Zarejestruj się
LabCoda / Baza Wiedzy / Liczba kwasowa (TAN)

🧪 Liczba kwasowa (TAN)

Petrochemia PN-EN ISO 6618

Krótko: o co chodzi

Oznaczanie liczby kwasowej (TAN) przetworów naftowych i środków smarowych metodą miareczkowania potencjometrycznego. Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 6618:2006; Zakres pomiarowy: 0,05–250 mg KOH/g (potencjometria). Procedura obejmuje 10 kroków (łącznie około 40–52 min); stosuje się je m.in. do: Monitoring stanu olejów smarowych w eksploatacji (condition monitoring), Kontrola jakości olejów bazowych i gotowych produktów smarowych, Ocena olejów transformatorowych (PN-EN 62021) — degradacja oleju.

W skrócie

  • Norma: PN-EN ISO 6618:2006
  • Kategoria: Petrochemia
  • Kroków procedury: 10
  • Łączny czas etapów: 40 min–52 min
  • Jednostka wyniku: mg KOH/g próbki
  • Zakres pomiarowy: 0,05–250 mg KOH/g (potencjometria)
  • Powtarzalność: ±(0,044 × TAN + 0,01) mg KOH/g

Przegląd

Liczba kwasowa (TAN — Total Acid Number) jest miarą łącznej zawartości składników kwasowych w przetworach naftowych i olejach smarowych. Wyraża się ją jako ilość wodorotlenku potasu (KOH) w miligramach potrzebną do zneutralizowania kwasów zawartych w 1 gramie próbki. Jest jednym z kluczowych parametrów oceny stanu oleju smarowego w eksploatacji.

Wzrost TAN w trakcie eksploatacji oleju wskazuje na jego utlenianie i degradację — produkty utleniania (kwasy organiczne, aldehydy, ketony) zwiększają kwasowość oleju. Wysoki TAN sygnalizuje ryzyko korozji elementów metalowych (szczególnie łożysk i cylindrów), tworzenia osadów i lakierów na powierzchniach gorących oraz przyspieszonego zużycia oleju. W olejach silnikowych krytyczną wartość TAN ustala producent silnika — typowo alarm przy podwojeniu wartości wyjściowej.

Norma PN-EN ISO 6618 opisuje metodę z użyciem wskaźnika barwnego, natomiast w praktyce laboratoryjnej częściej stosuje się miareczkowanie potencjometryczne (wg ASTM D664 / ISO 6619), które jest obiektywniejsze — nie zależy od subiektywnej oceny zmiany barwy. Miareczkowanie potencjometryczne jest preferowane dla próbek ciemnych i zabarwionych, gdzie obserwacja zmiany barwy wskaźnika jest utrudniona.

TAN jest wymagany w specyfikacjach olejów bazowych, olejów smarowych nowych i przepracowanych, olejów transformatorowych, olejów turbinowych i hydraulicznych. Jest kluczowym parametrem w programach monitoringu olejów w eksploatacji (condition monitoring / tribologia).

Zasada metody

Próbkę oleju rozpuszcza się w mieszaninie rozpuszczalników (toluen, izopropanol, woda) i miareczkuje alkoholowym roztworem wodorotlenku potasu (KOH w izopropanolu, stężenie 0,1 mol/L). W metodzie z wskaźnikiem barwnym koniec miareczkowania wyznacza zmiana barwy p-naftolobenzeiny. W metodzie potencjometrycznej (ASTM D664) punkt końcowy wyznacza się na podstawie krzywej miareczkowania (punkt przegięcia) rejestrowanej za pomocą elektrody kombinowanej pH zanurzonej w roztworze. Wynik wyrażany jest jako mg KOH potrzebny do zneutralizowania kwasów w 1 g próbki.

