🧪 Liczba kwasowa (TAN)

Petrochemia PN-ISO 6618

Przegląd

STATUS (stan na 30.10.2026). PN-ISO 6618:2011 — wersja polska, wprowadza ISO 6618:1997 [IDT] i poprawkę ISO 6618:1997/Cor 1:1999 [IDT]; opublikowana 11.08.2011, zastąpiła PN-C-04066:1985; w katalogu PKN bez adnotacji o wycofaniu. Wprowadza wyłącznie normę ISO, bez normy europejskiej, stąd oznaczenie „PN-ISO” bez członu „EN”. ISO 6618:1997 to drugie wydanie normy (opublikowane 06.02.1997, zastąpiło ISO 6618:1987), ostatnio potwierdzone przez ISO 18.10.2023.

ZAKRES (rozdz. 1). Miareczkowanie wobec wskaźnika barwnego do oznaczania składników kwasowych albo zasadowych przetworów naftowych i środków smarowych rozpuszczalnych w mieszaninach toluenu i propan-2-olu. Oznacza się kwasy i zasady o stałych dysocjacji w wodzie większych niż 10⁻⁹; słabsze nie przeszkadzają, a sole reagują, gdy ich stała hydrolizy przekracza 10⁻⁹. Za składniki kwasowe olejów nowych i używanych norma uznaje między innymi kwasy organiczne i nieorganiczne, estry, związki fenolowe, laktony, żywice, sole metali ciężkich i dodatki (inhibitory, detergenty), za zasadowe — między innymi zasady organiczne i nieorganiczne, związki aminowe, sole słabych kwasów (mydła), sole metali ciężkich i dodatki. Metoda nie nadaje się do oznaczania składników zasadowych wielu olejów z dodatkami zasadowymi — do tego służy ISO 3771. Oleje, w których zmiana barwy wskaźnika jest niewidoczna — na przykład wiele olejów do obróbki skrawaniem, olejów przeciwkorozyjnych i podobnych olejów komponowanych albo oleje bardzo ciemne — bada się według ISO 6619; wyniki obu metod mogą się różnić liczbowo, ale zwykle są tego samego rzędu.

CO MIERZY WYNIK (rozdz. 1 i 3). Liczba kwasowa to ilość zasady, w miligramach KOH na gram próbki, potrzebna do zmiareczkowania składników kwasowych zawartych w 1 g próbki w ustalonych warunkach; liczba kwasów mocnych dotyczy tylko składników mocno kwasowych; liczba zasadowa to ilość kwasu wyrażona jako równoważna liczba miligramów KOH na gram. Wynik pokazuje względne zmiany zachodzące w oleju w czasie pracy w warunkach utleniających; nie jest bezwzględną miarą, z której da się przewidzieć zachowanie oleju w eksploatacji, a ogólnej zależności między korozją łożysk a liczbą kwasową lub zasadową nie stwierdzono.

ODCZYNNIKI I APARATURA (rozdz. 5–6). Rozpuszczalnik do miareczkowania: 500 ml toluenu i 5 ml wody dodane do 495 ml bezwodnego propan-2-olu (woda najwyżej 0,9 % (V/V)). Titranty: alkoholowy roztwór KOH 0,1 mol/l (6 g KOH na około 1 l propan-2-olu, łagodne gotowanie 10–15 min, dodatek co najmniej 2 g Ba(OH)₂ i ponowne gotowanie 5–10 min, odstanie przez kilka godzin i sączenie; przechowywanie w odpornej chemicznie butelce z rurką ochronną z wapnem sodowanym, nie w butelce szklanej) i alkoholowy roztwór HCl 0,1 mol/l (9 ml stężonego HCl na 1 l propan-2-olu). Oba roztwory nastawia się na tyle często, by wykryć zmianę o 0,000 5 mol/l — KOH wobec 0,1–0,15 g wodoroftalanu potasu w około 100 ml wody bez CO₂ z fenoloftaleiną, HCl najlepiej elektrometrycznie — w temperaturze zbliżonej do temperatury miareczkowań i do 20 °C. Wskaźnik: 1,0 g p-naftolobenzeiny w 100 ml rozpuszczalnika do miareczkowania, spełniający wymagania załączników A i B (w badaniu z 1992 r. wymagania załącznika A spełniało tylko jedno źródło handlowe); do liczby kwasów mocnych — oranż metylowy, 0,1 g w 100 ml wody. Aparatura: biureta 50 ml z działką 0,1 ml albo 10 ml z działką 0,05 ml.

