CNS 14669-2002 Method of test for acidity in aviation turbine fuel《航空燃油酸价试验法》.pdf

1、1 航空燃油酸價試驗法 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS總號 類號 ICS 75.160.20 14669 K61087 經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 91 年 8 月 7 日 年月日(共 7 頁) Method of test for acidity in aviation turbine fuel 1.適用範圍：本標準規定航空燃油中含 0.000 到 0.100mg KOH/g 之酸價測定。 備考 1. 以國際單位制（ SI）為標準。 2. 本標準可能涉及有危險性之材料，操作和設備，本標準要旨不在強調有關使用時之安全問題，使

2、用者應建立適用之安全及衛生之操作準則，並且在使用之前能決定規則範圍之應用性。 2.用語釋義 2.1 酸價：鹼的定量。以每克樣品需用若干毫克 KOH 之滴定量來表示。被滴定的樣品須溶於特定溶劑中且以 KOH 滴定至特定的終點。 備考：在此試驗方法中，溶劑是由甲苯、水和異丙醇混合而成；若使用特定之對 -萘酚苯指示劑溶液 (p-naphtholbenzein)為指示劑 ，其滴定終點顏色為綠 /綠棕色。 3.方法概要 將樣品溶解在含有少量水的甲苯和異丙醇之混合溶劑中，液中並通入氮氣，氣泡使此單相溶液被氮氣所覆蓋，然後以標準的氫氧化鉀醇溶液藉由指示劑對 -萘酚苯指示劑溶液之顏色變化 (於酸性中為橘色；鹼

3、性中為綠色 )滴定至終點。 4.意義及應用 4.1 航空燃油中的部分酸可能是於精煉過程中酸處理產生或自然生成的有機酸。較明顯的酸污染不太可能發生，因為在許多的各式煉製過程中都有許多的檢查測試。然而可能會有微量的酸存在且這是不希望看到的結果，因為這些微量酸是腐蝕金屬或造成航空燃油之水分離特性能降低的性能指標。 4.2 此試驗方法只設計用來測定可存於航空燃油的酸價範圍，並不用來做為大量酸污染的測定。 5.儀器裝置 5.1 滴定管： 25mL，刻度 0.1mL 或 10mL，刻度 0.05mL 之滴定管。 備考：可以用刻度為 0.05mL 或更小之自動移液管，但其精確度是以手動滴定管獲得。 2 CN

4、S 14669 , K 61087 圖 1 滴定瓶 6.試劑與材料 6.1 試藥純度：試驗中須使用試藥及化學藥品。除非另有註明，所有試藥必須符合CNS 所規定的規格。其他等級的試藥，如果確定其有足夠的純度而不致於減低測定的正確性的話，也可使用。 備考：商業用途的試劑亦可被使用以取代實驗室的製備，假使上述的試劑可如第 6.1 節所述具備可追溯認證。 6.2 純水：須符合 CNS 3699化學分析用水參考第 2 節表 1 類型的規定。 6.3 對 -萘酚苯指示劑溶液：對 -萘酚苯 (p-naphtholbenzein)須符合附錄 A1 的規定。配製對 -萘酚苯於滴定溶劑之溶液，大約為於 100.0

5、1g/L。 6.4 氮氣：乾的，不含 CO2。 備考：警告 -在高壓下可壓縮的氣體。此氣體會降低呼吸所需的氧氣含量。 6.5 標準氫氧化鉀醇溶液 (0.01N)：將 0.6g 的固體 KOH 加入約 1L 的無水異丙醇 (含水量小於 0.9 )於 2-L 錐形瓶中，然後溫和煮沸此混合液 1015min，並予以攪拌避免瓶底形式固態沉積物。加入至少 0.2g 的氫氧化鋇，並且再次溫和煮沸510min。冷卻至室溫，並放置數小時，然後再以細孔玻璃過濾漏斗或瓷漏斗進行液體的過濾。儲存在耐化學劑之玻璃瓶內，溶液不可與軟木塞、橡皮塞或塗於防止流閥之可皂化潤滑油接觸，此瓶上最好裝有抽取分注管與充填有蘇打石灰的

