GB/T 8021-2003 石油产品皂化值测定法

GB/T8021-2003

A9舌

本标准修改采用美国试验与材料协会标准ASTMD94-2000《石油产品皂化值测定法》。

本标准根据ASTMD94-2000重新起草。

为了方便起见，在资料性附录B中列出了本国家标准条款和ASTMD94-2000条款的对照一

览表。

为了更适合我国国情，本标准在采用ASTMD94-2000时进行了修改这些技术性差异用垂直单

线标识在它们所涉及的条款的页边空白处.本标准与ASTMD94-200。的主要差异如下:

—在方法A的滴定过程中。为了进一步增大锥形瓶中溶液的振荡强度、在滴定溶液中加人了搅

拌棒;

—在方法A的滴定过程中，为了消除空气中二氧化碳的影响，在滴定时加了氮气保护;

—在方法A中，以注的形式补充:也可用盐酸乙醇溶液，在不加氮气保护的条件下进行滴定，因

为用盐酸乙醇溶液代替盐酸水溶液作为滴定剂时，可以防止空气中的二氧化碳水解生成碳酸

并消耗氢氧化钾而引人的系统误差

为使用方便，本标准还做了如下编辑性修改:

取消了ASTMD94--200。的关键词章;

重复性和再现性的文字表述按我国的习惯进行了修改。

本标准代替GB/T8021-1987《石油产品皂化值测定法》。GB/T8021-1987非等效采

用ISO6293:1983,

本标准与GB/T8021-1987《石油产品皂化值测定法》相比主要变化如下:

—本方法增加了方法B(电位滴定法);

—在方法A的滴定过程中，为了进一步增大锥形瓶中溶液的振荡强度。本方法在滴定溶液中加

人了搅拌棒(GB/T8021-1987的5.1条、6.2条，GB/T8021-2003的8.1.1条、8.3.4条);

—在方法A的滴定过程中，为了消除空气中二氧化碳对滴定的影响，本方法在滴定时加了氮气

保护(GB/T8021一1987的5.1条、6.2条，GB/T8021-2003的8.1.1条、8.3.4条);

—删除了原标准的7.2条;

—本标准增加了附录A和附录B.

本标准的附录A和附录B均为资料性附录。

本标准由原石油和化学工业局提出。

本标准由中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院归口。

本标准起草单位:中国石油天然气股份有限公司兰州润滑油研究开发中心。

本标准主要起草人:高俊、薛永红、周亚斌。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为:

-GB/T8021-1987

GB/T8021-2003

石油产品皂化值测定法

范围

1.1本标准适用于测定在试验条件下石油产品(如润滑油、添加剂、传动液等)中可皂化的组分含量。

本标准包括两种测定法:方法A—颜色指示剂法(第6章~第11章)和方法B—电位滴定法

(第12章一第19章)。

1.2由于有些加人石油产品中的硫、磷、卤素化合物以及其他一些元素的化合物也能消耗酸或碱，因

此，测定结果除了取决于油品中现存的可皂化组分之外，还受上述外界因素的影响。对含有这类化合物

的石油产品以及用过的内燃机油、曲轴箱油及汽轮机油的皂化值测定结果要对外界影响因素加以详细

说明。

注:上述影响皂化值测定的物质包括无机酸和某些有机酸，以及大多数非碱性皂类等等，这些物质通常被认为是不

易皂化的物质。这些物质的存在可导致方法所规定的脂肪类可皂化物质的皂化值测定结果偏高。在反滴定测

定皂化值的过程中当接近终点时若有硫化氢臭味，就表明试样中存在某类活性硫化物。而当试样中有其他一

些含有活性硫、抓、磷元素的化合物及其他干扰物时，在侧定过程中并没有能判别这些物质存在的明显的试验

现象，用重量法测定脂肪酸的实际含量可能是测定这些化合物最可靠的方法。

1.3本标准只对某些与试验过程有关的特殊危险予以说明，而没有提及所有的安全问题。因此，用户

在使用本标准之前应建立适当的安全和防护措施，并制定相应的管理制度。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版本均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研

究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T4756石油液体手工取样法(GB/T4756-1998,egvISO3170:1988)

GB/T6682分析试验室用水规格和试验方法(GB/T6682-1992,neqISO3696:1987)

SH0005油漆工业用溶剂油

术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

皂化saponify

在碱性条件下使脂肪水解成脂肪酸盐和醇的过程。

3.2

皂化值saponificationnumber

每19试样在试验条件下消耗的氢氧化钾的毫克数。

注:本标准测得的皂化值受其他一些易与碱反应的物质存在的影响，见1.2中的注.

