酯化反应碱洗是什么碱
强碱。酯化反应碱洗是强碱,酯化反应,是一类有机化学反应,是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应和无机强酸跟醇的反应三类。羧酸跟醇的酯化反应是可逆的,并且一般反应极缓慢,故常用浓硫酸作催化剂。多元羧酸跟醇反应,则可生成多种酯。无机强酸跟醇的反应,其速度一般较快。典型的酯化反应有乙醇和醋酸的反应,生成具有芳香气味的乙酸乙酯,是制造染料和医药的原料。酯化反应广泛的应用于有机合成等领域。
用碱洗或用氨水处理。
硫酸二甲酯,是一种有机化合物,结构式为(CH3O)2SO2。为无色或微黄色,略有葱头气味的油状易燃性液体。
低温时微溶于水,常温时易溶于水,易溶于乙醚、乙醇、氯仿等有机溶剂。冷水中缓慢分解,随着温度上升而加速,50℃时形成未分解的硫酸二甲酯雾,极易水解成硫酸和甲醇,188℃完全分解。属于高毒类。
具有强烈的刺激和腐蚀性,并有迟发性生物效应。遇热、明火或氧化剂可燃。常作为甲基化试剂使用,硫酸二甲酯是可使DNA甲基化的试剂。经甲基化后,DNA可在甲基化位置被降解。
将无水甲醇加入冷至-10℃的氯磺酸或发烟硫酸中,在减压下经蒸馏而制得。
在农药制造业、有机化工原料制造业、染料制造业、催化剂及助剂制造业、塑料制造业、日用化学产品制造业、医药工业等有广泛用途。
研究简史:
第一次世界大战时,德、法帝国主义曾先后用硫酸二甲酯作为为军用毒气,名为“D-stoff”或“Rationite”(法国用作扰乱剂);后来由于其毒性太大,对自己人也会造成损伤,从第二次世界大战后各国早就不使用了。
1915年,英国科学家霍沃斯(Ha-Worth,Walter Norman)发现了用硫酸二甲酯和碱来制备糖类甲基醚的新方法。
中国自20世纪60年代初投入较具规模的工业化生产。
2012年12月19日,欧盟ECHA将硫酸二甲酯列入第8批高关注度物质(SVHC)。
2015年9月2日,中国印发《危险化学品目录(2015 版)》,规定硫酸二甲酯为危险化学品,受管制。
以上资料参考:百度百科-硫酸二甲酯
一、水分
1.石油产品中水分的来源有几种?
(1)在运输和储存过程中,进入石油产品中的水。
(2)石油产品有一定程度的吸水性,能从大气中或与水接触时,吸收和溶解一部分水。汽油、煤油几乎不与水混合,但可溶有不超过0.01%的水。把这为数极少的溶解水完全除去是较困难的。
2.石油产品中存在的状态主要有几种?
(1)悬浮状:水分以水滴形态悬浮于油中。多发生于粘度较大的重油。
(2)浮化状:水分以极细小的水滴状均匀分散于油中。这种分散很细的乳浊液,由于水滴微粒极小,比悬浮状水更难从石油中分出。
(3)溶解状:水分溶解于油中。其能溶解在油中的量,决定于石油产品化学成分和温度。通常,烷烃、环烷烃及烯烃溶解水的能力较弱,芳香烃能溶解较多的水分。温度越高,水能溶解于油品的数量越多。一般汽油、煤油、柴油和某些轻润滑油溶解水的数量很少,用GB/T260无法测出,可忽略不计。
3.水分对生产和应用有何意义?
(1)轻质油品中的水分会使燃烧过程恶化。并能将溶解的盐带入汽缸内,生成积炭,增加汽缸的磨损。
(2)在低温情况下,燃料中的水会结冰,堵塞燃料导管和滤清器,妨碍发动机燃料系统的燃料供给。
(3)石油产品中有水时,会加速油品的氧化和胶化。
(4)润滑油有水时不但会引起发动机零件的腐蚀,而且水和高于100度的金属零件接触时会形成蒸汽,破坏润滑油膜。
(5)加速有机酸对金属的腐蚀,造成锈蚀。使添加剂失效,低温流动性变差,堵塞油路,防碍油的循环及供油。
(6)还能使油品乳化加剧,使变压器油的耐电压下降。
二、水溶性酸碱
1.什么叫石油产品的水溶性酸碱?
石油产品的水溶性酸或碱是指加工及贮存过程中落入石油产品内的可溶于水的矿物酸碱。矿物酸主要为硫酸及其衍生物,包括磺酸和酸性硫酸酯。水溶性碱主要为苛性钠和碳酸钠。它们多是由于用酸碱精制时清除不净,由其残余物所形成的。
2.石油产品水溶性酸碱在生产和应用中有什么意义?
(1)石油产品中有水溶性酸碱,表明经酸碱精制处理后,酸没有完全中和或碱洗后用水冲洗得不完全。这些矿物酸碱在生产、使用或贮存时,能腐蚀与其接触的金属构件。水溶性酸几乎对所有金属都有强烈的腐蚀作用,而碱只对铝腐蚀。汽油中如有水溶性碱,在它的作用下,汽化器的铝制零件会生成氢氧化铝的胶体物质,堵塞油路、滤清器及油嘴。
(2)油品中存有水溶性酸碱会促使油品老化。因为油中存有水溶性酸碱,在大气中的水分、氧气的相互作用及受热情况下,天长日久就会引起油品氧化、胶化及分解。所以在出厂的成品分析中,哪怕是发现有极微量的水溶性酸碱,都认为是不合格,是不能出厂的。
三、酸值
1.什么叫酸值?