6、保護管。 備考：1. 警告（1） 氫氧化鉀物質於固體形式及在溶液中，對所有的棉紙皆有強腐蝕性。 2. 警告（2）無水異丙醇具可燃性，蒸氣有害。應遠離熱源、火花及火源。 3. 警告（3）氫氧化鋇有毒勿食入。具強鹼性，因有強刺激性接觸後會造成皮膚炎。 4. 例如異丙醇這類的有機物質液體，因有相對較大的立體膨脹係數，所以在標定標準醇液時，其溫度應儘量接近滴定樣品時的溫度。 廣口三角錐瓶外徑 6 8mm穿過瓶壁的玻璃管距離瓶底 5mm 的位置導入口 3 CNS 14669 , K 61087 6.5.1 氫氧化鉀溶液的標定：所設定之標定的頻率應須足夠確認其濃度變化在0.0002N 以內。可用以下方式來

7、達成：秤約 0.02g(精秤至 0.1mg)的鄰苯二甲酸氫鉀（ potassium acid phthalate），而此物質應已於 1101的烘箱中乾燥至少 1 小時，然後溶於 401mL 不含 CO2的水中。以氫氧化鉀醇溶液滴定，並以下列方式判定其終點：（ a）若為電位滴定，加入滴定劑至溶液以至其電壓變化出現明確的反折點，此點相當於鹼性緩衝劑的電壓（參閱附錄A2.5.4 條）（ b）若為顏色指示滴定，則加入 6 滴的酚酞 (phenol phthalein)指示劑溶液，直至持續的粉紅色出現為止。另外用溶解鄰苯二甲酸氫鉀（ potassium acid phthalate）的水做空白滴定。並以

8、下列公式計算其當量值。 當量值bpVV100023.204W 式中 Wp ：鄰苯二甲酸氫鉀（ potassium acid phthalate）的重量， g 204.23 ：鄰苯二甲酸氫鉀（ potassium acid phthalate）的分子量 V ：將鹽溶液滴定至特定終點的滴定體積， mL Vb：空白滴定體積， mL 6.5.2 酚酞指示溶液：秤取 0.1g0.01 純的固體酚酞溶於 50mL 不含 CO2的水中，然後加入 50mL 乙醇。 6.6 滴定溶劑：將 500mL 甲苯和 5mL 的水加至 495mL 的無水異丙醇中。 備考：警告甲苯具可燃性，蒸氣有害。應遠離熱源、火花及火源

9、。 7.操作步驟 7.1 將 1005g 的樣品 （精秤至 0.5g） 放入 500mL 的廣口三角錐瓶中 (參閱圖 1 所示 )，然後再加入 100mL 的滴定溶劑和 0.1mL 的指示劑溶液。再以外徑 68mm 的玻璃管以 600800mL/min 流量導入氮氣，導入口距離瓶底 5mm 的位置，溶液在有攪拌下以氮氣吹驅 3 分鐘 30 秒。 7.1.1 處理時所產生的含甲苯蒸氣須以適當的排氣移除 7.2 連續通入氮氣，並在溫度低於 30時立即滴定。逐漸加入 0.01N KOH 溶液，並打旋使散開直到綠色之滴定終點持續 15 秒。 備考：試驗時溫度必須予以測定，可由任何適當的溫度測定裝置執行

10、之。 7.3 空白滴定：取 100mL 滴定溶劑和 0.1mL 的指示劑溶液，並以相同方式導入氮氣，在如上述所述來滴定其終點，此即為空白滴定。 8.品管確認 8.1 每天以分析品管樣品 (QC)來確認設備和試驗步驟的運作狀況。另外亦建議最好以適當、額外的品質控制樣品於每批樣品結束時，或固定多少樣品數後確認一次，這可確保測定結果的品質。這些品質控制樣品的分析結果可以以管制圖的方式來進行。當 QC 樣品分析結果超出管制狀況時，如超出實驗室管制限制，儀器便須重新校正。在 QC 樣品使用期間， QC 樣品應可大量被取得，且在儲存時是穩定且均質的。如果可能的話， QC 樣品在監測測定 試驗之前須予以測定

11、， 4 CNS 14669 , K 61087 QC 樣品的平均值和管制界線必須具代表性的。品管樣品的精密度須符合 CNS方法的精密度要求，以確定數據的品質。 備考： 當 QC 樣品於儲存期間，若發生酸價值變化 且超出管制值時，QC 樣品的穩定性可能是一個錯誤發生源。 9.計算 9.1 酸價的計算如下所示： 酸價， mg KOH/g （ A-B） N56.1/W 式中 A ：滴定樣品時 KOH 消耗之體積量， m l B ：空白滴定時 KOH 消耗之體積量， ml N ： KOH 之當量濃度 W ：樣品重， g 10.報告 10.1 報告應記錄至 0.001mgKOH/g，如酸價並說明係依 C