方法概要

4.1将一定量的试样溶解在适宜的溶剂中，如丁酮(甲基乙基酮)、二甲苯、溶剂油或它们的混合溶剂

中，并与定量的氢氧化钾乙醇溶液一起加热。过量的碱用酸标准溶液进行滴定，最后计算出皂化值。

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4.2可以用颜色指示剂法(方法A)或电位滴定法(方法B)来确定滴定终点。

5意义和用途

5.1石油产品含有一些能与碱形成金属皂的添加剂，例如脂类。此外，有些用过的机械润滑油，尤其是

用过的汽轮机油和内嫌机油，也含有一些能与碱发生类似反应的化合物。皂化值就是指每1g试样以

特定的方式与碱共热时所消耗碱的量。这样，就可估计试样中存在的酸的量，即在加热条件下已转化成

金属皂的任何游离酸以及复合酸(如醋中酸)。

52润滑油和添加剂的产品规格中规定了皂化值的指标。

方法A一颜色指示剂法

仪器与设备

6.1锥形瓶和冷凝管:容量为250mL或300mL的耐碱锥形瓶，可以接直形或球形回流冷凝管。直形

冷凝管通过磨口与锥形瓶紧密连接;球形冷凝管与锥形瓶连接较松可以透气。回流水冷凝管也可用空

气冷凝管代替。

注:禁止使用有划痕或蚀痕的锥形瓶，因为氢氧化钾会在划痕或蚀痕处反应.玻璃器皿应进行化学清洗，推荐使用

铬酸洗液(警告—铬酸洗液会严重灼伤人体，是一种已经确认的致癌物;并且是一种强氧化剂，与其他物质接

触会导致着火;还具有吸湿性)。也可以使用无铬洗液或其他类似的洗液

钾

匕，

.‘水浴:利用电或蒸汽加热的适宜的水浴。

八二

0

‘︺滴定管:25mL或50mL，分度为0.1mL.

b卜确

‘﹃移液管:25mL.

~‘

D

-︺容量瓶:100mL.

工

J夕试荆与材料

71试荆

除另有说明外，全部试验用的化学试剂均为分析纯试剂.水需符合GB/T6682中三级水的规格。

7.1.1乙醇:95%乙醇，或无水乙醇，或95%乙醇和甲醇的混合液(体积比为9:1).

注1:易燃品。

注2:已经发现用99%的异丙醇代替乙醉可以得到非常满意的结果，但是在做仲裁实验时，不能用异丙醉代替

乙醇

7.1.20.5mol/L的盐酸标准溶液:用氢氧化钾乙醇标准溶液(见7.1.6)标定，标定时精确到0.0005mol/L,

注当侧定皂化值小于1mgKOH/g的试样时，为了保证测定精度，在测定过程中的。.5mol/I氢氧化钾乙醇标准

溶液和。.5mol/I盐酸标准溶液都改用相应的。1mol/L标准溶液。

7.1.3丁酮:化学纯，装在深色或棕色瓶中。

注:易燃物。

7.1.4石油醚:60℃一900C。

注:易燃，吸人时有害。

7.1.5中性酚酞指示剂溶液:将1.0g士。.1g酚酞溶解在100mL乙醇中(见7.1.1)。用0.1mol/L

氢氧化钾乙醇溶液调至淡红色，即为中性。

7.1.60.5mol/L氢氧化钾乙醇标准溶液:用乙醇配制。.5mol/L的氢氧化钾乙醇溶液。把此溶液放

置在暗处，在使用之前静置24h，并过滤或虹吸后使用。氢氧化钾乙醇溶液用邻苯二甲酸氢钾标准溶

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液进行标定(见本条的注2和7.1.7).

注1:另外可用市售的蟹氧化钾安瓶(无碳酸盐)和95%的乙醉混合配制。.5mol/L或0.1mol/L的氢氧化钾乙醉

标准溶液。用这种溶液可得到连续稳定的空白值。

注2:由于醇类等有机液体的体积膨胀系数较大，因此，上述标准溶液在标定时的温度应与滴定试样时的温度

接近。

7.1.70.1mol/L邻苯二甲酸氢钾标准溶液:把邻苯二甲酸氢钾在110℃士5℃下烘干恒重，然后精确

称取2.0422g士0.0002g并装人100mL容量瓶中，用水溶解。为促进溶解可以稍微加热，待冷却后

用水稀释到100MI。

7.1.8二甲苯。

注:极易燃，吸人时有害.

7.1.9溶剂油:符合SH0005中的要求.

7.2材料

氮气:普氮，纯度大于99%,

8试验步班

8.1空白试验

8.1.1每批试样(一个或更多个)在测定时都要同时测定空白值。测定步男如下:用滴定管或移液管精

确量取25mI.士0.03mL的氢氧化钾乙醉标准溶液，加人到锥形烧瓶中，并加人25mI.士1MI的丁酮

或其他可选溶剂。将冷凝管和锥形瓶连接并加热，加热回流时间和测定样品时的加热回流时间一样长。

当回流结束后立即沿冷凝管小心加人50mL的石油醚(当用球形冷凝管时，要稍稍松开冷凝管与锥形

瓶的接口)，滴定时滴人3滴中性酚酞指示剂溶液。为了加人振荡强度，此时把一枚大小适宜的搅拌棒

放人溶液中，并在加氮气保护的条件下用。.5mol/L的盐酸标准溶液趁热滴定。空白滴定过程中不需

要再加热。

注1:也可以用以下滴定条件:滴定剂为。.5mol/L(或0.1mol/L)盐酸乙醇标准溶液，滴定时不加氮气保护。但在

发生争议时，必须用盐酸标准溶液，并在滴定过程中加氮气保护。

注2:对于精度要求很高的试样，应做两次空白试验取其平均值。常规试验时，只需测定一个空白值.

