⛽ Gummigehalt in Benzin
Bestimmung des vorhandenen Gummigehalts (existent gum) in Benzin mittels Jet-Verdampfungsmethode mit Luft oder Dampf. Indikator für Kraftstoffstabilität und -reinheit.
Übersicht
Vorhandenes Gummi (existent gum) ist der nichtflüchtige Rückstand nach Verdampfung einer Benzinprobe unter kontrollierten Bedingungen. Dies sind Oxidations- und Polymerisationsprodukte ungesättigter Kohlenwasserstoffe (Olefine), die unter Betriebsbedingungen sich an Einlassventilen, Ansaugkrümmern und Brennkammern ablagern können, was zu verschlechterter Motorleistung führt.
Die Methode PN-EN ISO 6246 besteht darin, ein gemessenes Volumen Benzin (50 mL) aus einem vorgewogenen Aluminium- oder Glasbecher mittels heißem Luftstrom (für Benzin) oder Dampf (für Flugkraftstoffe) bei Badtemperatur von 160–240°C zu verdampfen. Nach vollständiger Probenverdampfung wird der Becher getrocknet, abgekühlt und gewogen. Die Massendifferenz stellt den Gummigehalt in mg/100 mL dar.
Qualitätsanforderungen von PN-EN 228 für Ottokraftstoff: Gummigehalt nach Waschen max. 5 mg/100 mL (gewaschenes Gummi). Dieser Wert ist sehr niedrig und erfordert analytische Präzision. Hohe Gummiwerte weisen auf Kraftstoffdegradation (Oxidation während Lagerung), Probleme mit Oxidationsinhibitoren oder Kraftstoffverunreinigung hin.
Die Norm umfasst auch Kraftstoffe mit Ethanolzusatz (bis zu 85% V/V) und Ether-Oxygenate. Es wird zwischen "gewaschenem" Gummi (washed gum — nach zusätzlicher Heptanwäsche) und "ungewaschenem" Gummi (unwashed gum) unterschieden. Der berichtspflichtige Parameter ist gewaschenes Gummi.
Prinzip der Methode
Ein gemessenes Volumen Kraftstoffprobe (50 mL) wird in einen vorgewogenen Aluminiumbecher gegeben, dann durch einen heißen Luftstrom (Durchfluss 100 L/h pro Düse) in einem Heizbad mit kontrollierter Temperatur verdampft. Luft wird in einer Heizschlange vorgewärmt, dann durch eine Düse auf die Probenoberfläche gerichtet. Nach vollständiger Kraftstoffverdampfung wird der Becher in einem Ofen (150°C, 30 min) getrocknet, in einem Exsikkator abgekühlt und auf einer Analysenwaage mit 0,1 mg Genauigkeit gewogen. Für die Bestimmung von "gewaschenem" Gummi wird der Rückstand zusätzlich mit Heptan gespült, erneut getrocknet und gewogen. Das Ergebnis wird in mg/100 mL ausgedrückt.
Anwendungen
- Qualitätskontrolle von Ottokraftstoff nach PN-EN 228 (max. 5 mg/100 mL nach Waschen)
- Prüfung der oxidativen Stabilität von Kraftstoffen während Langzeitlagerung
- Qualitätskontrolle von Flugkraftstoffen (JET A-1) — Dampfmethode
- Bewertung der Wirksamkeit von Oxidationsinhibitoren in Kraftstoffen
- Überwachung der Kraftstoffdegradation in Lagertanks
- Prüfung von Kraftstoffen mit Biokomponenten (E5, E10, E85) — Ethanolwirkung auf Gummi
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Probenvolumen | 50 mL |
| Badtemperatur | 160–240°C (je nach Medium) |
| Grenzwert nach PN-EN 228 | max. 5 mg/100 mL (gewaschenes Gummi) |
| Verdampfungsmedium | Luft (Benzin) / Dampf (Flugkraftstoffe) |
| Wiederholbarkeit | r = 1,5 mg/100 mL (bei 5 mg Niveau) |
| Wägegenauigkeit | 0,1 mg |
Norm
- Normnummer
- PN-EN ISO 6246:2017
- Titel (PL)
- Przetwory naftowe — Zawartosc zywic w paliwach — Metoda odparowania strumieniem
- Title (EN)
- Petroleum products — Gum content of fuels — Jet evaporation method
Schritt-für-Schritt-Verfahren
1. Bechervorbereitung
Aluminiumbecher mit Toluol, dann mit Aceton waschen. Im Ofen trocknen (150°C, 30 min). Im Exsikkator abkühlen. Mit 0,1 mg Genauigkeit wiegen.