酸值是表明油品中含有酸性物质的指标,中和1克石油产品中的酸性物质所需的氢氧化钾毫克数,称为酸值(用mgKOH/g表示)。所测得的酸值为有机酸和无机酸的总值。但在多数情况下,油品中没有无机酸存在,因此所测定的酸值几乎都代表有机酸。油品中所含有的有机酸主要为环烷酸,是环烷烃的羧基衍生物(多为五碳环)。此外,还有在贮存时因氧化生成的酸性产物。在重质馏分中也含有高分子有机酸,某些油品还含有酚、脂肪酸和一些硫化物、沥青质等酸性化合物。
2.石油产品的酸值对生产和应用有何意义?
(1)根据酸值的大小,可判断油品中所含有的酸性物质的量。一般来说,酸值越高,在油品中所含有的酸性物质就多。油品中酸性物质的数量随原料与油品精制程度而变化。
(2)按酸值可概略地判断油品对金属的腐蚀性质。油品中有机酸含量少,在无水分和温度低时,对金属不会有腐蚀作用。但当含量多及存在水分时就能腐蚀金属。有机酸的分子量越小,它的腐蚀能力越大。当存在水分时,即使是微量的低分子酸也有强烈的腐蚀作用。石油馏分中的环烷酸虽属弱酸,在有水分情况下,对于某些有色金属也有腐蚀作用,特别是对铅和锌,腐蚀的结果是生成金属皂类。这样的皂类会引起润滑油加速氧化。同时,皂类渐渐聚集在油中成为沉积物,破坏机器正常工作。汽油在储存中氧化所生成的酸性物质,比环烷酸的腐蚀性强,它们的一部分能溶于水中,当油罐中有水落入时,便会增加其腐蚀金属容器的能力。
(3)柴油的酸值对柴油发动机工作状况有非常大的影响。酸值大的柴油会使发动机内的积炭增加,这种积炭是造成活塞磨损和喷嘴结焦的原因。
(4)由酸值大小可判断使用中润滑油的变质程度。润滑油在使用一段时间后,由于油品受到氧化逐渐变质,表现在酸值增大。当酸值超过一定限度,就应更换新油。
四、闪点
1.什么叫石油产品的闪点?
在规定的条件下,将油品加热,随油温的升高,油蒸气在液面上的浓度也随之增加,当升到某一温度时,油蒸气和空气组成的混合物中,油蒸气含量达到可燃浓度,若把火焰拿近这种混合物,它就会闪火,把产生这种现象的最低温度称为石油产品的闪点(用℃表示)。 闪点分为开口闪点和闭口闪点两种测定方法。通常挥发性较大的轻质石油产品多用闭口杯法测定。对于多数润滑油及重质油,多用开口杯法测定。
在闪点温度下,只能使油蒸气与空气所组成的混合物燃烧,而不能使液体油品燃烧。这是因为在闪点温度下油蒸发速度慢的缘故。这时蒸气混合物很快烧完,来不及产生一批燃烧所需的新蒸气,于是燃烧也就停止。 闪点实际上,是微小的爆炸。可燃气与空气混合后,形成爆炸混合物,当火焰靠近它时就发生爆炸。但不是所有的混合都能爆炸,在混合物中可燃气体过少或过多都不会爆炸。过少时由于过剩的空气吸收爆炸点放出的热,因此没有使热扩散到别的部分,以及引起其他部分气体燃烧的可能;过多时,因为混合物内含氧不足,混合物也不会爆炸。按物理本质,闪点相当于加热油品使空气中油蒸气浓度达到爆炸下限时的温度, 也就是说油品通常在爆炸下限时闪火。除汽油外,所有其它油在室温条件下,不能形成爆炸混合物所需的蒸气浓度,必须对油品加热才能引起闪火。
2.石油产品的闪点对生产和应用有何意义?
(1)从油品的闪点可判断其馏分组成的轻重。一般的规律是:馏分轻的闪点低,馏分重的闪点高。
(2)从闪点可鉴定油品发生火灾的危险性。因为闪点是有火灾危险出现的最低温度。按闪点的高低可确定其运输、贮存和使用的各种防火安全措施。
(3)对于某些润滑油来说,同时测定开口和闭口闪点,可作为油品含有低沸点混入物的指标,用于生产检查。通常开口闪点要比闭口闪点高20~30度,这是因为开口闪点在测定时,有一部分油蒸气挥发了。但如果两者结果悬殊太大时,则说明该油混有轻质馏分,或是蒸馏时有裂解现象,或是脱蜡过程中用溶剂精制时,溶剂分离不完全等。
五、铜片腐蚀
1.铜片腐蚀试验法的实质是什么?
铜片腐蚀试验法的实质是:把一块一定规格的铜片磨光,用溶剂洗涤晾干后,浸入试油中,加热到一定温度并保持一定时间后,取出铜片,根据其颜色变化,来定性地检查试油中是否含有腐蚀金属的活性硫化物或游离硫。 活性硫化物包括:元素硫、硫化氢、低级硫醇、二氧化硫、三氧化硫、磺酸和酸性硫酸酯等。二氧化硫多数是用硫酸精制及再蒸馏时,残留的中性及酸性硫酸酯分解生成的。 铜片对硫化氢和硫元素的存在非常敏感。铜片在元素硫为百万分之十五的油中,在50度下经过3小时即覆盖上黑色薄层。在百万分之三的硫化氢作用下,就会有紫红色斑点。 在油品中所含有的其它非活性硫化物,如二硫化物,噻吩、多硫化物等,在50度下对铜片的腐蚀很小,几乎没有颜色的变化。
2.铜片腐蚀试验对生产和应用有何意义?
