Лабораторная работа № 4 Определение содержания воды хроматографическим методом

Цель работы: Количественное определение содержания воды в нефти и нефтепродукте методом газоадсорбционной хроматографии на насадочной колонке. В качестве сорбентов используют пористые полимеры типа полисорба-1. Детектирование осуществляют по теплопроводности в гелии. После выхода пика воды проводят обратную продувку хроматографической колонки.

Приборы, реактивы, материалы

Хроматограф с детектором по теплопроводности;

Микрошприц;

Этиловый спирт-ректификат;

Гелий;

Полисорб-1;

Пробка резиновая;

Ход определения

Подготовка к анализу. Включают хроматограф в сеть и проверяют его герметичность согласно инструкции по эксплуатации прибора. Если хроматографическая колонка загружена свежеприготовленным адсорбентом, то ее продувают гелием в течение 10 – 12 ч со скоростью 3 л/ч при температуре около 200°С. Используют колонку длиной 4 м и внутренним диаметром 4 мм.

При анализе нефти необходимо соблюдать условия (табл.2)

Таблица 2

Условия соблюдаемые при анализе воды в нефти хроматографическим методом

Температура колонки, °С	70
Температура детектора, °С	125 – 150
Температура испарителя, °С	280
Чувствительность детектирования, мВ	2
Скорость гелия, л/ч	6
Скорость движения ленты диаграммы,	360 м/ч
Объем анализируемой пробы, мл	0,05—0,2

Проведение анализа. Определение количества воды в нефти чаще всего проводят способом абсолютной калибровки.

После установления заданных условий анализа микрошприцем вводят в испаритель точное количество (1 мкл) калибровочной смеси. В качестве калибровочной смеси используют этиловый спирт-ректификат, содержащий от 0,1 до 6 % воды. При расчете хроматограмм используют массовые коэффициенты чувствительности для воды и этилового спирта –1/К_в и 1/К_эт соответственно:

1/К_в = 1,256; 1/К_эт = 0,936

Количество воды в калибровочной смеси рассчитывают как среднее 3 - 4 параллельных определений. После этого пробу нефти тщательно перемешивают и отбирают на анализ хорошо просушенным чистым шприцем в количестве 0,05 – 0,2 мл. Для герметизации на конец иголки насаживают кусочек резиновой пробки и взвешивают на аналитических весах. Результат взвешиваний записывают в рабочую тетрадь. Затем, сняв с иголки кусочек пробки, пробу вводят в испаритель, снова кусочек пробки насаживают на иголку и взвешивают шприц. По разности взвешиваний определяют массу введенной в колонку пробы. Когда на хроматограмме появится пик воды, осуществляют обратную продувку колонки.

Массовую долю воды А, %, при абсолютной калибровке рас­считывают по формуле:

_{А =} S V_k g ρ

M S_k 1000

где S – площадь пика воды в анализируемой пробе, мм²; V_K – объем калибровочной смеси, использованной для анализа, см³; g – массовая доля воды в калибровочной смеси, %;p – плотность калибровочной смеси, г/см³; S_K – площадь пика воды в калибровочной смеси, мм²; М - масса навески анализируемой пробы, г.

Контрольные вопросы:

1. В скольких формах вода содержится в нефтях?

2. Важный показатель водонефтяных эмульсий?

3. От чего зависит устойчивость водонефтяных эмульсий?

4. К каким последствиям может привести содержание воды в нефтях и нефтепродуктах?

5. Классификация методов определения воды в нефти и нефтепродуктах?

6. Для чего проводят пробу на потрескивания?

7. На что основан метод определения содержания воды по методу Дина и Старка. Его отличие от других методов определения воды в нефтях и нефтепродуктах?

8. Преимущества и недостатки способа определения содержания воды в нефтях и нефтепродуктах по методу Фишера?

9. Чем отличается метод определения содержания воды хроматографическим способом от метода Дина-Старка и метода Фишера?