12、NS 14669航空燃油酸價試驗法測試。 11.精密度和偏差 11.1 精密度：本測定法的精密度係由實驗室之統計計算得來，如下所述。 11.1.1 重複性：由同一操作員使用同一種儀器且在穩定之操作狀況下，使用同一種試驗材料時，始終在正常而正確的試驗法操作下，每二十個值中僅允許一個超過管制值（參閱表 1） 11.1.2 再現性：經由不同操作員在不同的實驗室，而使用同一種試驗材料，始終在正常而正確的試驗方法操作下，每二十個測試值僅允許一個超過管制值(參閱表 1) 備考：本試驗法之精密度說明僅以手動滴定管為基礎。對於自動滴定管之使用，使用者應注意本試驗法之精密度說明可能或不能適用，因為國際性之試驗比

13、對並沒有對上述自動滴定管做過評估。 11.2 偏差：本試驗步驟並沒有誤差值，因為酸價只在此試驗方法被定義。 表 1 精密度 所有值均以酸價為單位 平均酸價 重複性 再現性 0.001 0.002 0.005 0.010 0.020 0.050 0.100 0.0004 0.0006 0.0009 0.0013 0.0019 0.0030 0.0042 0.0013 0.0018 0.0029 0.0041 0.0057 0.0091 0.0128 精密度數據由下式導出 重複性 = 0.0132 a 再現性 = 0.0406 a 式中 a = 酸價 5 CNS 14669 , K 61087 附

14、錄 (必要性資料 ) A1. 對 -萘酚苯之規格 A1.1 一般需求 A1.1.1 外觀：紅色非結晶粉末。 A1.1.2 氯化物：小於 0.5。 A1.1.3 溶解度： 10g 的樣品可完全溶解在 1 公升的滴定溶劑中。 A1.1.4 最小的吸收度：精稱 0.1000g 的樣品溶解在 250mL 的甲醇中，然後取 5 mL 樣品溶液以 pH 12 的緩衝溶液稀釋至 100mL 使用 Beckman DU 或其它廠牌之分光計，測量槽 1cm，光波長 650nm，並且以水做空白，此溶液的最低吸收度為 1.2。 備考：警告甲醇具可燃性。 A1.1.5 pH 範圍 A1.1.5.1 以附錄 A2 之測

15、定方法測定對 -萘酚苯指示劑 (p-naphtholbenzein)的 pHr範圍，指示劑在 pH 110.5 時出現第一個清晰綠色變化。 A1.1.5.2 以上述步驟做空白試驗時，當指示劑溶液出現第一個清晰綠色變化，不可使用超過 0.5mL 的 0.01N KOH 溶液。 A1.1.5.3 以上述步驟做空白試驗時，當指示劑溶液出現藍色變化，不可使用超過 1.0mL 的 0.01N KOH 溶液。 A1.1.5.4 指示劑溶液最初的 pHr 值至少要與空白溶液一樣高。 A1.1.5.5 緩衝溶液是由 0.05M 二鹼式磷酸鈉（ dibasic sodium phosphate） 50ml和 2

16、6.9mL 0.1M 氫氧化鈉混合做成。 A2. 測定對 -萘酚苯 (p-naphtholbenzein)指示劑 pHr 範圍之試驗法 A2.1 適用範圍 A2.1.1 本試驗法是作為本標準中之對 -萘酚苯 (p-naphtholbenzein)指示劑使用於顏色變化超過 pHr 範圍之可容許度測定。 A2.2 用語釋義 A2.2.1 此試驗法特定名詞之定義 A2.2.1.1 pHr：係一個專有名詞，說明甲苯 -異丙醇溶液中相對氫離子的活性，和水溶液中氫離子的活性相似。對於此試驗法的目的， pHr 酸度大小是由兩個已被定義的標準緩衝溶液，其 pHr 4 和 pHr 11 來定義。甲苯 -異丙醇溶