(1)通过试验可判断油品中是否含有腐蚀金属的活性硫化物。为了脱除原油中所含的硫化氢和低级硫醇,通常在管线里打进碱液或用酸碱精制法,使活性硫化物生成胶质叠合物而除去。
(2)可预知油品在使用时对金属腐蚀的可能性。油品在运输、贮存和使用过程,都和金属接触。它所接触的金属当中,除钢铁之外,还有铜和铅合金、铝合金等。尤其对供油系统中的金属接触关系更大,故铜片腐蚀是油品的重要指标。
六、倾点和凝点
1.什么是倾点和凝点? 油品在规定条件下冷却,油品能够流动的最低温度称为倾点,不能流动的最高温度称为凝点。 石油产品是多种烃类的复杂混合物。每一种烃类都有它自己的倾点。因此它不象均匀的单体物质,具有一定的倾点。当温度降低时,油品并不立即凝固,要经过一个稠化阶段,在相当宽的温度范围内逐渐凝固。油品凝点只是油品丧失流动性时的近似的最高温度。是测定石油产品力学特性变化温度的常用方法之一,受条件局限性很大。特别是残渣重油,往往同一种产品,由于测定方法和测定条件不一样,所得结果也各不相同。所以,油品凝点从科学观点来看,不是一般意义的物理常数,而是一种条件试验所得的相对数值。为此,不得不在严格的试验条件下测定油品的凝点。
2.石油产品在低温时失去流动性的原因是什么?
(1)油品随着温度的降低而粘度增大,当粘度增大到一定程度时,油品丧失流动性。
(2)由于溶解在油品内的石蜡发生结晶所引起。油品冷却到某一临界温度时,石蜡开始形成小结晶体。再进一步冷却时,液相中分出石蜡的现象加剧,并使各单位微粒的结晶体聚合起来,形成所谓“石蜡结晶网络”。在凝固过程中,这种网络延展到全部液体,逐渐地吸住液体,最后完全控制住液相。这样的油品凝固,严格说来只是油品中所含百分之几的石蜡凝固,大部分油品依然是液体。然而这种析出的石蜡结晶是如此均匀地分布在液体中,完全牵制着全部液体微粒,以致全部油品失去流动性。
3.影响石油产品凝点的因素有哪些?
(1)凝点与油品的化学组成有关。由石蜡石油制成的直馏重油,其凝点要比以环烷-芳香基石油制成的重油高;正构烷烃的凝点随链长的增加而升高;异构烷烃的凝点比正构烷烃的要低;不饱和烃的凝点比饱和烃的凝点低。
(2)凝点与冷却速度有关。冷却速度太快,有些油品凝点偏低,因为当迅速冷却时,随着油品粘度的增大,晶体增长的很慢,在晶体尚未形成坚固的“石蜡结晶网络”前,温度就降低了很多;但也有凝点偏高的,要看油品性质而异。
(3)含蜡油品的凝点与热处理作用有关。所谓热处理是指使油品加热到某一温度,然后冷却到某温度的过程。热处理后含蜡油品凝点起变化的原因,是因为进行加热时溶解于油中的石蜡起了变化,因而在油品冷却时,石结晶过程改变了自己的特性,改变了开始结晶温度,结晶体形状及其形成连续结晶结构的能力。
4.测定石油产品的倾点及凝点对生产和应用有何意义?
(1)凝点对于含蜡油品来说,可在某种程度上作为估计石蜡含量的指标。油中的石蜡含量越多,越容易凝固。如果在油中加0.1%的石蜡,凝点约升高9.5~13度,如果从油中除去部分石蜡,则油的凝点可降低。
(2)列入规格作为贮运、保管时作质量检查之用。由于石油产品的凝点和使用时实际失去流动性的温度有所不同,故凝点只作为石油产品在低温下的工作效能的参考指标。
七、机械杂质
1.什么叫石油产品的机械杂质?
石油产品的机械杂质是指存在于油中所有不溶于溶剂(汽油或苯)的沉淀状或悬浮状物质。这些杂质多由砂子、粘土、铁屑粒子等组成。但现行方法测出的杂质也包含了一些不溶于溶剂的有机成分。如碳青质和炭化物等。
2.石油产品中的机械杂质是怎样来的?
(1)在加工过程混入的机械杂质。如用白土精制的油品,大部分的机械杂质是白土的微粒。用其它方法精制的油品中,机械杂质包括铁锈,矿物盐等。
(2)油品中的机械杂质在大多数情况下是在运输、储存时落入的。如罐、桶清洗不净或容器不严密飞入的尘土、混进铁锈等。
(3)某些重油,如渣油型齿轮油中的炭青质,也被当作机械杂质。
(4)润滑油中含有添加剂时,可发现含有0.025%以下的机械杂质,但不一定是外来杂质,而是添加剂组成中的物质。
3.石油产品中的机械杂质对生产和应用有何意义?
(1)含有杂质的燃料能降低发动机的效率。使摩擦面造成较大程度的磨损。
(2)润滑油中的机械杂质,特别是能擦伤机械表面的坚硬固体颗粒,会增加发动机零件的磨损和堵塞滤油器。
(3)粘度小的轻质油品,由于杂质很易沉降分离,通常不含或只含较少的机械杂质。粘度大的重油,若含有杂质并事前不过滤的话,在测定残炭、灰分、粘度等项目时,结果会偏大。
(4)使用中的润滑油,除含有尘埃、砂土等杂质外,还含有炭渣、金属屑等。这些杂质在润滑油中集聚的多少随设备的使用情况而不同,因此对设备磨损的程度也不同。因此机械杂质不能单独作为润滑油报废或换油的指标。
八、残炭
1.什么叫石油产品的残炭?
