Индикатор качества жидкого углеводородного топлива

Изобретение относится к области контроля качества жидких топлив и используется для определения в них содержания свободной воды и механических примесей. Индикатор представляет собой фильтрующий материал, который выполнен из двух скрепленных между собой слоев, каждый из которых выполнен из смеси ультратонких перхлорвиниловых волокон с диаметром 5-9 мкм и 0,5-1,2 мкм, при этом первый слой в качестве химического реагента содержит гексацианоферрат (II), а второй слой смесь калия гексацианоферрата (II) и калия гексацианоферрата (III). Индикатор обладает высокой чувствительностью к эмульсионной воде, присутствующей в жидком углеводородном топливе. 2 з.п. ф-лы.

 

Предложенное изобретение относится к области композиционных сорбционно-фильтрующих материалов, которые могут быть использованы в качестве аналитических лент, и конкретно к индикаторным полосам для экспресс-определения воды в нефтепродуктах.

Известен прибор для определения свободной воды в углеводородах, содержащий вакумную трубку, заполненную химикалиями, реагирующими на присутствие свободной воды, выбранными из ряда: карбонат или сульфат кальция, бария, магния (US 3873271, 1975).

Известна бумага, содержащая комплексную соль тиоционата кобальта, для определения воды по изменению цвета бумаги от синей до бело-розовой [Танаев Н.А. Капельный метод. М. - Л.: ГОСХИМИЗДАТ. 1954. 272 с]. На бумагу помещают калиевую соль тиоционатного комплекса кобальта K₂[Co(SCN)₄] в виде синего пятна. При обработке водой комплексная соль разрушается и синяя окраска исчезает. И наоборот, при высушивании пятна при повышеной температуре окарска появляется снова.

Известен также индикаторный элемент, состоящий из трех слоев ультратонких гидрофобных полимерных волокон с диаметром пор не более 3 мкм, в котором на верхний слой нанесены соль Fе₂(S0₄)₃ в растворителе. Недостатком является малая чувствительность индикатора к воде (SU 306416, 21.07.71).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является индикаторная бумага, содержащая фильтрующий бумажный материал и тиоционатный комплекс кобальта в виде комплексной соли калия, натрия или аммония в количестве от 0,01 до 2 маc.% по отношению к массе бумаги, которая дублирована по одной стороне двухсторонней липкой лентой со снимамым покрытием, имеет размер (3-20)×(10-200) мм, а также герметично запаяна в полиэтиленовую пленку. Индикаторная полоса может содержать фоновый краситель от 0,01 до 0,1 маc.% по отношению к массе бумаги. Фоновый краситель имеет область поглощения (ОП) в видимом электронном спектре, отличную от ОП основного красителя (RU 2185621, 2002).

Недостатками известных индикаторов является низкая чувствительность при определении эмульсионной воды в жидком углеводородном топливе.

Задачей настоящего изобретения является разработка материала, предназначенного для экспресс-анализа жидкого углеводородного топлива, обладающего высокой чувствительностью при определении наличия эмульсионной воды даже в небольших количествах.

Поставленная задача решается описываемым индикатором качества жидкого углеводородного топлива, который содержит фильтрующий материал, пропитанный химическим реагентом, при этом фильтрующий материал выполнен из двух скрепленных между собой слоев, каждый из которых выполнен из смеси ультратонких перхлорвиниловых волокон с диаметром 5-9 мкм и 0,5-1,2 мкк, при этом первый слой в качестве химического реагента содержит гексацианоферрат (II), а второй слой смесь калия гексацианоферрата (II) и калия гексацианоферрата (III).

Преимущественно упомянутые слои фильтрующего материала выполнены в виде полос прямоугольной формы одинакового размера и скреплены по одному краю.

В предпочтительном варианте в фильтрующем материале массовое соотношение волокон с диаметром 5-9 мкм к волокнам с диаметром 0,5-1,2 мкм составляет (1-2):1.

Заявленный индикатор выполняется в основном в виде полос длиной 50±3 мм и шириной 30±2 мм, внеший вид которого предствляет собой два однородных листа, один - белого цвета, второй - от светло-желтого до желтого, сложенные вместе и скрепленные между собой.

Чувствительность к эмульсионной воде определяется наличием двух голубых пятен.

Способ изготовления предложенного индикатора заключается в следующем: перхлорвинил растворяют в дихлорэтане, а затем из полученного раствора методом электроформования получают тонковолокнистый материал, состоящий из смеси волокон, причем тонкие волокна получают с одних формущих гребенок, более толстые получают с других и проклеивают их в заданном соотношении за счет приближения гребенок к осадительному электроду. Полученный фильтрующий материал является гидрофобным.

Далее готовят растворы химических реагентов для пропитки фильтрующего материала (растворы красной и желтой кровяной соли).

Один лист фильтрующего материала пропитывают раствором гексацианоферрата (II) калия, а другой лист пропитывают растворами гексацианоферрата (II) и гексацианоферрата (III) калия.

Из каждого листа нарезают полоски прямоугольной формы размерами 50×30 мм, накладывают друг на друга и скрепляют полученный двухслойный материал с одной стороны.

Полученный индикатор испытан при определении наличия эмульсионной воды и механических примесей в авиационном топливе.

Анализ основан на изменении цвета индикатора при пропускании через него пробы топлива.

50 см³ топлива профильтровывают через индикатор, при этом индикатор помещают таим образом, чтобы поток топлива проходил сначала через белый листок индикатора (слой, содержащий гексацианоферат (II) калия), а затем через желтый листок (слой, содержащий смесь гексацианоферрата (II) и гексацианоферрата (III) калия).

Наличие механический примесей определяется путем сравнения следов, полученных на первом по ходу топливе слое материала с контрольным листом.

Наличие эмульсионной воды в топливе констатируют при обнаружении на втором по ходу топлива слое окрашенных голубых пятен. По количеству и интенсивности окрашивания определяют степень обводненности топлива, визуально сравнивая с количеством и интенсивностью цвета пятен, образующихся при фильтровании контрольной эмульсии.

Индикатор, полученный в соответствии с заявленной совокупностью признаков, реагирует на присутствие эмульсионной воды в пределах 0,001-0,003 маc.% и механических примесей в количестве 0,0002-0,0003 маc.%.

Индикатор качества топлива может быть использован при температуре воздуха и топлива от -60 до +60°С.

1. Индикатор качества жидкого углеводородного топлива, содержащий фильтрующий материал, пропитанный химическим реагентом, отличающийся тем, что фильтрующий материал выполнен из двух скрепленных между собой слоев, каждый из которых выполнен из смеси ультратонких перхлорвиниловых волокон с диаметром 5-9 мкм и 0,5-1,2 мкм, при этом первый слой в качестве химического реагента содержит калия гексацианоферрат (II), а второй слой смесь калия гексацианоферрата (II) и калия гексацианоферрата (III).

2. Индикатор по п.1, отличающийся тем, что упомянутые слои фильтрующего материала выполнены в виде полос прямоугольной формы одинакового размера и скреплены по одному краю.

3. Индикатор по п.1, отличающийся тем, что массовое соотношение волокон с диаметром 5-9 мкм к волокнам с диаметром 0,5-1,2 мкм в материале составляет (1-2):1.