Determination of the total base number in petroleum products

Význam tématu

Stanovení celkového bazického čísla (TBN) je klíčovým parametrem v analytice ropných produktů a maziv. Informuje o obsahu alkalických přísad, stavu oleje a schopnosti neutralizovat kyselé látky vznikající při provozu motorů. Pravidelná kontrola TBN pomáhá předcházet korozi, prodlužuje životnost zařízení a zajišťuje dodržení průmyslových norem.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bulletin AB-405/2 e je popsat čtyři odlišné titrační metody pro stanovení TBN v ropných produktech podle mezinárodních norem (ISO 3771, ASTM D974, IP 400) a přiblížit jejich princip, metodiku a porovnání výhod a nevýhod.

Použitá metodika

Popis čtyř hlavních titračních přístupů:

• Potenciometrická titrace (ISO 3771 / ASTM D2896): napevno definované množství vzorku v aceton-kyselina octová-toluenovém prostředí titrací perchlorovou kyselinou, detekce ekvivalenčního bodu pomocí Solvotrode easyClean.
• Fotometrická titrace (ASTM D974 / ISO 6618): použití methyloranžového indikátoru v toluen-isopropanolové směsi, vizuální či fotometrická detekce bodu zlomu absorbance při 520 nm.
• Termometrická titrace (plánovaný ASTM): katalytická indikace přídavkem isobutyl-vinyléteru, měření endotermického skoku teploty při reakci s trifluormethansulfonovou nebo perchlorovou kyselinou.
• Konduktometrická titrace (IP 400): měření změny vodivosti vodné fázě při titraci chlorovodíkovou kyselinou v isopropanol-toluenovém média.

Použitá instrumentace

• Automatický titrátor s režimy DET, MET a Cond (Metrohm).
• Burety 5 mL a 10 mL.
• Míchadlo pro homogenní rozpuštění vzorku.
• Elektrody: Solvotrode easyClean; Optrode (520 nm); Thermoprobe; konduktometrická sonda Pt1000.

Hlavní výsledky a diskuse

Všechny čtyři metody poskytují reprodukovatelné hodnoty TBN v rozsahu cca 0,05–250 mg KOH/g. Potenciometrie nabízí nejširší rozsah a dobrou odolnost proti rušení elektrostatickými náboji. Fotometrie je jednoduchá a rychlá, avšak méně vhodná pro tmavé oleje. Termometrie garantuje ostrou detekci koncového bodu bez nutnosti elektrické izolace, vyžaduje však přísné dodržení teplotních podmínek. Konduktometrie je ekologičtější volba pro nižší rozsahy TBN, vhodná pro vodou ředitelné díly.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá automatizace a možnost zařazení do rutinního QA/QC.
• Volba vhodné metody podle optických vlastností a očekávaného rozsahu TBN.
• Minimalizace chyb v důsledku elektrostatiky (Solvotrode), vizuální kontroly (methyloranž) nebo vodivostních artefaktů.
• Dodržení mezinárodních standardů a interních specifikací.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Vývoj zelenějších rozpouštědel a nižší spotřeby nebezpečných látek.
• Integrace inline analýzy pro kontinuální monitoring provozu.
• Miniaturizace senzorů pro terénní měření a mobilní laboratoře.
• Pokročilá digitalizace a přímé napojení na LIMS a systémy průmyslu 4.0.

Závěr

Bulletin předkládá komplexní přehled možností stanovení celkového bazického čísla v ropných produktech. Výběr optimální metody závisí na charakteru vzorku, požadované citlivosti a provozních podmínkách. Díky standardizovaným protokolům lze zajistit spolehlivou kontrolu kvality a dlouhodobou ochranu strojních součástí.

Reference

• ASTM D2896-11 – Potenciometrická titrace TBN
• ISO 3771:2011 – Perchlorová potenciometrie TBN
• ASTM D974-11 – Fotometrická titrace TBN
• DIN ISO 6618 – Barvonásobná titrace TBN
• IP 400/01 – Konduktometrická titrace TBN
• Metrohm Monograph – Practical thermometric titration