油品的残炭,是指将油品放入残炭测定器中,在不通入空气的试验条件下,加热使其蒸发和分解,排出燃烧的气体后,秘剩余的焦黑色残留物。测定结果用重量百分比表示。
2.形成残炭的主要物质有哪些?
形成残炭的主要物质是油品中的沥青质、胶质及多环芳烃的叠合物。烷烃只起分解反应,完全不参加聚合反应所以不会形成残炭。不饱和烃和芳香烃在形成残炭的过程中起着很大的作用,但不是所有芳香烃的残炭值都很高,而是随其结构不同而不同。以多环芳香烃的残炭值最高,环烷烃形成残炭的情况居中。
3.石油产品中的残炭对生产和应用有何意义?
(1)残炭是油品中胶状物质和不稳定化合物的间接指标。残炭越大,油品中不稳定的烃类和胶状物质就越多。例如裂化原料油若残炭较大,表明其含胶状物质多,在裂化过程中易生成焦炭,使设备结焦。
(2)用含胶状物质较多的重油制成的润滑油,有较高的残炭值。残炭值可用以间接查明润滑油的精制程度。
九、灰分
1.什么叫做石油产品的灰分?它的组成是怎样的?
油品在规定条件下灼烧后,所剩的不燃物质,称为灰分。以百分数表示。
组成灰分的主要组分为下列元素的化合物,即硫、硅、钙、镁、铁、钠、铝、锰等,有些原油还发现有钒、磷、铜、镍等。油品灰分的颜色由组成灰分的化合物决定。通常为白色、淡黄色或赤红色。油品中的灰分是极少的,含量一般为万分之几或十万分之几。油品灰分不能蒸馏出来,而留在残油中。通常重质含胶及酸性组分含量高的油品含灰分较多。
2.石油产品的灰分从哪里来?
(1)经蒸馏后的油品的灰分,是由设备腐蚀而生成金属盐和酸碱洗涤、白土处理时,脱渣不完全所致。
(2)油品在各种不同管线流动和在油罐及其它容器储存时,混入铁锈等金属氧化物和金属盐类形成灰分。
(3)润滑油在使用过程中,因与油接触的金属被腐蚀、油漆的溶解、灰尘的污染而增加灰分。
3.灰分对生产和应用有何意义?
(1)灰分可作为油品洗涤精制是否正常的指标,如用酸碱精制时,脱渣不完全,则残余的盐类和皂类使灰分增大。
(2)重质燃料油若含灰分太大,降低了使用效率。灰分沉积在管壁、蒸汽过滤器、节油器和空气预热器上,不但使传热效率降低,而且会引起这些设备的提前损坏。
(3)在油品应用上,如柴油灰分超过一定数量,灰分进入积炭将增加积炭的坚硬性,使气缸套和活塞和活塞圈的磨损增大。
(4)润滑油的灰分,在一定程度上,可评定润滑油在发动机零件上形成积炭的情况。灰分少的润滑油产的积炭是松软的,易从零件上脱落;灰分多的润滑油其积炭的紧密程度较大,较坚硬。但是这种结论只对不含添加剂的润滑油才是可靠的。若润滑油灰分是由于某些添加剂所造成,则难以从灰分的多少判断其形成积炭的情况。
十、粘度
1.什么叫粘度?
液体受外力作用时,液体分子间产生内摩擦力的性质,称为粘度。
2.如何理解粘度的概念?
在物理学中粘度是用流体分子间的相互作用力来解释的。假设把液体看成是许多层次排列而成的。那么,当外力作用而互相移动时,一层液体沿着另一层液体相互流动,在各液层之间发生了剪切作用,这一作用就是液体的内摩擦。流动较快的液层产生一剪切力作于流动较慢的液层,使之加速;与此同时流动较慢的液层产生反剪切力作用于流动较快的液层,使之减速。这种对剪切力显示阻抗作用的力,称为内摩擦力。液体内部这种相互作用的性质称为液体的粘度。
3.粘度通常分为哪几种?它们的单位是什么?
粘度通常分为动力粘度(绝对粘度)、运动粘度和条件粘度。
(1)动力粘度:在流体中两个面积各为1平方米,相距1米的液面,相对移动速度为1米每秒时,所产生的阻力如果是1牛顿,则运动粘度为1帕斯卡秒。动力粘度用η表示。
(2)运动粘度:是液体的运力粘度与同温度下液体密度的比,用符号ν表示。
(3)条件粘度:指采用不同的特定粘度计,所测得的以条件单位表示的粘度。各国通常用的条件粘度有以下几种:
A:恩氏粘度:是一定量的试样在规定温度(50度、80度、100度)下,从恩氏粘度计流出200毫升所用的秒数,与同体积水在20度下流出200毫升所用秒数的比值。用符号E表示。
B:赛氏粘度:是一定量的试样在规定温度下,从赛氏粘度计流出60毫升所用的秒数。以秒为单位。主要在美国使用。
C:雷氏粘度:是一定量的试样在规定温度下,从协雷氏粘度计中流出50毫升所用的秒数。以秒为单位。主要在英国使用。
用绝对测量法测定液体粘度一般很麻烦,而且不易得到较高的测量精确度。所以通常都是借助毛细管粘度计,把被测液体与已知粘度的标准液进行比较而测得的粘度。这种方法称为相对测量法。结果应标明测量时的温度。
4.粘度对生产和使用有何意义?
