độ 2 ÷ 3 giọt/ giây. Tiến hành thí nghiệm cho đến khi lượng nước trong ống hứng không thay đổi trong 5 phút.
Tắt bếp, để hệ thống nguội đến nhiệt độ phòng. Đọc chính xác thể tích nước trong ống hứng.
Nếu lượng nước thót ra khỏi mẫu trong quá trình chưng cất tạo với dung môi một dung dịch nhũ tương thì chưng cho đến khi phần dung môi ngưng tụ trong ống hứng phần trên cùng trong suốt thì ngừng lại và tắt bếp để nguội đến nhiệt độ phòng. Đem ống hứng gia nhiệt trong nước nóng cho đến khi hệ nhũ tương bị phá vỡ và tách ra thành hai lớp riêng biệt ( lớp nước và lớp dung môi). Đọc chính xác thể tích nước trong ống hứng.
Nếu lượng dung môi thu được trong ống ngưng đầy nhưng vẫn chưa trong suốt ( dạng nhũ tương) thì tắt bếp. Phá vỡ hệ nhũ tương theo phương pháp gia nhiệt. Dùng pipet hút phần dung môi trong ống hứng ra để lại phần nước. Tiếp tục quá trình chưng tiếp theo cho đến khi hết nước trong mẫu.
6. Tính toán kết quả
Làm thí nghiệm 2 lần và tính trung bình thể tích nước thu được.
Hàm lượng nước có thể tính theo phần trăm thể tích ( %V) hoặc % khối lượng:
Phần trăn thể tích:
Phần trăm khối lượng:
7. Sai số cho phép
Sai lệch cho phép giữa hai thí nghiệm song song:
Hàm lượng nước Sai lệch cho phép 0,0 ÷ 1,0
1,1 ÷ 2,5
0,1
0,2 hay 2% giá trị lớn hơn Báo cáo kết quả chính xác đến:
- 0,05% (đối với ống thu 2ml).
- 0,1% ( đối với ống thu 10ml).
8. Câu hỏi
1) Nêu ảnh hưởng của hàm lượng nước lẫn trong một số sản phẩm dầu mỏ.
2) Có thể dùng phân đoạn xăng 80 ÷ 120oC để thay thế cho dung môi xylen? Giải thích.
3) Đánh giá chất lượng sản phẩm thử nghiệm.