CNS 15090-2007 Method of test for determination of pHe of ethanol denatured fuel ethanol and fuel ethanol《乙醇、变性燃料乙醇及燃料乙醇pHe测定法》.pdf

1、1 印月966月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 75.160.20 K6114715090 經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 966月26日 月日 (共3頁)乙醇、變性燃料乙醇及 燃料乙醇 pHe 測定法 Method of test for determination of pHe of ethanol, denatured fuel ethanol, and fuel ethanol 1. 適用範圍：本標準規定乙醇、變性燃料乙醇及燃料乙醇等含有高濃度燃料乙醇之pHe(乙醇酸鹼值)測定法，適用於含有70 %以上乙醇之燃料乙醇Ed75Ed85。

2、 備考1 本標準的酸鹼強度量測值定義為pHe(乙醇酸鹼值)。酒精溶液的pHe不可直接與水溶液的pH比較。 2. pHe量測值依燃料的摻配、攪拌速率及電極置於溶液中的時間而異。 3. 本標準可能涉及有危險性的材料，操作和設備，本標準要旨不在強調有關使用它時的所有安全問題。使用者應建立適用之安全衛生之操作準則，並且在使用之前能決定規則範圍之應用性。對於特殊有害的聲明參閱各節備考。 2. 用語釋議 2.1 乙醇：化學式C2H5OH。 2.2 變性劑：天然汽油、汽油組成物、無鉛汽油、毒化物或添加於乙醇中不可飲用但可適用於汽車燃料用之含有毒性物質。 2.3 變性燃料乙醇：添加變性劑的燃料乙醇，不可飲用。

3、 2.4 燃料乙醇Ed75Ed85：乙醇及碳氫化合物的摻配物，其中的乙醇通常為含有7585體積百分比的變性乙醇。 2.5 pHe(乙醇酸鹼值)：以本標準所規定儀器及步驟所量測出燃料乙醇的酸鹼強度。 3. 方法概要 3.1 樣品在室溫下以特殊電極系統，並建議搭配使用高阻抗離子電極的酸鹼計下分析。 3.2 由於電極會受溶劑效應影響，在分析時會產生漂移現象，所以酸鹼計讀值須精確地在第30秒時量測。 3.3 在電極準備下一個樣品分析前，須先浸泡於pH7的緩衝水溶液中，此為將玻璃電極再水化(rehydrates)，此為維持電極反應特性的必要步驟。 4. 意義及應用：pHe(乙醇酸鹼值)測定為預測燃料乙醇

4、潛在發生腐蝕性的良好試驗法。因總酸度未量測酸的強度，故有可能高估弱酸(如碳酸)的貢獻度，及低估低濃度強酸(如硫酸)的腐蝕潛能，故本標準比總酸度更為適用。 5. 儀器設備 5.1 pH計：一般商用pH計，並建議搭配使用高阻抗的特定離子電極，建議溫度補償及讀值可至0.01 pH 5.2 電極：可使用玻璃組合電極(如ORION ROSS Sure-Flow)。因量測pH時並非處於平衡狀態，需要此類精密電極以確保分析結果的再現性。其它種類的電極(即2 CNS 15090, K 61147 使相類似的設計)因不同的pH玻璃薄膜大小或型式、不同的鹽橋或其它些微不同處，可能會影響非平衡狀態下的反應時間，而在

5、某些條件下會得到不同的分析結果。 5.3 溫度補償：熱電偶補償為溫感式阻抗元件，與電極一起浸泡於樣品中，自動校正因溫度變化造成玻璃電極反應的斜率變化，而非校正溫度變化造成樣品pH改變。因溫度補償只校正隨溫度變化的pH電極反應，故燃料樣品須置於(222)。 5.4 燒杯：硼矽酸玻璃，100 mL。 5.5 磁攪拌器：任何實驗室的磁攪拌器皆可使用，並附1925 mm長的TFE氟碳樹脂包覆的攪拌磁石。 5.6 計時器：可量測至秒的計時器。 6. 試劑與材料 6.1 試劑純度：除非另有規定，所有試驗中都必須使用分析級化學品、蒸餾或去離子水，其他等級新鮮蒸餾的試藥，只要確定該試藥有足夠的純度而不至於降低

6、測定準確性者，亦可使用。 6.2 緩衝溶液：可使用市面上可購得的緩衝溶液pH=4.00及pH=7.00作為標準化用。 6.3 1M鹽酸(HCl)：將1體積的鹽酸(12 M)與11體積的蒸餾水混合。 6.4 3M氯化鉀溶液(KCl)：將已製備好的溶液填滿電極。 6.5 氫氧化鈉：將4 g氫氧化鈉固體溶解於100 mL的蒸餾水中。 6.6 1M硫酸(H2SO4)：將1體積的H2SO4(18 M)與17體積的蒸餾水混合。 7. 樣品容器 7.1 選擇樣品容器須注意避免與之反應產生pHe改變。不可使用鋼製、鍍鋼、環氧材質包覆的鋼製容器或PVC包覆的玻璃容器填裝樣品，並且避免使用紙類來密封。可使用含氟高