(1)可用来划分润滑油品的牌号。
(2)粘度是润滑油最重要的质量指标,正确选择一定粘度的润滑油,可保证发动机稳定可靠的工作状况。随粘度的增大,会降低发动机的功率,增大燃料的消耗,若粘度过大会造成起动困难;若粘度过小,会降低油膜的支撑能力,使摩擦面之间不能保持连续的润滑层,增加磨损。
(3)粘度对于润滑油的输送有重要意义。当油品的粘度增大时,输送压力便要增加。
(4)粘度是工艺计算的主要参考数据之一。例如,计算流体在管线中的压力损失,需查出雷诺数,而雷诺数与绝对粘度有关。
(5)油品的粘度通常随着它的馏程增高而增加。但同一馏程的馏分,因化学组成不同,其粘度也不相同。在油品中的烃类,以烷烃的粘度最小,以带有长侧链及多侧链的环状烃类的粘度最大。从粘度较大的润滑油馏分中去掉带有长侧链及多侧链的环状烃类,便能降低其粘度。在生产上可以从粘度变化判断润滑油的精制深度。通常是:未精制馏分油的粘度大于硫酸精制油的粘度,大于溶剂精制馏分油的粘度。
(6)燃料雾化的好坏是喷气发动机正常工作的最重要条件之一。喷气燃料的粘度对燃料雾化程度影响最大。为了保证喷气发动机在不同温度下,所必需的雾化程度,所以在燃料规格标准中规定了不同温度下的粘度值。
(7)粘度是柴油的重要性质之一,它可决定柴油在内燃机雾化及燃烧的情况。粘度过大,喷油嘴喷出的油滴颗粒大且不均匀,雾化状态不好,与空气混合不充分,燃烧不完全。柴油同时能对柱塞泵起润滑作用,粘度过小,会影响油泵润滑,增加柱塞磨损。
十一、粘度指数
粘度指数是一个用来表示润滑油粘温性质的工业参数。也就是将润滑油试样与一种粘温性较好(粘度指数为100)及另一种粘性较差(粘度指数为0)的标准油进行比较,而得出表示润滑油粘度受温度影响而变化程度的相对数值。
十二、抗乳化性
1. 什么叫润滑油的抗乳化性?
是指润滑油与水接触时,与水的分离速度。按规定方法加入定量的润滑油与蒸馏水,在一定搅拌速度下,搅拌一定时间,之后记录分出一定量水所用的时间或分出水的体积数,测定方法有GB/T7305和GB/T8022。
2. 生产或使用中影响抗乳化性的原因有哪些?
(1)在生产过程中由于精制深度不当,或油在使用时变质,生成了环烷酸或其它有机酸,以致油中环烷酸金属皂化物含量增加,使油的抗乳化性变差。
(2)油中混入了由于设备磨损带来的金属物质和外来砂土、尘埃等粉状杂质,以及某些酸类物质,妨碍了油水分离而使抗乳化性变坏。
(3)长期使用并已变质的润滑油,其中的油泥残渣也能促使油品乳化,使抗乳化时间增加。
3. 抗乳化性对润滑油的使用有何意义?
(1)乳化液在轴承等处析出水分时,可能破坏油膜。
(2)乳化液有引起腐蚀金属的作用。
(3)乳化液沉积于油循环系统时,妨害油的循环,造成供油不足,引起故障。
(4)油乳化后,加速油的变质,使酸值增高,生产较多的沉淀物,进一步增长了油的破乳化时间。
(4)油乳化后,使润滑油逐渐降低润滑作用,增大各部件间的摩擦,引起轴承过热,以至损坏机件。
十三、润滑油抗氧化安定性
1. 什么叫润滑油的氧化?
润滑油在使用和贮存过程中,与空气中的氧气接触,在一定的条件下,便会发生化学变化,而产生一些新的氧化产物,如酸类、胶质等。这些氧化产物聚集在油中,使油不论在外观或理化性质上都会发生变化,如颜色变暗、粘度增加、酸性增大,并且可能会有沉淀物析出。象这样的化学反应,称为润滑油的氧化。
2. 氧化深度与哪些因素有关?
(1)润滑油的化学组成以及这些组成的数量。
(2)温度条件。
(3)氧化时间。
(4)金属及其它物质的催化作用。
3. 什么叫润滑油的抗氧化安定性?
润滑油在一定的外界条件下,抵抗氧化作用的能力,称为润滑油的抗氧化安定性。
4. 测定润滑油的氧化安定性有何意义?