PRZEBIEG (rozdz. 7–12). Olej używany ogrzewa się w pierwotnym pojemniku do (60 ± 5) °C i miesza, aż osad równomiernie się zawiesi, po czym sączy przez sito druciane 150 µm. Do kolby stożkowej 250 ml odważa się porcję zależną od rodzaju oleju i spodziewanej liczby (tablica 1: oleje nowe lub jasne — 20 ± 2 g przy liczbie do 3, 2 ± 0,2 g przy liczbie od 3 do 25, 0,2 ± 0,02 g przy liczbie od 25 do 250; oleje używane lub ciemne — 2 ± 0,2 g przy liczbie do 25, 0,2 ± 0,02 g powyżej), dodaje 100 ml rozpuszczalnika i 0,5 ml wskaźnika i miesza do rozpuszczenia. Barwa żółtopomarańczowa oznacza oznaczanie liczby kwasowej: miareczkuje się od razu, w temperaturze poniżej 30 °C, roztworem KOH dodawanym porcjami, do zmiany barwy z pomarańczowej na zieloną lub zielonobrązową, która utrzymuje się 15 s albo cofa po dodaniu dwóch kropli roztworu HCl; przy olejach ciemnych kolbą mocno się potrząsa, by na chwilę powstała piana, a koniec obserwuje w świetle białej lampy fluorescencyjnej. Barwa zielona lub zielonobrązowa oznacza oznaczanie liczby zasadowej — miareczkowanie roztworem HCl do zmiany barwy na pomarańczową. W obu przypadkach wykonuje się ślepą próbę ze 100 ml rozpuszczalnika i 0,5 ml wskaźnika. Liczbę kwasów mocnych oznacza się w wodnym ekstrakcie około 25 g próbki (trzy ekstrakcje wrzącą wodą: 100 ml i dwa razy po 50 ml), miareczkowanym roztworem KOH wobec oranżu metylowego do barwy złotobrązowej; gdy ekstrakt nie barwi się na różowo ani czerwono, liczba kwasów mocnych wynosi zero. Obliczenia: liczba kwasowa = (V₁ − V₀) · c(KOH) · 56,1 / m; liczba kwasów mocnych i liczba zasadowa — według wzorów 11.2–11.3. Wynik podaje się z dokładnością do 0,1.

PRECYZJA (rozdz. 13, tablica 2). Powtarzalność i odtwarzalność: dla liczby do 0,1 — 0,03 i 0,04; od 0,1 do 0,5 — 0,05 i 0,08; od 0,5 do 1,0 — 0,08 i 15 % wartości; od 1,0 do 2,0 — 0,12 i 15 % wartości. Dane dotyczą wyłącznie nowych jasnych olejów mineralnych bez dodatków oraz nowych i używanych inhibitowanych olejów do turbin parowych; nie dotyczą olejów tak zabarwionych, że zmiana barwy jest niewidoczna.

CZEGO TU NIE PODAJEMY. Wymagań dla p-naftolobenzeiny z załączników A i B ani treści poprawki ISO 6618:1997/Cor 1:1999 — są poza dostępnym tekstem normy.

