ICS 75.100.20 SH E40 中华人民共和国石油化工行业标准 NB/SH/T09972019 合成酯类润滑剂中一元酸组成测定 气相色谱法 Monobasic acid components of synthetic ester lubricants by gas chromatography 2019-11-04发布 2020-05-01实施 国家能源局发布 NB/SH/T0997—2019 前言 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国石油化工集团有限公司提出。 本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会合成油脂分技术委员 员（SAC/TC280/SC5）归口。 本标准起草单位：中国石化润滑油有限公司合成油脂分公司。 本标准主要起草人：吴春艳、李春秀、陈鹏真。 本标准为首次发布。 - NB/SH/T0997—2019 合成酯类润滑剂中一元酸组成则定 气相色谱法 警告：本标准可能涉及某些危险性的材料、操作和设备，但是无意对与此有关的所有安全问题都 提出建议。因此，使用者在应用本标准之前应建立适当的安全和防护措施，并确定相关规章限制的适 用性。 1范围 本标准规定了用气相色谱法测定酯类润滑剂中一元酸组成的试验方法。 本标准适用于测定新戊基多元醇酯润滑剂中C.~C的一元酸组成。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T6682—2008实验室用水规格 3方法概要 3.1 试样用氢氧化钾水解，水解后用盐酸处理生成一元酸，经无水乙醚抽提后备用。 3.2用气相色谱法对无水乙醚液中的一元酸进行分析。在相同条件下，用已知成分的标准酸混合物进 行比较鉴定。用峰面积归一化法对试样中各组分进行定量，结果用摩尔分数表示。 4仪器与设备 4.1仪器 4. 1. 1 气相色谱仪。 4. 1. 2 FID检测器。 4.1. 3 极性毛细管色谱柱。 4. 1. 4 进样器：5μL注射器，分度值为0.1μL。 4. 2 2设备 4. 2.1 蛇形冷凝管。 4.2.2 电热板或电加热套，电压可调节，范围为0V~250V。 4.2.3 量筒：50mL，100mL。 4.2.4 梨形分液漏斗：250mL。 4.2.5 水浴，温度控制在80℃±2℃~100℃±2℃。 4.2.6 锥形瓶：19mm标准磨砂口，250mL。 4.2.7 容量瓶：50mL。 1 NB/SH/T0997—2019 4. 2.8 带塞磨口烧瓶：100mL。 托盘天平：量程250g，感量0.1g。 4.2. 9 4. 2. 10 分析天平：量程200g， 感量0.1mg。 5 材料与试剂 5. 1 氢气，氮气，纯度99.99%。 5. 2 干燥空气。 5. 3 润滑剂试样20g。 5. 4 氢氧化钾：化学纯。 5.5 无水乙醇：化学纯。 5. 6 蒸馏水，符合GB/T6682—2008中三级水 5.7 盐酸：化学纯。 5. 8 无水乙醚：化学纯。 5. 9 丁酸： 色谱纯。 5. 10 异戊酸：色谱纯。 5. 11 戊酸：色谱纯。 5.12 已酸：色谱纯。 5.13 庚酸：色谱纯。 5. 14 辛酸：1 色谱纯。 5.15 王酸：1 色谱纯。 5. 16 葵酸： 色谱纯。 6 试验步骤 标准酸混合物的制备 6. 1 6. 1. 1 用分析天平将5.9至5.16所列的酸按表1所示的量逐 次地称入一 个50mL带塞容量瓶中。 6. 1. 2 将混合标样摇匀。 6. 1. 3 表1中列出混合酸的浓度，用各自的摩尔分数来 来表示。 标准酸混合物的制备 质量（g） 酸 酸中碳原子数 摩尔分数（%） 丁酸 1.08 15 4 异戊酸 0.88 10 戊酸 5 1. 55 18 己酸 6 1. 42 15 庚酸 7 1. 27 12 辛酸 8 1. 21 10 王酸 9 1. 30 10 葵酸 10 1. 33 9 2 NB/SH/T0997—2019 6.2色谱仪的准备 6.2.1 按下述要求设置色谱仪的参数，并保存： 初始柱温130℃，最终柱温200℃，升温速率16℃/min，在最终柱温下保持4.5min； -汽化室温度220℃； 分流比30：1； 检测室温度260℃； 氮气流速2.8mL/min； 空气流速300mL/min； 氢气流速40mL/min 6.3试样水解 6. 3. 