Zarejestruj się
LabCoda / Baza Wiedzy / Zawartość olefin w paliwach

🧪 Zawartość olefin w paliwach

Petrochemia ASTM D1159 / FIA

Oznaczanie zawartości nienasyconych węglowodorów (olefin) w paliwach na podstawie liczby bromowej metodą miareczkowania elektrometrycznego. Miara reaktywności i stabilności paliwa.

Przegląd

Olefiny (alkeny) to nienasycone węglowodory zawierające wiązania podwójne C=C. W paliwach silnikowych pochodzą głównie z procesów krakingu katalitycznego (FCC) i termicznego. Obecność olefin w benzynie wpływa korzystnie na liczbę oktanową (podwyższa RON), ale negatywnie na stabilność oksydacyjną — olefiny łatwo polimeryzują i tworzą żywice, powodując zatykanie filtrów, osady na zaworach dolotowych i dysze wtryskiwaczy.

Dyrektywa Paliwowa 2009/30/WE ogranicza zawartość olefin w benzynie do maksymalnie 18% v/v. Zawartość olefin określana jest metodami pośrednimi: poprzez liczbę bromową (ASTM D1159) lub analizę FIA — Fluorescent Indicator Adsorption (ASTM D1319). Liczba bromowa wyraża masę bromu (w gramach) reagującego ze 100 g próbki i jest miarą stopnia nienasycenia. Metoda FIA rozdziela węglowodory na frakcję nasyconą, olefinową i aromatyczną za pomocą adsorpcji na żelu krzemionkowym z fluorescencyjnymi wskaźnikami.

ASTM D1159 jest preferowaną metodą ze względu na wyższą dokładność, prostszą procedurę i mniejszą podatność na błędy systematyczne w porównaniu z FIA. Metoda ma zastosowanie do benzyn (w tym bezołowiowych, utlenowanych), nafty, oleju napędowego oraz destylatów naftowych o temperaturze wrzenia do ~315°C.

Zasada metody

Odważoną próbkę paliwa rozpuszcza się w mieszaninie rozpuszczalników (1,1,1-trichloroetan lub dichlorometan + kwas octowy). Do roztworu dodaje się kroplami standardowy roztwór brom-bromku w kwasie octowym. Brom reaguje z wiązaniami podwójnymi C=C olefin w reakcji addycji elektrofilowej (Br₂ + R-CH=CH-R → R-CHBr-CHBr-R). Punkt końcowy miareczkowania wykrywa się elektrometrycznie — za pomocą dwóch platynowych elektrod z nałożonym potencjałem. Gdy cały brom zareaguje z olefinami, nadmiar wolnego bromu powoduje skok prądu między elektrodami (punkt przegięcia krzywej miareczkowania). Liczba bromowa = (g Br₂ / 100 g próbki). Przeliczenie na % olefin wymaga znajomości średniej masy molowej olefin w próbce (Aneks A2 normy).

Zastosowania

Kluczowe parametry

ParametrWartość
Zakres liczby bromowej0,1–100+ g Br₂ / 100 g próbki
Limit olefin w benzynie (UE)≤18% v/v (Dyrektywa 2009/30/WE)
Powtarzalność±(0,09 × √X) gdzie X = liczba bromowa
Detekcja punktu końcowegoElektrometryczna (2 elektrody Pt, potencjał 150–200 mV)
RozpuszczalnikDichlorometan + kwas octowy lodowaty (1:1)

Norma

Numer normy
ASTM D1159-07(2017)
Tytuł (PL)
Liczba bromowa destylatów naftowych i handlowych olefin alifatycznych metodą miareczkowania elektrometrycznego
Title (EN)
Standard Test Method for Bromine Numbers of Petroleum Distillates and Commercial Aliphatic Olefins by Electrometric Titration

Procedura krok po kroku

1. Standaryzacja roztworu bromu

Odmierz 25 mL roztworu brom-bromku, dodaj nadmiar KI, miareczkuj uwolniony jod tiosiarczanem sodu 0,1 mol/L (wskaźnik: skrobia). Oblicz dokładne stężenie Br₂.