Zasada metody

Porcję próbki rozpuszcza się w mieszaninie toluenu i propan-2-olu z niewielką ilością wody, a powstały jednofazowy roztwór miareczkuje w temperaturze pokojowej mianowanym alkoholowym roztworem zasady (liczba kwasowa) albo kwasu (liczba zasadowa) do punktu końcowego wskazanego zmianą barwy p-naftolobenzeiny — pomarańczowej w środowisku kwaśnym, zielonobrązowej w zasadowym.

Do oznaczenia liczby kwasów mocnych oddzielną porcję próbki ekstrahuje się wrzącą wodą, a ekstrakt miareczkuje roztworem KOH wobec oranżu metylowego.

Zastosowania

• Przetwory naftowe i środki smarowe rozpuszczalne w mieszaninie toluenu i propan-2-olu — liczba kwasowa, liczba kwasów mocnych i liczba zasadowa (rozdz. 1)
• Oleje nowe i używane — względne zmiany w czasie pracy w warunkach utleniających (rozdz. 1)
• Nowe jasne oleje mineralne bez dodatków oraz nowe i używane inhibitowane oleje do turbin parowych — dla nich ustalono precyzję (rozdz. 13)
• Poza zakresem: składniki zasadowe wielu olejów z dodatkami zasadowymi (ISO 3771) i oleje, w których zmiana barwy jest niewidoczna (ISO 6619)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-ISO 6618:2011 (wersja polska; wprowadza ISO 6618:1997 [IDT] i Cor 1:1999)

Tytuł (PL)

Przetwory naftowe i środki smarowe — Oznaczanie liczby kwasowej i zasadowej — Metoda miareczkowania wobec wskaźników barwnych

Title (EN)

Petroleum products and lubricants — Determination of acid or base number — Colour-indicator titration method

Procedura krok po kroku

1. Przygotowanie oleju używanego

   Ogrzanie w pierwotnym pojemniku do (60 ± 5) °C, wymieszanie do równomiernego zawieszenia osadu, sączenie przez sito 150 µm; olej używany bada się jak najszybciej po pobraniu (rozdz. 7).

2. Naważka i rozpuszczenie

   Porcja według tablicy 1 w kolbie 250 ml, 100 ml rozpuszczalnika i 0,5 ml wskaźnika; barwa żółtopomarańczowa — liczba kwasowa, zielona lub zielonoczarna — liczba zasadowa (8.1).

3. Miareczkowanie

   Od razu, poniżej 30 °C: roztworem KOH do zmiany barwy na zieloną lub zielonobrązową (liczba kwasowa) albo roztworem HCl do pomarańczowej (liczba zasadowa); koniec — gdy barwa utrzymuje się 15 s albo cofa po dwóch kroplach HCl (8.2, 9.1).

4. Ślepa próba

   100 ml rozpuszczalnika i 0,5 ml wskaźnika, KOH dodawany po 0,05 ml albo 0,1 ml do zmiany barwy z pomarańczowej na zieloną (8.3, 9.2).

5. Liczba kwasów mocnych

   Około 25 g próbki ekstrahuje się wrzącą wodą (100 ml i dwa razy po 50 ml), ekstrakt miareczkuje roztworem KOH wobec oranżu metylowego do barwy złotobrązowej; ślepa próba z 200 ml wrzącej wody (rozdz. 10).

6. Obliczenie i wynik

   Liczba kwasowa = (V₁ − V₀) · c(KOH) · 56,1 / m; liczba kwasów mocnych i zasadowa według 11.2–11.3; wynik z dokładnością do 0,1 (rozdz. 11–12).

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Norma może wymagać pracy z materiałami, czynnościami i sprzętem niebezpiecznym i nie omawia wszystkich zagrożeń — środki bezpieczeństwa ustala użytkownik (ostrzeżenie normy)
• Roztwór KOH przygotowuje się, gotując go w propan-2-olu (5.5.1), a liczbę kwasów mocnych oznacza w ekstrakcie wrzącą wodą (10.1) — ryzyko oparzeń

Najczęstsze pytania