1 6.3跟6.4操作在通风框 6.3.2 在250mL锥形瓶内依次加入3g试样 3g氢氧化钾、15mL水和60mL乙醇，混合均匀。 6.3.3 接回流冷凝器，开冷却水，将锥形瓶放在电热板 （或电热套内），调节变压器使溶液加热到 微沸。 6. 4 回流水解16h，直至水解完 装置简图见图 说明：1一铁架台； 4一蛇形冷凝管： 2—出水口； 5一三角锥瓶： 3一进水口； 6一电热板。 图1水解装置简图 6.5酸的回收 6.5.1 酸的回收%1.49把锥形瓶内的混合物转移到100mL容量瓶中，用15mL水将瓶冲洗3~4次， 将洗出物加人容量瓶，在热水浴上将乙醇完全蒸干。 6.5.2 蒸完乙醇后，再将15mL水加入容量瓶中，震荡使有机酸盐溶解。 6.5.3 将溶液移入分液漏斗中，加人30mL无水乙醚，反复摇动后静置，待分层后，将下层液体放入 3 NB/SH/T0997—2019 小烧杯中，加人20mL稀盐酸（体积比为盐酸：水=1：1），在冰浴中搅拌反应10min。 6.5.4 4反应完全的溶液转人分液漏斗，再加入30mL无水乙醚并用力摇动2min，不断放气以解除压 力。静置至完全分层，把下面的水相放出。溶有润滑剂试样回收酸的无水乙醚层收集在带塞磨口烧瓶 中，塞上瓶塞留作分析用。 6.6 色谱分析 将0.2μL标准混合酸注人色谱仪，对各组分进行面积积分。在同样色谱条件下，用同样方法注人 1μL溶有回收酸的无水乙醚液，得到色谱图，并按上述方法操作，直到峰面积百分含量平行为止。 6.7样品回收酸的鉴定 在标准混合物的色谱图上，从第一个色谱峰到最后一个色谱峰，依次为C4，iso-Cs、Cs~Cio酸。 在回收酸的色谱图上，可以根据保留时间与标准混合酸对照，鉴定出每一种回收酸。 6.8 回收酸的定量测定 汇总标准酸混合物所有的峰面积，通过峰面积求出归一化结果并确定每一种酸的校正因子（见表2）。 表2标准酸混合物 色谱保留时间和相对摩尔校正因子 保留时间（min） 归一化峰面积 校正因子 C. 2. 447 8. 36 1. 38 8. 00 1. 02 iso-Cs 2. 648 2.997 14. 32 1. 00 Cs 3.588 13.78 0. 84 C6 C, 4. 200 13. 28 0. 70 Cs 12. 64 0. 63 4. 855 C, 5. 671 14. 64 0. 53 Cro 6. 719 15. 00 0. 49 *本标准用碳元素符号并在此符号的右下角注上碳原子数来表示某一元酸的名称。例如：C,表示丁酸，iso-C,表 示异戊酸。 归一化峰面积和校正因子的计算见本标准7章。 在润滑剂试样回收酸的色谱图上，按上述方法计算出每一组分酸的校正峰面积含量，最后求出每 种酸的摩尔分数（见表3）。 表3 回收酸混合物 摩尔分数计算 归一化峰面积" 校正因子。 校正蜂面积" 摩尔分数（%）" 鉴定的酸 保留时间（mim） C4 0 1. 38 0 0 iso- Cs 0 1. 02 0 0 1. 00 2. 04 3. 2 Cs 2.990 2. 04 0. 84 3. 81 6. 0 Cs 3.577 4. 53 24. 22 16. 95 26.7 C, 4. 194 0. 70 .37. 01 0. 53 23. 32 36. 8 Cs 4. 864 4 NB/SH/T0997—2019 续表 鉴定的酸 保留时间（mim） 归一化峰面积" 校正因子 校正峰面积 摩尔分数（%）" C, 5. 674 29. 70 0. 53 15. 74 24. 8 Cro 0 0. 49 0 0 其他杂质 2. 50 1. 00 2. 5 - “归一化峰面积、校正因子、校正峰面积和每种酸的摩尔分数的计算见本标准7章。 7计算 7. 1 归一化峰面积（A，）按式（1）计算： A; Agi: (1) ZA, 式中： A,—每一组分峰面积； ZA,—所有组分峰面积总和。 相对摩尔校正因子（F）按式（2）计算： 7.27 A. Fsm (2) 式中： Aes——每摩尔C酸归一化峰面积； 一每摩尔组分酸归一化峰面积。 Aig 7. 3 校正峰面积（A）按式（3）计算： A,=A,×F. (3) 每种酸的摩尔分数（%）按式（4）计算： 7. 4 Ai 摩尔分数（%）= (4) ZA, 8精密度 8. 1 重复性：重复测定两个结果之差（摩尔分数）不大于±1%。 8.2 再现性：还未建立再现性的评价标准。 9报告 9.1 报告每一个组分的含量，用摩尔分数表示，精确至小数后两位。 5