2. Badheizung
Heizbad einschalten. Temperatur auf erforderlichen Wert einstellen (für Benzin: 160–240°C). Auf Stabilisierung warten.
3. Probenabmessung
Genau 50 mL Benzinprobe pipettieren und in gewogenen Becher gießen. Becher in Badhalterung platzieren.
4. Luftstromaktivierung
Luftdurchfluss auf 100 ± 10 L/h pro Düse einstellen. Heißen Luftstrom auf Probenoberfläche richten. Verdampfung beginnen.
5. Probenverdampfung
Verdampfung fortsetzen bis vollständige Benzinverdampfung (keine sichtbare Flüssigkeit). Weitere 5 Minuten nach Verdampfung fortsetzen.
6. Bechertrocknung
Becher aus Bad nehmen. In Ofen legen (150°C, 30 min). Im Exsikkator auf Raumtemperatur abkühlen (30 min).
7. Wägung — ungewaschenes Gummi
Becher mit Rückstand wiegen. Ungewaschenen Gummigehalt berechnen [mg/100 mL] = (m2 - m1) × 1000 / V.
8. Heptanwäsche
25 mL Heptan zum Becher geben, vorsichtig 30 s drehen, Heptan abgießen. 3-mal wiederholen. Heptan löst Kohlenwasserstoffe, hinterlässt Gummi.
9. Trocknung nach Waschen
Gewaschenen Becher in Ofen legen (150°C, 30 min). Im Exsikkator abkühlen.
10. Wägung — gewaschenes Gummi
Becher wiegen. Gewaschenen Gummigehalt berechnen [mg/100 mL]. Dies ist der nach PN-EN 228 berichtete Wert.
11. Qualitätskontrolle
Blindprobe durchführen (50 mL Heptan). Rückstand sollte 1 mg nicht überschreiten. Duplikatergebnisse aufzeichnen.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| Jet-Verdampfungsbad für Gummibestimmung | Anton Paar PetroTest / Ayalytical (5 Positionen), Stanhope-Seta | 25.000–60.000 PLN |
| Aluminiumbecher (Taragefäße) | Aluminium, d = 65 mm, Packung mit 100 Stk. | 200–500 PLN / 100 Stk. |
| Analysenwaage (d = 0,1 mg) | Mettler Toledo XPR205, Sartorius Quintix 224 | 8.000–25.000 PLN |
| Labortrockenschrank | Binder FD 56, POL-EKO SLW 32 (150°C) | 4.000–12.000 PLN |
| Messpipette 50 mL | Klasse-A-Pipette, DURAN-Borosilikatglas | 60–150 PLN |
| Exsikkator | Glasexsikkator mit Trockenmittel (Kieselgel) | 300–800 PLN |
| Kompressor / Luftquelle | Ölfreier Kompressor mit Durchflussregler 100 L/h | 2.000–5.000 PLN |
Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien
| Reagenz | CAS | Details |
|---|---|---|
| n-Heptan (Reinheit min. 99,5%) | 142-82-5 | Zum Waschen von Gummi — Bestimmung von gewaschenem Gummi, hohe Reinheit obligatorisch |
| Toluol | 108-88-3 | Zum Reinigen von Bechern und Apparatur, Gummi-Lösungsmittel |
| Aceton | 67-64-1 | Zur vorläufigen Becherreinigung, schnelltrocknend |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Benzin — extrem entzündlich, Dämpfe bilden explosive Gemische, unter Abzug in EX-Zone arbeiten
- Heizbad — heiße Oberfläche (bis 240°C), Verbrennungsgefahr, wärmeisolierende Handschuhe verwenden
- n-Heptan und Toluol — leicht entzündlich, giftig (Toluol), unter Abzug arbeiten
- Kohlenwasserstoffdämpfe — Atemschutz bei längerer Exposition verwenden
- Schutzbrille und Laborkittel obligatorisch