Zastosowania

Kluczowe parametry

ParametrWartość
Jednostka wynikumg KOH/g próbki
Zakres pomiarowy0,05–250 mg KOH/g (potencjometria)
Powtarzalność±(0,044 × TAN + 0,01) mg KOH/g
Odtwarzalność±(0,14 × TAN + 0,04) mg KOH/g
Navażka próbki1–20 g (zależna od oczekiwanego TAN)
Czas oznaczenia5–15 min na próbkę

Norma

Numer normy
PN-EN ISO 6618:2006
Tytuł (PL)
Przetwory naftowe i środki smarowe — Oznaczanie liczby kwasowej lub zasadowej — Metoda miareczkowania wobec wskaźnika barwnego
Title (EN)
Petroleum products and lubricants — Determination of acid or base number — Colour-indicator titration method

Procedura krok po kroku

  1. Przygotowanie rozpuszczalnika

    Przygotować mieszaninę: 500 mL toluenu + 495 mL izopropanolu + 5 mL wody. Wymieszać dokładnie. Przechowywać w szczelnie zamkniętej butelce.

    ⏱ Czas: 5 min

  2. Standaryzacja titranta

    Odważyć 0,1 g kwasu benzoesowego (lub KHP). Rozpuścić w mieszaninie rozpuszczalników. Zmiareczkować KOH/IPA 0,1 mol/L. Obliczyć dokładne stężenie titranta.

    ⏱ Czas: 15 min

  3. Przygotowanie próbki

    Odważyć odpowiednią ilość próbki (1–20 g, zależnie od oczekiwanego TAN) na wadze analitycznej. Większa navażka dla próbek o niskim TAN.

    ⏱ Czas: 2 min

  4. Rozpuszczenie próbki

    Próbkę przenieść do zlewki miareczkowej. Dodać 60–100 mL mieszaniny rozpuszczalników. Mieszać do pełnego rozpuszczenia.

    ⏱ Czas: 3–5 min

  5. Pomiar próbki ślepej

    Zmiareczkować 100 mL samej mieszaniny rozpuszczalników (bez próbki). Zanotować zużycie titranta na blank.

    ⏱ Czas: 5 min

  6. Miareczkowanie próbki

    Zanurzyć elektrodę w roztworze próbki. Uruchomić automatyczne miareczkowanie potencjometryczne z KOH/IPA 0,1 mol/L. Szybkość dozowania: 0,1–0,5 mL/min.

    ⏱ Czas: 5–15 min

  7. Wyznaczenie punktu końcowego

    Autotytrator automatycznie wyznacza punkt przegięcia na krzywej miareczkowania (inflection point). Zanotować objętość titranta w punkcie końcowym.

  8. Obliczenie TAN

    TAN [mg KOH/g] = (V - Vb) × C × 56,1 / m, gdzie V = objętość titranta [mL], Vb = blank [mL], C = stężenie KOH [mol/L], m = masa próbki [g], 56,1 = masa molowa KOH.

  9. Powtórzenie i QC

    Wykonać drugie oznaczenie. Wyniki powinny mieścić się w granicach powtarzalności. Co serię zmierzyć CRM (certyfikowany olej o znanym TAN).

  10. Czyszczenie aparatury

    Wypłukać elektrodę i naczynie miareczkowe mieszaniną rozpuszczalników, a następnie izopropanolem. Przechowywać elektrodę w roztworze KCl.

    ⏱ Czas: 5 min

Wymagany sprzęt i aparatura

SprzętPrzykładOrientacyjna cena
Autotytrator potencjometrycznyMetrohm 848 Titrino plus, Metrohm 916 Ti-Touch, Mettler Toledo T525 000–60 000 PLN
Zestaw do TAN/TBN w olejachMetrohm 848 Oil Titrino plus (pakiet dedykowany)35 000–70 000 PLN
Elektroda kombinowana do środowisk niewodn.Metrohm Solvotrode easyClean, Mettler Toledo DGi115-SC1 500–3 500 PLN
Biureta automatycznaBiureta wymienna 20 mL z dokładnością ±0,01 mL3 000–6 000 PLN
Waga analitycznaMettler Toledo XPR205, Sartorius Quintix 224, dokładność 0,1 mg8 000–25 000 PLN
Mieszadło magnetyczneIKA C-MAG MS 4 lub wbudowane w autotytrator1 500–4 000 PLN

