SH/T0162标准中润滑油基础油碱性氮测定方法准确度探讨

王 锐，林翠华，魏东旭，姜 恒，宫 红

（辽宁石油化工大学 化学与材料科学学院，辽宁 抚顺 113001）

润滑油基础油中的碱性氮含量是影响润滑油基础油氧化安定性的主要因素，因此，准确测定碱性氮含量具有十分重要的意义。尽管Q/SY44-2009《通用润滑油基础油》标准中并没有硬性规定碱性氮这一指标，但碱性氮含量的大小却是氧化安定性（旋转氧弹法）的风向标，碱性氮含量越高，氧化安定性越差[1]。对于大庆150SN基础油，碱性氮（Nb，×10-6）、总氮（Nt,×10-6）及硫含量（S,×10-6）与氧化安定性（Y,min）之间的关联式为：Y=常数项-6.159Nt-1.792Nb+0.0247S，可见碱性氮对基础油的影响最为显著[2]。

目前，采用的SH/T0162《石油产品中碱性氮测定法》标准是将试样溶于苯-冰乙酸混合溶剂中，以甲基紫为指示剂，用高氯酸-冰乙酸标准滴定溶液滴定试样中的碱性氮，至溶液由紫变蓝。SH/T0162标准无需复杂的仪器，能够快速、便捷地测定石油产品中的碱性氮含量。SH/T0162标准为通用标准，但对于润滑油基础油中碱性氮的测定，此标准的重复性和再现性较差，碱性氮测定结果与试验条件有很大关系。

1 实验部分

润滑油基础油样品取自不同产地、不同原油炼制，包括大庆、抚顺、大连、荆门等石化公司。采用ZJXD-2000型碱性氮测定仪（电位滴定法）对照测试结果。

按SH/T0162《石油产品中碱性氮测定法》标准进行分析测试。称取适当的试样于250mL清洁、干燥的锥形瓶中，加入50mL1∶1苯-HAc溶液，待试样溶解透明后加5D甲基紫指示剂，用HClO4-HAc标准滴定溶液滴定至紫色消失，出现蓝色时，记录消耗高氯酸-冰乙酸标准滴定溶液的体积。试样中碱性氮含量NB（×10-6）计算公式如下：

式中 V1：滴定试样消耗的HClO4-HAc标准滴定溶液的体积，mL；V2：空白试样消耗的HClO4-HAc标准滴定溶液的体积，mL；C：HClO4-HAc标准滴定溶液的实际浓度，mol·L-1；0.014 与 1.00 mL HClO4-HAc 标准滴定溶液[C（HClO4）=1.000 mol·L-1]相当的以克表示的N的质量；M：试样的质量，g。

2 结果与讨论

SH/T0162标准给出了汽油、煤油、柴油、润滑油等浅色石油产品中碱性氮的测定方法。润滑油基础油较汽油、柴油来讲属于重质石油馏分，根据长期的测试研究表明，若按照SH/T0162要求进行测试，存在诸多问题。现对以下影响因素进行讨论。

2.1 取样量对NB测定的影响

根据油样颜色的深浅来决定称取油样的质量，若油样颜色较深时，称取量要小，此时加入苯-HAc和指示剂后呈紫色；若按照SH/T0162标准称取润滑油基础油，加入苯-HAc和指示剂后呈蓝色，无法进行测试。因此，要根据指示剂颜色变化来判断称取润滑油基础油的质量。表1为SH/T0162要求称取试样量与实际称取试样量的对比数据。

表1 SH/T0162要求称取试样量与实际称取试样量的对比数据Tab.1 Comparison of the required quality and the actual quality of sample in SH/T0162

取自不同产地、不同原油炼制的润滑油基础油的碱性氮测定结果如表2。

表2 不同来源润滑油基础油碱性氮测定结果Tab.2 Result of contents of basic nitrogen from different lubricant base oil

由表2可以看出，不同取样量及不同测定方法对碱性氮测定结果的影响。

2.2 空白值对NB测定的影响

为了便于连续测样，一次配制苯-冰乙酸（1∶1）2L，混合摇匀测定空白值。空白值会因不同生产厂家的试剂而不同，同一厂家不同批号试剂的空白值也会不同，甚至同一厂家同一批号试剂的空白值也会随时间而变化，故每次测样前需先测定空白值，否则会影响NB的重复性和再现性。表3为国药集团化学试剂有限公司（简称国药化试）的试剂与其他厂试剂的空白滴定所消耗的HClO4-HAc标准液体积。

表3 不同厂家试剂的空白值测试数据Tab.3 Blank value of reagents from different manufacturers

2.3 室内环境对NB测定的影响

尽管在50m2实验室内有6组共12支日光灯管照明，同时通风橱内也安装了日光灯管，但是发现在晴天/阴天、白天/夜间测定的结果偏差高达20%。

2.3.1 晴天/阴天测定的影响 晴天时，滴入指示剂后，试样呈现亮紫色，在其滴定过程中，快达到终点时，滴加1D HClO4-HAc标准溶液，中间会慢慢变绿，这个绿色会慢慢扩大，此时滴定需谨慎，切勿过量。而且到达滴定终点时，颜色转变明显（由亮紫变为蓝色）。阴天时，滴入指示剂后，试样呈蓝紫色，且颜色发暗，在滴定过程中，中间也会慢慢变绿，但是变绿不明显，到达滴定终点时，颜色判断会较困难，实际已经是蓝色了，但是仍显紫色，这样会导致高氯酸-冰乙酸标准溶液的用量过多（即V2偏大），按式（1）计算会导致NB偏高。

2.3.2 白天/夜间测定的影响 白天在自然光下测定时，试样呈亮紫色，而且到达滴定终点时，颜色转变明显（由亮紫变为紫色）。夜间在日光灯下测定时，滴入指示剂后，试样呈蓝色，无法进行试验，白天看则是紫色，因此，夜间不宜测定碱性氮。

2.4 指示剂对NB测定的影响

指示剂（甲基紫）的规格对碱性氮的测定也有影响。例如，国药集团化学试剂有限公司（简称国药化试）的甲基紫比其他厂家的甲基紫透亮，颜色深，滴定终点容易判断，其他厂家的甲基紫颜色浅且发暗，不容易判断颜色变化。经长期实验检验，国药化试所生产的甲基紫指示剂比较可靠。

3 结论

SH/T0162标准是一种测定碱性氮通用的方法，由于润滑油基础油属于重质石油馏分，有别于其他轻质馏分油，因此，在实际测定碱性氮过程中必须具体问题具体分析。该标准还需进一步修订、细化和完善，对润滑油基础油的碱性氮测定主要表现在以下3个方面：

（1）取样量不能按标准中规定值，需适当，取样量过多指示剂呈蓝色，无法进行测试。

（2）每次测样前必须先测空白，以免空白值随时间发生变化，对测定结果造成影响。选择正规的试剂和指示剂的供应商。

（3）碱性氮测定需在晴天的白天进行，在自然光下滴定溶液的颜色易辨别；阴天及夜间测试会使测定值偏大甚至无法测试。

［1］王卓,齐春景.碱性氧化物对辽河基础油使用性能的影响［J］.润滑油,2009,24（1）:27-28.

［2］周亚松.含氮化合物与润滑油基础油的氧化安定性［J］.润滑油,1995,（4）:19-20.