SH/T0162標準中潤滑油基礎油堿性氮測定方法準確度探討

王 銳，林翠華，魏東旭，姜 恒，宮 紅

（遼寧石油化工大學 化學與材料科學學院，遼寧 撫順 113001）

潤滑油基礎油中的堿性氮含量是影響潤滑油基礎油氧化安定性的主要因素，因此，準確測定堿性氮含量具有十分重要的意義。盡管Q/SY44-2009《通用潤滑油基礎油》標準中并沒有硬性規定堿性氮這一指標，但堿性氮含量的大小卻是氧化安定性（旋轉氧彈法）的風向標，堿性氮含量越高，氧化安定性越差[1]。對于大慶150SN基礎油，堿性氮（Nb，×10-6）、總氮（Nt,×10-6）及硫含量（S,×10-6）與氧化安定性（Y,min）之間的關聯式為：Y=常數項-6.159Nt-1.792Nb+0.0247S，可見堿性氮對基礎油的影響最為顯著[2]。

目前，采用的SH/T0162《石油產品中堿性氮測定法》標準是將試樣溶于苯-冰乙酸混合溶劑中，以甲基紫為指示劑，用高氯酸-冰乙酸標準滴定溶液滴定試樣中的堿性氮，至溶液由紫變藍。SH/T0162標準無需復雜的儀器，能夠快速、便捷地測定石油產品中的堿性氮含量。SH/T0162標準為通用標準，但對于潤滑油基礎油中堿性氮的測定，此標準的重復性和再現性較差，堿性氮測定結果與試驗條件有很大關系。

1 實驗部分

潤滑油基礎油樣品取自不同產地、不同原油煉制，包括大慶、撫順、大連、荊門等石化公司。采用ZJXD-2000型堿性氮測定儀（電位滴定法）對照測試結果。

按SH/T0162《石油產品中堿性氮測定法》標準進行分析測試。稱取適當的試樣于250mL清潔、干燥的錐形瓶中，加入50mL1∶1苯-HAc溶液，待試樣溶解透明后加5D甲基紫指示劑，用HClO4-HAc標準滴定溶液滴定至紫色消失，出現藍色時，記錄消耗高氯酸-冰乙酸標準滴定溶液的體積。試樣中堿性氮含量NB（×10-6）計算公式如下：

式中 V1：滴定試樣消耗的HClO4-HAc標準滴定溶液的體積，mL；V2：空白試樣消耗的HClO4-HAc標準滴定溶液的體積，mL；C：HClO4-HAc標準滴定溶液的實際濃度，mol·L-1；0.014 與 1.00 mL HClO4-HAc 標準滴定溶液[C（HClO4）=1.000 mol·L-1]相當的以克表示的N的質量；M：試樣的質量，g。

2 結果與討論

SH/T0162標準給出了汽油、煤油、柴油、潤滑油等淺色石油產品中堿性氮的測定方法。潤滑油基礎油較汽油、柴油來講屬于重質石油餾分，根據長期的測試研究表明，若按照SH/T0162要求進行測試，存在諸多問題。現對以下影響因素進行討論。

2.1 取樣量對NB測定的影響

根據油樣顏色的深淺來決定稱取油樣的質量，若油樣顏色較深時，稱取量要小，此時加入苯-HAc和指示劑后呈紫色；若按照SH/T0162標準稱取潤滑油基礎油，加入苯-HAc和指示劑后呈藍色，無法進行測試。因此，要根據指示劑顏色變化來判斷稱取潤滑油基礎油的質量。表1為SH/T0162要求稱取試樣量與實際稱取試樣量的對比數據。

表1 SH/T0162要求稱取試樣量與實際稱取試樣量的對比數據Tab.1 Comparison of the required quality and the actual quality of sample in SH/T0162

取自不同產地、不同原油煉制的潤滑油基礎油的堿性氮測定結果如表2。

表2 不同來源潤滑油基礎油堿性氮測定結果Tab.2 Result of contents of basic nitrogen from different lubricant base oil

由表2可以看出，不同取樣量及不同測定方法對堿性氮測定結果的影響。

2.2 空白值對NB測定的影響

為了便于連續測樣，一次配制苯-冰乙酸（1∶1）2L，混合搖勻測定空白值。空白值會因不同生產廠家的試劑而不同，同一廠家不同批號試劑的空白值也會不同，甚至同一廠家同一批號試劑的空白值也會隨時間而變化，故每次測樣前需先測定空白值，否則會影響NB的重復性和再現性。表3為國藥集團化學試劑有限公司（簡稱國藥化試）的試劑與其他廠試劑的空白滴定所消耗的HClO4-HAc標準液體積。

表3 不同廠家試劑的空白值測試數據Tab.3 Blank value of reagents from different manufacturers

2.3 室內環境對NB測定的影響

盡管在50m2實驗室內有6組共12支日光燈管照明，同時通風櫥內也安裝了日光燈管，但是發現在晴天/陰天、白天/夜間測定的結果偏差高達20%。

2.3.1 晴天/陰天測定的影響 晴天時，滴入指示劑后，試樣呈現亮紫色，在其滴定過程中，快達到終點時，滴加1D HClO4-HAc標準溶液，中間會慢慢變綠，這個綠色會慢慢擴大，此時滴定需謹慎，切勿過量。而且到達滴定終點時，顏色轉變明顯（由亮紫變為藍色）。陰天時，滴入指示劑后，試樣呈藍紫色，且顏色發暗，在滴定過程中，中間也會慢慢變綠，但是變綠不明顯，到達滴定終點時，顏色判斷會較困難，實際已經是藍色了，但是仍顯紫色，這樣會導致高氯酸-冰乙酸標準溶液的用量過多（即V2偏大），按式（1）計算會導致NB偏高。

2.3.2 白天/夜間測定的影響 白天在自然光下測定時，試樣呈亮紫色，而且到達滴定終點時，顏色轉變明顯（由亮紫變為紫色）。夜間在日光燈下測定時，滴入指示劑后，試樣呈藍色，無法進行試驗，白天看則是紫色，因此，夜間不宜測定堿性氮。

2.4 指示劑對NB測定的影響

指示劑（甲基紫）的規格對堿性氮的測定也有影響。例如，國藥集團化學試劑有限公司（簡稱國藥化試）的甲基紫比其他廠家的甲基紫透亮，顏色深，滴定終點容易判斷，其他廠家的甲基紫顏色淺且發暗，不容易判斷顏色變化。經長期實驗檢驗，國藥化試所生產的甲基紫指示劑比較可靠。

3 結論

SH/T0162標準是一種測定堿性氮通用的方法，由于潤滑油基礎油屬于重質石油餾分，有別于其他輕質餾分油，因此，在實際測定堿性氮過程中必須具體問題具體分析。該標準還需進一步修訂、細化和完善，對潤滑油基礎油的堿性氮測定主要表現在以下3個方面：

（1）取樣量不能按標準中規定值，需適當，取樣量過多指示劑呈藍色，無法進行測試。

（2）每次測樣前必須先測空白，以免空白值隨時間發生變化，對測定結果造成影響。選擇正規的試劑和指示劑的供應商。

（3）堿性氮測定需在晴天的白天進行，在自然光下滴定溶液的顏色易辨別；陰天及夜間測試會使測定值偏大甚至無法測試。

［1］王卓,齊春景.堿性氧化物對遼河基礎油使用性能的影響［J］.潤滑油,2009,24（1）:27-28.

［2］周亞松.含氮化合物與潤滑油基礎油的氧化安定性［J］.潤滑油,1995,（4）:19-20.