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

OdczynnikCASSzczegóły
KOH w izopropanolu 0,1 mol/L1310-58-3Titrant — alkoholowy roztwór wodorotlenku potasu, butelka 1 L, standaryzowany wobec kwasu benzoesowego lub biftalanu potasu
Toluen108-88-3Czystość ≥99,5%, składnik mieszaniny rozpuszczalników (50% obj.)
Izopropanol (propan-2-ol)67-63-0Czystość ≥99,5%, składnik mieszaniny rozpuszczalników (49,5% obj.)
Woda dejonizowana7732-18-5Składnik mieszaniny rozpuszczalników (0,5% obj.), bezCO₂
p-Naftolobenzein (wskaźnik)145-50-6Roztwór 1 g/L w mieszaninie toluen/izopropanol — wskaźnik zmiany barwy (metoda ISO 6618)
Kwas benzoesowy (do standaryzacji)65-85-0Certyfikowany materiał referencyjny do standaryzacji titranta KOH
Biftalan potasu (do standaryzacji)877-24-7KHP — alternatywny wzorzec do standaryzacji KOH, czystość ≥99,95%

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

Najczęstsze pytania

Jaka norma opisuje to badanie?

Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 6618:2006 — „Przetwory naftowe i środki smarowe — Oznaczanie liczby kwasowej lub zasadowej — Metoda miareczkowania wobec wskaźnika barwnego”. Tytuł angielski: „Petroleum products and lubricants — Determination of acid or base number — Colour-indicator titration method”.

Na czym polega ta metoda?

Próbkę oleju rozpuszcza się w mieszaninie rozpuszczalników (toluen, izopropanol, woda) i miareczkuje alkoholowym roztworem wodorotlenku potasu (KOH w izopropanolu, stężenie 0,1 mol/L). W metodzie z wskaźnikiem barwnym koniec miareczkowania wyznacza zmiana barwy p-naftolobenzeiny.

Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?

Jednostka wyniku: mg KOH/g próbki; Zakres pomiarowy: 0,05–250 mg KOH/g (potencjometria); Powtarzalność: ±(0,044 × TAN + 0,01) mg KOH/g; Odtwarzalność: ±(0,14 × TAN + 0,04) mg KOH/g.

Ile trwa wykonanie badania?

Suma czasów podanych przy poszczególnych etapach to około 40 min–52 min. Procedura obejmuje 10 kroków.

Jaki sprzęt jest potrzebny?

Autotytrator potencjometryczny, Zestaw do TAN/TBN w olejach, Elektroda kombinowana do środowisk niewodn., Biureta automatyczna, Waga analityczna, Mieszadło magnetyczne. Orientacyjny koszt podstawowej aparatury (Autotytrator potencjometryczny): 25 000–60 000 PLN.

Gdzie stosuje się to badanie?

Monitoring stanu olejów smarowych w eksploatacji (condition monitoring); Kontrola jakości olejów bazowych i gotowych produktów smarowych; Ocena olejów transformatorowych (PN-EN 62021) — degradacja oleju; Kontrola olejów turbinowych — alarm gdy TAN wzrośnie powyżej limitu; Ocena olejów hydraulicznych i sprężarkowych; Badanie biopaliw — FAME ma naturalnie podwyższony TAN; Kontrola jakości ropy naftowej (naphthenic acid content — korozyjność).

Jakie środki ostrożności obowiązują?

Toluen — łatwopalny, szkodliwy przy wdychaniu, drażniący — praca w dygestorium; Izopropanol — łatwopalny, drażniący drogi oddechowe; KOH — żrący (powoduje oparzenia skóry i oczu), rękawice i okulary obowiązkowe; Mieszaniny rozpuszczalników — łatwopalne, przechowywać z dala od źródeł zapłonu; Okulary ochronne, rękawice nitrylowe, fartuch laboratoryjny obowiązkowe.

Które laboratorium wykona to badanie?

Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN ISO 6618.

🔍 Znajdź laboratorium wykonujące to badanie