7、密度PE製與鋁製容器及PE旋蓋；亦可使用玻璃製無PVC包覆容器或TFE氟碳樹脂或PE密封蓋。 7.2 取樣前先以少量樣品潤洗容器。 8. 標準化 8.1 打開pH計並依操作手冊指示暖機。注意測試樣品的溫度，若須手動調整溫度補償，調整溫度刻度對應至樣品測試時的溫度，並使所有的緩衝溶液與電極達到熱平衡。 8.2 每分析10次樣品後，清洗與再水化電極，新電極用於酒精溶液前先交錯浸泡在1M NaOH與1M H2SO4(或1M HCl)中各30秒數次，移開電極再以蒸餾水潤洗，將洗液收集至廢液瓶。 8.3 以pH=7.00的緩衝水溶液校正pH計至pH=4.00，移開電極再以蒸餾水潤洗，將洗液收集至廢液瓶。

8、 8.4 以pH=4.00的緩衝水溶液校正pH計至pH=7.00，斜率需在95100 %範圍內，否則需清洗或更換電極。移開電極再以蒸餾水潤洗，將洗液收集至廢液瓶，將電極放回pH=7.00緩衝溶液中。 3 CNS 15090, K 61147 9. 步驟 9.1 若有需要，將電極充滿電極隨附的3 M KCl溶液中。 9.2 以兩種參比緩衝溶液，依第8.3節及第8.4節步驟進行標準化。 9.3 每次量測前先從少量未處理的乙醇樣品開始(有些樣品緩衝效果差導致重複性不佳，高純度溶液因不含可穩定pH的化合物致緩衝效果較差，因有些醇類符合此準則，故重要的是讓每次量測時先使用新鮮樣品，且電極為最佳狀態。)

9、9.4 將約50 mL樣品置於含有攪拌磁石的100 mL燒杯中，並使用熱電偶(手動溫度補償)或自動溫度補償，確認樣品溫度為(222)。 9.5 將電極從pH=7.00緩衝溶液中移開，以蒸餾水潤洗，將洗液收集至廢液瓶。 9.6 去除電極上的水分。 9.7 將電極置入室溫下攪動的樣品並開始計時，在精確至第(301)秒內時讀取pHe，攪拌必須快到足以產出68 mm深的渦流。注意在30秒後的讀值會緩慢變化，這是因pH玻璃電極脫水現象，因而導致輸出值產生偏移。若低pHe(pHe5)的燃料在第30秒時沒有升高，或某些溶液(緩衝能力低)重複性較差，則須清洗或更換電極。 9.8 將電極從樣品中取出，並以蒸餾水

10、潤洗，將洗液收集至廢液瓶。將電極置於pH=7.00緩衝溶液中使電極再水化。 9.9 浸泡電極至讀值低於7.05，且亦須至少20秒。若pH在5分鐘後仍高於7.05，重新校正至pH=7.00。 9.10 分析10次樣品後，依第8.2節步驟清洗/再水化電極。使用前若無週期性將電極浸泡於酸及鹼中處理，將導致再現性不佳或分析結果偏高，可能為玻璃電極受污染未完全水化。 9.11 從第9.3節步驟開始下一樣品分析。 10. 精密度及偏差 10.1 精密度：本試驗標準經實驗室比對測試後所統計的精密度如下： 10.1.1 重複性：以相同操作者，使用相同儀器設備，在相同試驗條件下，分析同一樣品，經過長時間在正常且

11、正確的試驗法操作下，在20次的測試中任何2次測試結果的差值，只有1次會超過0.29 pHe。 10.1.2 再現性：以不同操作者，使用不同試驗室儀器設備，在相同試驗條件下，分析同一樣品，經過長時間在正常且正確的試驗法操作下，在20次的測試中任何2次測試結果的差值，只有1次會超過0.59 pHe。 10.2 偏差：因沒有可接受的pHe參比物質，無法測得偏差。 11. 關鍵字：酸強度(acid strength)；自動火花點火引擎燃油( automotive spark ignition engine fuel)；腐蝕潛在性(corrosion potential)；變性燃料乙醇(denatured fuel ethanol)；乙醇(ethanol)；燃料乙醇fuel ethanol；乙醇酸鹼值(pHe)