|
продуктах химической промышленности (жирных кислотах, спиртах, фенолах), в специальных жидкостях, а также в качестве контрольного при разработке других методов определения воды. Гидридкальциевый, метод довольно широко применяется при исследовании растворимости воды в индивидуальных углеводородах и топливах, а также в минеральных и синтетических маслах. Этот метод, как и метод Фишера, позволяет определять как эмульсионную, так и растворенную воду. Однако при определении содержания воды гидридкальциевым методом процесс взаимодействия гидрида кальция с водой протекает очень медленно. Таким образом, для определения содержания воды при оценке гигроскопичности рапсового метилэфира целесообразно использовать кулономстрическое титрование по методу Фишера. Известно, что скорость насыщения углеводородных соединений влагой в условиях контакта с влажной атмосферой зависит от относительной влажности воздуха, температуры среды поверхности соприкосновения, толщины слоя продукта [90]. Необходимо установить скорость насыщения влагой рапсового метилэфира, т.е. определить минимально необходимое время, за которое достигается равновесное состояние системы «рапсовый метилэфир растворенная вода насыщенный водяной пар» при различных температурах, относительной влажности воздуха и удельной поверхности соприкосновения продукта с воздухом. Выбор температурного режима при оценке гигроскопичности рапсового метилэфира осуществляется, исходя из реальных усредненных условий хранения и применения этого продукта. Оптимальной с этой точки зрения является температура 15-25 °С. В работах Ечина А.И. установлено, что при оценке гигроскопичности авиационных синтетических масел, основу которых составляют сложные эфиры, время выдерживания навески должно составлять не более 72 ч, т.к. за это время происходит полное насыщение водой навески масла. Дальнейшее 96 |
Глава 3. Методическое обеспечение экспериментальных исследований 3.1. Методика оценки гигроскопичности рапсового метилэфира Как указывалось в разделе 2.4. физико-химические свойства рапсового метилэфира, относящегося к сложным эфирам, могут существенно ухудшаться при взаимодействии с водой. Необходимо обосновать метод определения содержания воды в этом продукте и разработать методику оценки гигроскопичности при контактировании с атмосферным воздухом. В настоящее время в технической документации на все топлива и масла применяется количественный метод определения содержания воды но ГОСТ 2477 [65]. Этот метод, основанный на азеотронной дистилляции бензинового раствора нефтепродукта, обеспечивает контроль за содержанием в нем воды при производстве и хранении. Однако недостаточная чувствительность этого метода не позволяет использовать его при исследовании обводненности рапсового метилэфира. Было изучено большинство из существующих методов определения содержания воды в органических веществах [66-71]. Рассмотрение научных публикаций за последние 10 лет показало, что в 30% всех работ анализ производился при помощи химического метода с применением реактива Фишера. Широкое использование получили также гидридкальциевый и газохроматографический методы. Метод определения воды с помощью реактива Фишера широко используется для точных измерений содержания влаги в реактивах, в продуктах химической промышленности (жирных кислотах, спиртах, фенолах), в специальных жидкостях, а также в качестве контрольного при разработке других методов определения воды. Гидридкальциевый. метод довольно широко применяется при исследовании растворимости воды в индивидуальных углеводородах и топливах, а также в минеральных и синтетических маслах. Этот метод, как и метод Фишера, позволяе т определять как эмульсионную, так и растворенную воду. Однако при определении содержания воды гидридкальциевым методом процесс взаимодействия гидрида кальция с водой протекает очень медленно [75]. Таким образом, для определения содержания воды при оценке гигроскопичности рапсового метилэфира целесообразно использовать кулонометрическое титрование по методу Фишера. Известно, что скорость насыщения углеводородных соединений влагой в условиях контакта с .влажной атмосферой зависит от относительной влажности воздуха, температуры среды поверхности соприкосновения, толщины слоя продукта [31, 76, 75]. Необходимо установить скорость насыщения влагой рапсового метилэфира, т.е. определить минимально необходимое время, за которое достигается равновесное состояние системы «рапсовый метилэфир растворенная вода насыщенный водяной пар» при различных температурах, о тносительной влажности воздуха и удельной поверхности соприкосновения продукта с воздухом. Выбор температурного режима при оценке пнроскопичности рапсового метилэфира осуществляется, исходя из реальных усредненных условий хранения и применения этого продукта. Оптимальной с этой точки зрения является температура 15-25 °С. В работах [81,82] установлено, что при оценке гигроскопичности авиационных синтетических масел, основу которых составляют сложные эфиры, время выдерживания навески должно составлять не более 72 ч, т.к. за это время происходит полное насыщение водой навески масла. Дальнейшее увеличение содержания воды не происходит и устанавливается равновесное состояние в системе «растворенная вода авиационное синтетическое масло». По аналогии этот показатель можно применять и для рапсового метилэфира. При оценке гигроскопичности выбрана 100% относительная влажность, что обеспечивает поддержание выбранной относительной 82 Глава 4. Результаты экспериментальных исследований 4.1.Результаты исследования гигроскопичности рапсового метилэфира Известно, что растворимость воды в рапсовом метилэфире гораздо выше, чем у других углеводородных соединений, что объясняется полярностью молекул этого продукта. Параллельно с физико-химическим взаимодействием между полярными молекулами воды и рапсового метилэфира, сопровождающимся образованием водородных связей, рапсовый метилэфир вступает с водой в химическую реакцию гидролиза. Теоретические вопросы, связанные с исследованием путей попадания воды в рапсовый метилэфир й его обводнения при транспортно-складских операциях, а также влияние на этот процесс температуры продукта, рассмотрены в главе 2. Представляет интерес экспериментальная проверка полученных теоретических положений is соответствии с методиками, приведенными в главе 3. Как указывалось в разделе 3.1, для определения содержания воды в рапсовом метилэфире при оценке гигроскопичности этого продукта использовалось кулонометрическое титрование по методу Фишера. В ходе эксперимента определялась скорость насыщения влагой рапсового метилэфира, т.е. минимально необходимый промежуток времени, за котороый достигается равновесное состояние системы «рапсовый метилэфир растворенная вода -' насыщенный водяной пар» при постоянных температуре, относительной влажности воздуха и поверхности соприкосновения продукта с воздухом. Выбор температурного режима при оценке гигроскопичности рапсового метилэфира осуществлялся, исходя из реальных усредненных условий хранения и применения этого продукта. При проведении экспериментов принята температура 25 °С. Поскольку в известной нам литературе отсутствуют данные о продолжительности процесса насыщения водой рапсового метилэфира, при оценке 102 |