测定润滑油的氧化安定性虽然不能充分地表示出润滑油的使用特性,但供判断润滑在使用过程中的氧化倾向,从而间接了解精制深度及可能使用的年限,在一定程度上评定润滑的使用价值,仍有一定意义。
由多种不同的烃类混合组成的润滑油,其氧化过程是十分复杂的。因为润滑油的组成成分不同外界氧化条件不同,因此生成的氧化物也不同。属于酸性氧化产物的有羧酸、酚等,深度氧化还会生成低分子酸。这些产物会使酸值增大,故氧化后酸值的大小可作为油氧化程度的指标之一。同时也可作为能否长期使用的标准。但有时氧化仅能形成小部分酸性物质,大部分则形成中性产物。属于中性氧化产物的有醇类、酮类、脂类、胶类及沥青质等。这些产物和它们之间的缩合物,能生成深色沉淀。往往有些油在氧化很深时,酸值反而降低,这是由于生成了不溶于油的高分子酸沉淀物。故深度氧化时推测油的抗氧化安定性,除酸值外,还有一项沉淀物含量的指标。
润滑油的抗氧化安定性愈好,则按此方法氧化后所测得的酸值、沉淀物含量就越小,使用时造成的危害也越小。反之,润滑油的抗氧化安定性差,则氧化后生成的氧化产物多,使用时造成的危害也大。如生成的有机酸类(特别是当有水存在时)能腐蚀金属,缩短金属设备的使用期限,酸与金属作用生成的皂化产物,更能加速油的氧化。此外,对于绝缘油来讲,酸性产物能使浸入油中的纤维质绝缘材料变坏、污染油质、降低油的绝缘强度。能溶于油的中性胶质和沥青质,可加深油的颜色,增大粘度,影响正常的润滑和散热作用。不溶于油的氧化产物,在汽轮机油系统中,特别是在冷油器温度较低的地方,析出较多的沉淀,使传热效率降低。如沉淀物过多时,会堵塞油路,威胁安全运转。在变压器中沉淀物沉积在变压器线圈表面,堵塞线圈冷却通路,易造成过热,甚至烧毁设备。如果沉淀物在变压器的散热管中析出,还会影响油的对流散热作用。
因为汽轮机油和绝缘油在运行中都有不断被氧化的特性,故必须做抗氧化安定性的试验,否则,单凭酸值、粘度合格,也不能肯定是否可长期使用。
建议你尝试改变硫酸的用量和反应的温度。
一般的酯是不溶于水的,所以只有那些“棕色”的渣子才可能是酯,但是透析后那些酯必然不存在了,所以也可能是选择透析膜没有扎好,透析孔径过大导致的。
还有你最后用氢氧化钠碱洗,是不是你加入到速度过快,导致酯完全被局部水解了呢?
具体原因还要通过进一步的实验获得
液体燃料中的各种烃类对储运设备和发动机中的金属材料均无腐蚀作用。燃料引起金属腐蚀的原因是由于燃料中常含有不同数量的非烃物质,它们主要是硫和硫化合物、有机酸(环烷酸)、水分、添加剂(如乙液中的引出剂)以及细菌等。
一般精制良好的液体燃料均不含无机酸碱和水分,有机酸的含量也很低。但是,各种液体燃料中都含有少量的硫化合物,它们无论在液体状态或燃烧后呈气体状态都能给许多金属带来严重危害。燃料在长期储存过程中会逐渐氧化而生成有机酸,它们也能对一些金属引起腐蚀。
一、硫和硫化合物
液体燃料中的含硫物质主要包括硫(即游离硫)、硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物。(二硫醚)、环硫醚(氢化噻吩)和噻吩等。它们在燃料中的数量和种类是由原油的性质和加工工艺决定的,一般馏分愈重的燃料含硫量也愈多。
各种含硫物质中以硫、硫化氢和硫醇的腐蚀作用zui强,在常温下能直接腐蚀金属,称为活性硫。其他硫化合物在常温下不直接腐蚀金属 ,称为非活性硫。所有含硫物质燃烧后均生成二氧化硫和三氧化硫,它们对一些金属有腐蚀作用,特别在遇水冷凝条件下,生成亚硫酸和硫酸,能导致金属的强烈腐蚀。例如,发动机在起动时或低温下熄火再发动,燃烧室温度很低,燃气中的水分即很容易凝结而引起汽缸和活塞的腐蚀。各型发动机的排气系统同样在低温下也很容易遭受腐蚀。
硫能溶于液体燃料中,在常温下对银、铜及其合金有强烈的直接腐蚀作用。在较高温度下,元素硫也可以直接和铁作用而产生化学腐蚀,生成的产物为FeS,当温度超过150℃时,元素硫还可以和烷烃或环烷烃作用,生成硫化氢而腐蚀金属。在有水的情况下,硫与金属作用的腐蚀产物还可以与金属形成微电池而进行电化腐蚀,当元素硫含量超过0.02%时,硫能与镍作用,破坏其表面晶体结构。
随着温度的升高和硫含量的增大,硫对金属的腐蚀作用也增强。当燃料中无其他活性硫化物存在时,只要元素硫含量达到0.005%,就能引起铜片的腐蚀。当燃料中含有0.001%的硫醇,只要有0.001%的元素硫,就会在铜片上出现腐蚀。
硫与铜作用后生成黑色硫化铜薄胶,覆盖在金属表面。但硫化铜薄膜很不坚固,经过一段时间后便易从表面脱落,在燃料中形成不溶解的沉淀,同时使铜或铜合金进一步进受腐蚀。元素硫与银也能生成黑色硫化银,腐蚀机理与铜相似。