注3当用移液管移取氢氧化钾乙醉标准溶液时，需把移液管尖端在锥形瓶壁上挂靠30，以保证排液完全。

注4必须夹紧回流冷凝管以防止其倒在热浴上使玻璃器皿破裂.

注5:虽然回流的标准时间需要30min，而某些醋类在10min内便能皂化安全。另外，某些难皂化物质则需要两个

多小时才能皂化完全。除非与相关部门协调并达成一致外，不允许缩短或延长皂化时间。

注6:在皂化结束后加入50mL石油醚不仅能清洗冷凝管，还可冷却反应混合物。

注7:对于绝缘油，不需要加人50mL石油醚。

注8:加热温度要高于丁酮的沸点100C-150C(丁阴沸点为78'C)，回流时要经常震荡，并旋转锥形瓶。

8.1.2当指示剂的颜色消失后，再加人几滴指示剂溶液。如果加人指示剂后滴定溶液又呈现了颜色，

则继续滴定至颜色消失，再加人几滴指示剂，如果需要，继续滴定直至终点。当指示剂的颜色完全消失，

再加人指示剂后，滴定溶液不再呈现颜色，则表明已到滴定终点，记录空白值V

注:当快到滴定终点时，为了防止滴定混合液发生乳化，应剧烈旋转锥形瓶以保证两相间充分接触。

8.2样品准备

8.2.1取样

按GB/T4756标准进行取样。

8.2.2试样在测定之前必须呈均相状态。适当地选择试样量，使试样滴定时消耗滴定剂的量占空白滴

定所消耗滴定剂的量的40%-80%，但是试样量不要超过20g,

3

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推荐采用下述试样量:

皂化值/(mgKOH/g)试样量/9

181^-4001

111^1802

71^-1103

31^705

16-3010

0^-1520

8.3样品测定

8.3.1将试样从小烧杯称人锥形瓶中，并称准至。.01g，加人25mL士1mL丁酮或其他可选溶剂，然

后用滴定管或移液管精确量取25mL士0.03mL氢氧化钾乙醇标准溶液并注人其中。

8.3.2对于那些难以溶解的试样如润滑油或添加剂，在加人丁酮之前应先加人15ml,-25mI的溶剂

油或二甲苯。

8.3.3连接冷凝管和锥形瓶并加热，当回流开始后继续加热30min(见8.1.1中注5)。然后立即把

50mL的石油醚小心地沿着冷凝管内壁倒人锥形瓶(见8.1.1中注7)(警告—不要把石油醚倒在水浴

上)。如果用球形冷凝管，在加人石油醚之前，稍稍松开冷凝管与锥形瓶的接口。

8.3.4向锥形瓶中的试样溶液中加人3滴中性酚酞指示剂。为了加大振荡强度，把一枚大小适宜的搅

拌棒放人此溶液中，并在加氮气保护的条件下用。.5mol/L的盐酸标准溶液趁热滴定(不用再加热)。

当指示剂的颜色消失后，再加人几滴指示剂溶液。如果加人指示剂后滴定溶液又呈现了颜色，则继续滴

定至颜色消失，再加人几滴指示剂。如果需要，继续滴定直到终点。当指示剂的颜色完全消失，再加人

指示剂后溶液不呈现颜色时，则表明已到滴定终点，计此时的滴定剂消耗量为V2。当测定含蜡样品时，

为了防止在滴定过程中试样固化，若有必要，可以再加热溶液。

计算

9.1试样皂化值A(mgKOH/g)按式(1)计算:

A=56.lc(V,一V2)/m……。·。。·…。.。·……(1)

式中:

c盐酸标准溶液的浓度，mol/L;

56.1氢氧化钾的摩尔质量，g/mol;

V,滴定空白所消耗的盐酸标准溶液的体积，mL;

V2—滴定试样所消耗的盐酸标准溶液的体积，mL;

m—试样量，9。

01报告

011对于皂化值低于50mgKOH/g的试样，报告结果精确到0.5mgKOH/g,

服对于皂化值大于或等于50mgKOH/g的试样，报告结果精确到整数。

川对于电气绝缘油，报告结果精确到。.1mgKOH/g,

40.1

报告皂化值结果时，要注明引用方法，如:GB/T8021的方法A,

>>精密度和偏差

11.1精密度

按图1所示判断测定结果的可靠性((95写置信水平)。

注:在图1中并没有给出深颜色的新油、旧油或在皂化过程中溶液颜色变深的油品的精密度数据。因为深色油品