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酸值 (AN) 和碱值 (BN) 是石油产品质量控制中的关键参数，通常由产品规格规定。在以往的标准中，这两个参数都是通过电位滴定或光度滴定来确定，例如ASTM D664（通过电位滴定法测定石油产品酸值的标准方法）、ASTM D2896（通过电位滴定法测定石油产品碱值的标准方法）或ASTM D974（通过颜色指示滴定法测定酸值和碱值的标准方法）。但是，除以上方法外，还有一种快速可靠的替代方法—温度滴定。
为什么要确定酸碱值？
酸值是石油产品中酸含量的指标。原油中存在的弱酸（例如环烷酸）可能与炼油设备的腐蚀有关。对石油产品来说，老化会导致酸的积累，从而增加管道和储罐腐蚀的风险。
为了防止酸的积累，需要将碱性添加剂添加到精炼石油产品中，例如润滑油。这些碱性添加剂可以中和弱酸并防止腐蚀。碱性添加剂的量可以用碱值来表征。
什么是温度滴定？
温度滴定 (TET) 是基于焓变原理。每个化学反应都与焓的变化有关，而焓的变化又会引起温度的变化。滴定过程中这种温度变化可以用高灵敏度的热敏电阻（图1）测量，来确定滴定的终点。
如果您想了解有关温度滴定基本原理的更多信息，请单击下方查看我们的文章《温度滴定 —拼图中缺失的部分》。
《Analyze This》：温度滴定
TET：AN和BN测定的理想选择
如果您之前用电位滴定法测定过酸碱值，您会知道并不是所有样品都能溶于溶剂混合物中。即使它们是可溶的，为了获得良好的重现性，也需要几个清洁步骤（包括每次滴定后调整电极）。
虽然光度滴定为无色样品提供了另一种指示方法，但溶解度问题仍然存在。ASTM D8045 中介绍的温度滴定法测定AN，为所有这些问题提供了理想的解决方案。
- 二甲苯：异丙醇 (3：1) 溶液可以更好地溶解许多样品，尤其是原油
- 终点识别不受彩色样品的影响
- Thermoprobe 不需要调节或额外的清洁步骤—只需用溶剂冲洗
- Thermoprobe 无需维护—无需重新填充电解液，只需将其干燥存放
与ASTM D664或ASTM D2896中提到的电位滴定相比，温度滴定还有很多优势
- 使用更少的溶剂：只需要30 mL，而不是60 mL或120 mL，节省额外成本减少浪费
- 滴定速度更快：是使用电位滴定时间的一半，每次分析都可以节省约2分钟
- 坚固的电极：Thermoprobe 全都免维护，无需调节，进一步缩短了分析时间e.
ASTM D8045（温度滴定法）和ASTM D664（电位滴定法）测定酸值的综合比较，请查看下表1。如果您进行碱值测定，则滴定剂和溶剂混合物都会有所不同，溶剂体积、滴定时间、电极调节和电极维护的数据都可以很好地反映根据ASTM D2896进行的温度滴定法和电位滴定测定碱值之间的比较。目前标准制定委员会内部正在讨论关于温度滴定测定碱值的ASTM 标准。
因为温度滴定会使得滴定速度更快，使用的溶剂更少，并且不必进行复杂的电极维护步骤，所以可以通过切换到温度滴定来节省大量成本。
还不相信？那就听一听我们的客户，来自德国 Oel Check GmbH 的 Thomas Fischer 讲述他对瑞士万通温度滴定的体验。
如何进行分析
在酸值或碱值测定过程中，非常弱的酸或碱（分别）被滴定，会使焓值出现比较小的变化。 使用催化终点指示剂，这些弱酸和弱碱也可以通过温度滴定进行测定。
什么是催化终点指示？
对于焓值变化较小，例如弱酸或弱碱的滴定，终点指示会变得困难。在这些情况下，就需要使用催化终点指示。催化终点指示剂在滴定过程中会发生强烈的放热或吸热反应。与滴定过程中使用的颜色指示剂一样，催化终点指示剂在所有分析物消耗完后才开始与滴定剂发生反应。这样，才能成功指示滴定终点。
酸值
将适量的样品（取决于预期的酸值）称重放入滴定容器中，然后加入30 mL溶剂混合物（异丙醇：二甲苯 = 1:3）和0.5 g多聚甲醛。样品溶解后，溶液用醇-KOH滴定至单一的放热终点。
在这里，多聚甲醛充当催化终点指示剂。一旦有过量的KOH，它就会在强烈的吸热反应中解聚，从而使反应到达放热终点。
有关此应用的更多详细信息，请下载我们的免费应用报告AB-427。
碱值
将适量的样品（取决于预期的碱值）直接称重放入滴定容器中，然后加入1 mL异丁基乙烯基醚和40 mL甲苯。样品溶解后，用冰醋酸中的HClO4滴定溶液至单一吸热终点。
在这种情况下，异丁基乙烯基醚作为催化终点指示剂。当存在过量的HClO4时，它会在强烈放热反应中聚合，使反应到达吸热终点。
有关此应用的更多详细信息，请下载我们的免费应用报告AB-405。
总结
与电位滴定或光度滴定相比，温度滴定为酸碱值的测定提供了一种快速而可靠的解决方案。该方法通过使用更合适的溶剂解决了样品溶解度的问题。此外，所需的溶剂更少，分析时间也缩短了。所有这些都大大降低了每次分析的成本，使其成为酸碱值测定的可行替代方案。
更多知识
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