我国的原油大部分属于低硫原油,生产的液体燃料一般含元素硫极微,不致引起铜和铜合金的腐蚀,1962年曾发生大庆2号喷气燃料铜片试验不合格的情况。经检查,系因33号添加剂质量控制不严,将少量硫带进燃料所致。
将添加剂中硫充分脱除后,在100℃下经过3h铜片也未出现腐蚀。近年来,我国部分炼厂开始加工进口高硫原油,对脱硫技术提出了更高的要求。
硫化氢是各种硫化合物中腐蚀性zui强的物质。它能直接腐蚀锌、铜、黄铜、铁、铝等金属,生成这些金属的硫化物。燃料中只要有0.0005%的硫化氢,铜片试验即发现有腐蚀现象,因此各种燃料中均不允许含有。硫化氢易溶于水,且易和碱作用,在加工过程中通过碱洗很容易脱除。此外,燃料中的硫化氢与空气接触后易被氧化而生成硫。
硫醇主要腐蚀锡和青铜,在常温下不腐蚀钢、铝等合金。有硫化氢存在时,硫醇的腐蚀作用加剧。硫醇腐蚀金属后,生成难溶于燃料的粘稠胶状沉淀物,聚集在燃料系统的金属表面,堵塞喷嘴、过滤器和喷气发动机油泵的调节机构,破坏发动机的正常工作。硫醇还会与某些人造橡胶起作用,破坏橡胶油箱的缝合胶,引起漏油。
硫醇的腐蚀性与本身的结构有关。存在于汽油和宽馏分喷气燃料中的低分子硫醇具有较大的腐蚀性,存在于煤油型喷气燃料中的较高沸点的硫醇次之,而存在于柴油型喷气燃料中的硫醇则一般可认为是不会引起液相腐蚀的中性硫化合物。根据研究,60-130℃馏分中的硫醇,其腐蚀性比130-240℃馏分中的硫醇腐蚀性大5-7倍。200-300℃馏分中的硫醇在120℃时还不会腐蚀青铜。
烷基硫醇多存在于直馏产品中,其腐蚀性较大,而芳基硫醇多存在于热裂解产品中.其腐蚀性较小。芳基硫醇中的巯基(-SH)直接连在环上的腐蚀性比巯基连在侧链上的还要小。
为了防止硫醇产生的腐蚀,国内外喷气燃料规格一般将硫醇性硫含量限制在0.001%-0.005%以下。
所有活性含硫物质在有水分存在时,它们的腐蚀性增强。温度升高后,腐蚀性也增大,如俄罗斯TC-1喷气燃料在与青铜接触的情况下,温度从95℃提高到120℃后,腐蚀性增大为原来的1.5-2倍。
由于铜对活性含硫物质的腐蚀比较敏感,所以经常使用铜片试验来检查汽油、煤油或柴油中的活性含硫物质,通常采用的检测仪器为上海羽通仪器仪表厂生产的YT-5096铜片腐蚀测定仪。我国因喷气发动机的油泵有镀银的部件,虽然燃料的铜片试验合格,但仍出现镀银表面腐蚀现象,故在喷气燃料规格中增添了银片腐蚀试验,采用羽通公司生产的YT-0023银片腐蚀测定仪,以检测和防止燃料对油泵镀银部件产生腐蚀。 液体燃料中的硫化物,除了活性硫常温液相条件下对金属产生腐蚀外,无论活性硫还是非活性硫燃烧后都会转化成so2和so3,它们也会对发动机产生腐蚀,这些内容将在以后介绍。
由于以上原因,各种液体燃料的规格中都对含硫量作出严格的限制。国家成品油新标准的出台,更是对硫含量的要求有了进一步的提高,原来采用的燃灯法硫含量已经不能满足现在的需要,也促使生产和使用成品油的单位逐渐在采用YT-0253Z库仑硫含量测定仪,YT-0689Z紫外荧光硫含量测定仪和KL-3120X荧光硫含量测定仪。
二、有机酸
液体燃料中的有机酸主要指从原油加工时带来的环烷酸,但也包括少量燃料在储存过程中氧化生成的有机酸(羧酸)。
环烷酸一般以环戊烷和环己烷的衍生物出现,主要存在于柴油馏分中,煤油中含zui较少,汽油中更少。在精制过程中,燃料中的环烷酸和其他有机酸用碱洗后再用水洗,可以大部分被除去。但由于环烷酸钠盐仍有部分溶于燃料,出厂后遇到水分再水解而生成少量环烷酸,溶于燃料。
如果在燃料碱洗过程中控制不良,残存于燃料中的环烷酸皂,将呈棕色粘稠物质从燃料中析出,严重时会堵塞喷气发动机过滤器,影响操作。环烷酸皂很容易与普通胶质区别开,因为环烷酸皂用热水溶解后,会分解而呈碱性反应,而胶质则不能。
环烷酸对铅、锌等有色金属腐蚀性较大,也会腐蚀喷气发动机燃料系统中零件的镀镉层,生成不溶性的腐蚀产物,严重时将破坏燃料系统的正常工作。环烷酸对钢铁的腐蚀性较小,对铝则几乎不腐蚀。
汽油对金属的酸性腐蚀主要是由于氧化生成的有机酸造成的。随着汽油中胶质的生成而出现的有机酸比环烷酸的腐蚀性强得多,特别是能溶于水的低分子有机酸,其腐蚀性很大。如果容器中有水垫或燃料中混入水分时,水层中聚集的酸可以达到一定的浓度,对金属产生强烈的电化学腐蚀。煤油也有类似情况。因此,在储存液体燃料时,应尽量避免水分混入燃料。此外,储油容器或燃料系统中使用不同金属,亦将促进电极电位代数值较小的金属(较活泼的金属)的迅速腐蚀。