⏱ Czas: 15 min

2. Odważenie próbki

Odważ 2–20 g próbki paliwa (masa zależy od spodziewanej liczby bromowej — im wyższa LB, tym mniejsza navażka). Dokładność ±0,1 mg.

⏱ Czas: 3 min

3. Rozpuszczenie próbki

Przenieś próbkę do zlewki, dodaj 50 mL mieszaniny dichlorometan/kwas octowy (1:1 v/v). Wymieszaj na mieszadle magnetycznym.

⏱ Czas: 3 min

4. Przygotowanie elektrody

Zanurz podwójną elektrodę Pt w roztworze próbki. Podłącz do biurety/titratora. Ustaw potencjał polaryzacji 150–200 mV DC.

⏱ Czas: 3 min

5. Miareczkowanie

Dodawaj kroplami roztwór brom-bromku. Monitoruj prąd między elektrodami. Brom reaguje z olefinami — prąd bliski zeru. Po wysyceniu olefin nadmiar bromu powoduje skok prądu.

⏱ Czas: 10–20 min

6. Punkt końcowy

Zarejestruj punkt końcowy — skok prądu >50 µA utrzymujący się przez 30 s. Zapisz objętość roztworu bromu zużytą do miareczkowania (V [mL]).

⏱ Czas: 2 min

7. Obliczenie liczby bromowej

LB = (V × C_Br₂ × 159,8) / (10 × m), gdzie V = objętość miareczkowania [mL], C = stężenie Br₂ [mol/L], 159,8 = M(Br₂), m = masa próbki [g]. Wynik w g Br₂ / 100 g.

⏱ Czas: 5 min

8. Przeliczenie na % olefin

Wg Aneksu A2 ASTM D1159: % olefin ≈ LB × (M_olefin / 159,8) × 100/ρ. Dla benzyn typowo stosuje się M_olefin ~84 g/mol (heksen).

⏱ Czas: 5 min

9. Próba ślepa i QC

Wykonaj próbę ślepą (sam rozpuszczalnik) — zużycie roztworu bromu ≤0,05 mL. Analizuj próbkę kontrolną co 10 próbek.

⏱ Czas: 15 min

Wymagany sprzęt i aparatura

SprzętPrzykładOrientacyjna cena
Biureta automatyczna z detekcją elektrometrycznąMetrohm 905 Titrando, SI Analytics TitroLine 700025 000–60 000 PLN
Elektrody platynowe (para)Metrohm 6.0338.100, podwójna elektroda Pt do miareczkowania bromometrycznego2 000–5 000 PLN
Zlewka miareczkowań 250 mLSzklana, z mieszadłem magnetycznym50–100 PLN
Mieszadło magnetyczneIKA RCT basic, Heidolph MR Hei-Standard1 500–4 000 PLN
Waga analityczna (0,1 mg)Mettler Toledo ME204, Radwag AS 220.R25 000–15 000 PLN

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

OdczynnikCASSzczegóły
Roztwór brom-bromku w kwasie octowym7726-95-6KBr + Br₂ w kwasie octowym lodowatym, stężenie ~0,25 mol/L Br₂, miareczkowanie jodometryczne stężenia
Kwas octowy lodowaty64-19-7Czystość ≥99,7%, rozpuszczalnik i medium reakcji, bezwodny
Dichlorometan75-09-2Cz.d.a., rozpuszczalnik do próbki, współrozpuszczalnik z kwasem octowym
Bromek potasu7758-02-3Do przygotowania roztworu miareczkującego (brom-bromek)
Tiosiarczan sodu 0,1 mol/L7772-98-7Do standaryzacji roztworu bromu (miareczkowanie zwrotne z KI)
Jodek potasu7681-11-0Do miareczkowania zwrotnego — oznaczenie stężenia roztworu bromu

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

🔍 Znajdź laboratorium wykonujące to badanie