全自動電位滴定儀測定潤滑油中的總酸值規范操作與應用方案

1 前言

總酸值是評價石油產品中酸性物質含量的重要指標，反映潤滑油中酸性組分（包括有機酸、無機酸、酯類、酚類化合物、添加劑降解產物等）的總量。潤滑油在使用過程中會因氧化降解而產生酸性物質，導致總酸值升高，這不僅會影響潤滑性能，還可能引起設備腐蝕。因此，總酸值是監控潤滑油老化程度、確定換油周期的重要依據。

本方案依據《GB/T 7304-2014 石油產品酸值的測定 電位滴定法》中方法 A 建立，適用于能夠溶解于甲苯-無水異丙醇混合溶劑中的潤滑油產品，總酸值測定范圍 0.1 mgKOH/g~150 mgKOH/g。采用自動電位滴定儀進行測定，儀器自動根據電位值是否到達預設值來判定終點，有效避免深色油品對目視終點判斷的干擾，具有自動化程度高、結果準確、重復性好的特點。

注：新油或用過油中酸性組分包括有機酸、無機酸、酯類、酚類化合物、內酯、樹脂以及重金屬鹽類、銨鹽和其他弱堿的鹽類、多元酸的酸式鹽和某些抗氧劑及清凈添加劑。

2 儀器與試劑

2.1 儀器

優云譜自動電位滴定儀（具備動態滴定模式、自動終點識別功能），復合非水 pH 電極，分析天平（感量 0.0001 g），滴定杯，移液管、量筒、容量瓶等玻璃器皿。

圖 1 自動電位滴定儀

2.2 試劑

滴定溶劑（甲苯-無水異丙醇混合溶液）：將 495 mL 無水異丙醇和 5 mL 水混合均勻后再加入 500 mL 的甲苯。此溶劑應大量配制，每天使用前測定空白值。

氫氧化鉀異丙醇標準滴定溶液（0.1 mol/L）：稱取 6g 氫氧化鉀溶于 1 L 無水異丙醇中，水浴微沸 10 min，靜置 2 d 后取上層清液過濾，儲存于耐化學腐蝕試劑瓶中，瓶口加裝堿石棉干燥管防止吸收二氧化碳。按 GB/T 7304 規定方法標定。

水性緩沖溶液：pH 值分別為 4.0、7.0、11.0 的水性緩沖溶液（用于電極校正和終點電位參考）

pH 值為 11.0 的緩沖溶液：稱取 2.10 g 碳酸氫鈉，加 0.1 mol/L 氫氧化鈉溶液 227 mL，用無二氧化碳蒸餾水稀釋至 1000 mL。

pH 值為 4.0 的緩沖溶液：稱取 10.12 g 鄰苯二甲酸氫鉀（經 115±5℃烘干 2~3 h），用無二氧化碳蒸餾水稀釋至 1000 mL。

電極浸泡液：飽和氯化鋰乙醇溶液（用于非水電極保存）

無水異丙醇（分析純）、甲苯（分析純）、氫氧化鉀（分析純）

試劑注意事項：

氫氧化鉀異丙醇溶液應避免與軟木塞、橡膠塞接觸，防止可皂化物污染。由于異丙醇沸點為 82.45℃，煮沸時建議用水浴鍋在 95℃左右微沸 10 min。

3 實驗方法

3.1 試樣制備

取具有代表性的潤滑油樣品，若樣品不均勻或有沉淀，應加熱至 60±5℃并充分攪拌，使樣品混合均勻。對于粘度過高的樣品，可適當預熱降低粘度后稱量。

3.2 電極準備與校正

實驗前，用 pH 值為 4.0、7.0、11.0 的水性緩沖溶液校正非水 pH 復合電極。記錄各緩沖溶液的電位值（mV），計算 pH 值為 4 和 11 緩沖溶液的電位差，合格電極系統應至少有 162 mV 以上的電位差。