随着有机酸相对分子质量的增大,它们与金属作用后生成的盐类在燃料中的溶解度愈来愈小。这些盐类常粘附在容器及燃料系统的金属表面,部分悬浮于燃料中,使用中将会堵塞滤油器、喷嘴或燃油导管,影响燃油的正常流通。车辆长期存放中有时就会出现上述现象。因此,各种液体燃料均对有机酸含量作出严格的限制。相关检测仪器是羽通公司生产的YT-264系列酸值测定仪。
三、水溶性酸或碱
石油产品中的水溶性酸包括硫酸、磺酸、酸性硫酸酯,以及因氧化而生成的低分子有机酸。石油产品中的水溶性碱一般是氢氧化钠。经过正常精制的各种液体燃料都不含有水溶性酸或碱。但是,如果生产中控制不严,或在储存运愉过程中容器不清洁(例如容器用碱洗去油或用硫酸除锈后清洗不够),均有可能混入少量水溶性酸或碱。低分子有机酸则是燃料长期储存中氧化变质后生成的产物。
水溶性酸不仅对钢铁,而且对其他金属都有强烈的腐蚀作用,它们与金属作用后生成相应的盐类。水溶性碱主要对铝及铝合金有强烈的腐蚀。当燃料中有少量水溶性碱时,它能与铝及铝合金表面的氧化铝薄膜作用生成NaAlO2,新暴露的金属铝则容易与溶液中的水分作用,生成胶状的Al(OH)3沉淀。这种沉淀能堵塞滤清器的滤网、喷油嘴或导管。由于水溶性酸或碱的严重危害,一般燃料中均严格规定不许含有。检测仪器为YT-259石油产品水溶性酸和碱测定仪。
四、水分
燃料中混入的水分对金属的腐蚀表现在两个方面:一是水分能直接引起金属的化学和电化学腐蚀二是燃料中的某些含硫及酸性腐蚀性物质能溶解在水中,加速金属的腐蚀过程。
燃料中的游离水对金属的危害很大,它能腐蚀各种钢制零件,例如钢油罐、油桶、管道、阀门以及其他零件等。水分对低合金钢有较强烈的腐蚀作用,也腐蚀铜和锌等有色金属,对青铜不产生腐蚀。溶解在燃料中的微量水分只引起低合金钢的腐蚀。
在车辆和飞机发动机的燃料中,腐蚀一般容易发生于间歇和慢速运动的滑动部件上,特别是当发动机停放时间过久而又未按规定时间起动试车时,zui容易使各种钢制零件发生腐蚀。腐蚀表面往往出现斑点,生成褐色的絮状沉淀(含有氢氧化铁),堵塞过滤器,有时甚至卡住活门、套筒、活塞等精密机件,从而破坏燃料系统的正常工作。水分的检测主要采用YT-260蒸馏法水分测定仪和YT-11133系列卡尔费休微量水分测定仪。
五、微生物
*微生物研究所曾对液体燃料中的微生物进行了研究,在国产汽油、喷气燃料、灯用煤油及柴油中分离出细菌82株,真菌约41株。分离出的细菌有假单孢菌属、棒状杆菌属、节杆菌属和产碱杆菌属等,真菌有树脂芽枝霉、茄病镰刀霉、瓦克青霉、杂色曲霉和构巢曲霉等。有的菌种可在喷气燃料中存活300天以上。
喷气燃料中的细菌和真菌约有100多种,zui常见的是树脂芽枝霉。在有水的环境中,细菌能在一较宽的温度范围内生长,zui有利的繁殖温度是25-35度。如有铁锈及污渣等存在,繁殖特别迅速。它们主要以直链烃为食物,然后产生出二氧化碳、醇、酯、有机酸等物质。当储油容器、飞机油箱等长期未清洗,底部积水,在湿热的情况下,细菌极易繁殖。在油水界面上繁殖出的细菌,有的能产生有机酸,有的能将燃料的硫化物转化为硫及硫化氢等活性含硫物质,使容器遭受腐蚀。
为了防止细菌的腐蚀,可以在燃料中加入杀菌剂。这类物质如甲基紫,在每毫升燃料中加入万分之四克即能阻止细菌引起的腐蚀。有的用硼砂、乙二醇硼酸盐或有机硼(加人量0.05%)。因为硼基杀菌剂对祸轮有影响,不能连续使用,只能周期性地加入。此外,还有脂肪族伯胺的醋酸盐及氯霉素等亦可用作杀菌剂。烃类中的细菌缺乏游离水时,便不会繁殖,所以在储运及使用过程中,防止水分进人燃料和及时排出油箱中的水分,消灭细菌繁殖的条件,也可以防止细菌引起的腐蚀。
六、乙液
含有乙液的航空汽油燃烧后的产物也能对金属引起腐蚀。腐蚀有两种情况:
1)乙液中含有的引出剂如溴乙烷等在高温下产生热分解,生成卤化氢,生成的卤化氢在高温下能和金属作用,发生气相腐蚀,也称热腐蚀。乙液中的引出剂愈多,腐蚀也愈严重。例如发动机中的排气阀等零件就很容易遭受热腐蚀。
2)乙液汽油燃烧后,在发动机燃烧室壁和活塞顶等零件上常聚积有少量溴化铅沉淀。当发动机停放冷却时,溴化铅与凝结水作用,进行水解而生成氢溴酸HBr,对金属产生电化学腐蚀。这种腐蚀又称冷腐蚀。为此,使用过乙液汽油的发动机在长期封存时,燃烧室内需注入滑油或滑脂以防止腐蚀。此外,在储存乙液汽油的容器中有水分存在时,也能使乙液中的引出剂发生水解而生成HBr。它对锌铁(油桶)和镁合金(飞机油箱)等均有强烈的腐蚀作用。因此,在储存和运输乙液汽油时应注意采取措施,防止水分进入燃料。
答:对乙酸正戊酯的粗产品进行水洗和碱洗的目的如下:
1、水洗的目的是除去水溶性杂质,如未反应的醇,过量碱及副产物少量的醛等。 2、碱洗的目的是除去酸性杂质,如未反应的醋酸,硫酸,亚硫酸甚至副产物戊酸。