17、液 pHr 值和真正 pH 值之間的相關性，並無法真正得知。 A2.3 方法概要 A2.3.1 以 KOH 醇溶液藉由各種顏色變化之電位方式來滴定一規定量的指示劑，將電位計讀值轉換成 pHr 單位後與結果做圖。 A2.4 儀器裝置 A2.4.1 電位計、玻璃電極、甘汞電極、攪拌器、燒杯、支撐架、其詳細規格參閱CNS 1501化學試藥試驗法通則相關章節。 6 CNS 14669 , K 61087 A2.5 試劑與材料 A2.5.1 純的試劑：在所有測試中必須用試劑等級的化學物， 除非有其他的指示，而其他的試劑也被使用，只要查明它是否有足夠的純度，且不影響量測的準確度即可。 A2.5.2 純水：

18、符合蒸餾水要求。 A2.5.3 酸的緩衝溶液（ pHr 4.0）：參閱 CNS 1501 第 5.28 節表 16 配製儲存溶液。將 10mL 緩衝儲存溶液加至 100mL 滴定溶液中，此稀釋液並且須在 1小時內使用。 A2.5.4 鹼的緩衝溶液（ pHr 11.0）：參閱 CNS 1501 第 5.28 節表 16 配製儲存溶液。將 10mL 緩衝儲存溶液加至 100mL 滴定溶液中，此稀釋液並且須在 1小時內使用。 A2.5.5 標準鹽酸醇溶液（ 0.2N）：參 閱 CNS 1501 第 4.5.5 節配製及標定此溶液。 A2.5.6 對 -萘酚苯 (p-naphtholbenzein)指

19、示劑溶液：參閱第 6.3 節所述方法製備。 A2.5.7 氯化鉀 (KCl)電解液：以 KCl 溶解於水中配製其飽和溶液。 A2.5.8 標準氫氧化鉀 (KOH)醇溶液（ 0.2N）：參 閱 CNS 1501 第 4.2 節表 5 配製，儲存及標定此溶液。 A2.5.9 滴定溶劑：將 500mL 甲苯和 5mL 的水加至 495mL 無水異丙醇中。此滴定溶劑需大量配製。 A2.6 電極系統之準備 A2.6.1 根據 CNS 1501 第 5.31 節準備此電極系統。 A2.7 設備的標定 A2.7.1 每次測試或連續測試之前，將電位計設至 pH 讀值，然後將電極插入含有酸性之緩衝溶液，溫度為

20、252，並予以激烈攪拌之。當 pH 電位計維持一穩定讀值後，調整儀器上之非對稱電位調整控制器至讀值為 4.0。 A2.7.2 將酸性緩衝溶液移開，清洗電極，然後再將它置入水中浸泡數分鐘。將電極乾燥，然後將電極插入含有鹼性緩衝溶液，溫度為 252，當讀值穩定後記錄正確之讀值。如果 pH 讀值在 11.00.2 單位內，未知溶液的最初酸度， pHr，則可由調整控制器直接讀取。如果不在 110.2 時，則須做如圖 A2.1 的校正圖，以做為 pH 讀值和最初酸度， pHr 之轉換。 7 CNS 14669 , K 61087 圖 2.1 pH 電位計轉化至 pHr 之校正曲線 A2.8 操作步驟 A

21、2.8.1 用 0.01N KOH 溶液滴定 100ml 的滴定溶劑，直至電位計之 pHr 讀值在 13 14 之間。 A2.8.2 加入 0.5ml 的指示劑溶液至新鮮的滴定溶劑中，並且在清洗電極乾淨後，以 0.01N KOH 溶液滴定直至電位計之 pHr 讀值在 13 14 之間。 A2.8.3 在滴定過程中，對滴定液的體積和 pHr 或電位計讀值作圖，並在相關 pHr值時注意各種顏色變化情形。 備考：依序的顏色變化可做為一種指示參考。 琥珀色變橄欖綠色 橄欖綠色變清綠色 清綠色變帶青綠色 帶青綠色變藍色 A2.8.4 將空白滴定曲線劃於指示劑校正的滴定曲線上。 A2.9 計算 A2.9.1 在相同的 pHr 或與介於 10 至 12pHr 的明確顏色變化一致下，將指示劑溶液滴定所需使用量減去空白滴定體積量。 引用標準： CNS 1501 化學試藥試驗法通則 CNS 3699 化學分析用水 在酸性緩衝溶液中將電位計讀值調整於 4.0 在鹼性緩衝溶液中電位計讀 值為 11.5 電位計讀值