3.3 空白試驗

量取 125 mL 滴定溶劑于滴定杯中，置于滴定臺上，插入電極，攪拌速度以不產生飛濺和氣泡為宜。用 0.1 mol/L 氫氧化鉀異丙醇標準滴定溶液滴定至與 pH 11 緩沖溶液相同的電位值，記錄消耗體積 V0。

3.4 電位滴定儀參數設置

注：以上參數為參考設置，實際使用可根據儀器說明書優化。

3.5 樣品測定步驟

稱樣：根據預估總酸值按表 1 稱取樣品（精確至 0.0001 g）于滴定杯中。

表 1 推薦稱樣量

溶解：加入 125 mL 滴定溶劑，攪拌使樣品完全溶解。

滴定：啟動滴定程序，儀器自動用 0.1 mol/L 氫氧化鉀異丙醇標準滴定溶液滴定。儀器自動識別預設電位值作為終點，記錄消耗體積 V1。當電位超過 pH 值為 11 的緩沖溶液電位 200mV 時可結束滴定。

清洗：滴定結束后，用滴定溶劑沖洗電極和滴定管尖，然后分別用無水異丙醇和水沖洗。在進行下一個試樣滴定前，將電極在水中浸泡至少 5 min 以恢復玻璃電極的液狀凝膠膜；在下一次滴定前再用無水異丙醇和滴定溶劑沖洗電極。

圖 2 樣品及測試過程展示圖

4 結果與討論

4.1 計算公式

試樣中總酸值按下式計算：

式中：

AN：總酸值，以 KOH 計，單位為毫克每克 (mg/g)。

A：滴定試樣至預設終點電位時，消耗的氫氧化鉀異丙醇溶液體積，單位為毫升 (mL)。

B：相對于 A 的空白值，單位為毫升 (mL)。

M：氫氧化鉀異丙醇溶液的濃度，單位為摩爾每升 (mol/L)。

W：試樣的質量，單位為克 (g)。

4.2 測試結果示例

兩次測定結果的絕對差值（0.06 mgKOH/g）小于重復性限（0.117×1.91≈0.22mgKOH/g），符合標準要求。

圖 3 潤滑油總酸值滴定曲線圖

4.3 精密度

按 GB/T 7304-2014 標準規定，在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結果的差值應符合以下要求：

5 方案特點與優勢

5.1 針對潤滑油樣品的方法優勢

適用性廣泛：適用于新潤滑油、在用油、液壓油、齒輪油、變壓器油等多種石油產品。

預設電位終點識別：儀器通過預設終點電位判定終點，操作更簡便，準確度更高。

排除顏色干擾：電位法判定終點，徹底解決深色油品（如紅油、老化油）目視終點判斷困難的問題。

5.2 儀器方法優勢

自動化程度高：自動完成滴定、終點判斷、體積記錄和結果計算，減少人為誤差。動態滴定控制：根據電位變化自動調節滴定速度，確保終點附近滴定精度。數據可追溯：完整記錄滴定曲線和結果，滿足質量控制要求。

5.3 關鍵操作要點

電極維護：非水電極使用后應及時清洗，避免殘留溶劑損壞電極；每次滴定前將電極在水中浸泡至少 5 min 恢復玻璃電極液狀凝膠膜。

空白控制：每天測定溶劑空白值，確保試劑純度；空白體積應穩定且符合方法要求。終點判斷：儀器以預設終點電位作為判定依據。

樣品均勻性：對于不均勻或有沉淀的樣品，應加熱攪拌至完全均勻后再稱量。

滴定速度控制：滴定速度不宜過快，尤其是在終點附近，以保證電位平衡和終點準確性。

6 結論

本方案依據 GB/T 7304-2014 標準方法 A，建立了采用自動電位滴定儀測定潤滑油中總酸值的方法。儀器通過預設電位判定終點，操作簡便、結果準確可靠，適用于新潤滑油的質量控制、在用油的降解監控以及設備潤滑狀態的評估，可為潤滑油使用及換油決策提供可靠數據支持。

7 參考文獻

[1] GB/T 7304-2014 石油產品酸值的測定 電位滴定法[S].