Определение йодного числа

Непредельные углеводороды (алкены, циклоалкены, ди-, три- и полиены, алкины) в природной нефти содержатся в крайне малых количествах, но они образуются в процессах термической и термокаталитической переработки нефтяного сырья и играют важную роль в химии нефти. Кроме этого, эти соединения являются ценнейшим сырьем для нефтехимической промышленности и основного органического синтеза.

Присутствие непредельных углеводородов в бензине нежелательно, так как они химически мало стабильны и при хранении бензинов происходит их осмоление и образуются осадки. С утяжелением сырья содержание в бензине непредельных и ароматических углеводородов, а также серы увеличивается.

Непредельные углеводороды проявляют высокую реакционную способность, поэтому для их выделения и количественного определения наряду с физическими используют химические методы. В основе этих методов лежат реакции присоединения по кратным связям различных молекул (серной кислоты, галогенов, водорода и др.). Наиболее широко в аналитической практике для количественного определения алкенов используется их реакция с галогенами (хлором, йодом и бромом):

R − CH = CH2 + Br₂ → R − CHBr − CH₂Br

Содержание непредельных в анализируемом нефтепродукте характеризуют с помощью йодных (бромных) чисел. Йодным (бромным) числом называют количество граммов йода (брома), присоединившегося при определенных условиях к 100 г исследуемого вещества. При этом считают, что весь йод (бром) идет на реакцию присоединения по кратной связи и на каждую двойную связь расходуется 1 моль йода (брома).

При помощи йодных или бромных чисел можно рассчитать массовую долю алкенов (р, %),если известна средняя молекулярная масса исследуемого продукта.

Для этого используют формулу пересчета:

р = (25)

где ИЧ - йодное число;

М - средняя молекулярная масса исследуемой фракции;

254 - молекулярная масса йода.

При использовании бромного числа формула пересчета имеет вид:

р = (26)

где БЧ - бромное число;

160 - молекулярная масса брома. [9]

Определение йодного числа чаще всего проводят по методу Маргошеса (ГОСТ 2070-50). Метод заключается в проведении реакции между спиртовым раствором йода и спиртовым раствором анализируемого нефтепродукта в присутствии большого избытка воды. Йод реагирует с водой с образованием иодноватистой кислоты:

I₂ + HOH → HIO + HI

Иодноватистая кислота вступает во взаимодействие с ненасыщенными соединениями быстрее, чем йод, присоединяясь по месту двойных связей:

RCH = CHR' + 2HIO + C₂H₅OH → RHCI - CIHR' + CH₃OH +2H₂O

Избыток йода оттитровывается тиосульфатом натрия:

I₂ + 2Na₂S₂O₃ → 2NaI + Na₂S₄O₆

Определение необходимо проводить быстро с соблюдением всех условий.

Методика определения йодного числа

Навеску испытуемого бензина пипеткой вносят в коническую колбу емкостью 500 мл, в которую заранее наливают 10 мл этилового спирта. К содержимому колбы приливают 25 мл раствора йода и 170 мл дистиллированной воды. Колбу плотно закрывают пробкой, тщательно взбалтывают 5 мин и оставляют в покое на 5 мин, после чего пробку и стенки колбы обмывают 30 мл дистиллированной воды.

Содержимое колбы титруют 0,1н раствором тиосульфата натрия. Когда жидкость в колбе примет светло-желтый цвет, приливают 2 мл раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синевато-фиолетового окрашивания.

Таким же путем проводят контрольный опыт, но без добавления бензина.

Йодное число ИЧ, г I₂ на 100 г бензина, вычисляют по формуле:

(27)

V - объем 0,1н раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование в контрольном опыте, мл;

V₁ - объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование в целевом опыте, мл;

F - фактор 0,1н раствора тиосульфата натрия;

0,01209 - количество йода, эквивалентное на 1 мл точно 0,1н раствора тиосульфата натрия, г/мл;

m - масса навески нефтепродукта, г.

Массу навески m принимают в зависимости от значения йодного числа ИЧ (таблица 9).

Таблица 9 - Необходимая масса навески нефтепродукта

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: