MÉTODO DE PRUEBA ESTÁNDAR PARA EL COMBUSTIBLE DIESEL DILUYENTE

EN LOS ACEITES USADOS EN MOTORES DIESEL MEDIANTE CROMATOGRAFÍA DE GASES

PROFESOR : FERNADO ANAYA MELENDEZ

ALUMNO : ANDRES APONTE CUCHO

CODIGO : 10070103

• Combustible diesel , también llamado White spirits o disolvente de stoddard.

• Es un disolvente derivado del petróleo utilizado ampliamente como un material de limpieza. Y también para la fabricación de pinturas como una alternativa para la trementina para el adelgazamiento de la pintura y limpieza de los cepillos de pintura

COMBUSTIBLE DIESEL

El diesel es un combustible derivado del petroleo ,esta compuesto principalmente por compuestos principalmente por compuestos parafinicos, naftalenicos y aromaticos. El numero de carbonos es bastante fijo y se encuentra entre el C10 y C22.

El biodiesel es un combustible derivado de aceites vegetales que puede reemplazar al gasoil mineral.

Todos lo combustibles fosiles son contaminantes del medio ambiente a traves de los gases que salen del escape. El gasoil mineral , no escapa a esta regla. Uno de los contaminantes mas importantes es el azufre qiue produce la “lluvia acida” y tambien ocasiona un fuerte ataque quimico en la bomba inyectora, valvula de escape, turbina, etc.

COMPOSICION DEL COMBUSTIBLE DIESEL

La norma SAE es creada para medir las viscosidades de los lubricantes en este caso SAE 30 y 40 corresponde a viscosidades de aceite para motores de combustión interna.

La caracteristica mas importante de un lubricante es la viscosidad, que es la resistencia que un fluido opone a culaquier movimiento.

Dilucion por combustible por cromatografia de gases ( ASTM D- 3524).El paso de combustible al aceite es frecuente en motores con problemas de mala relacion aire/combustible por problemas de inyeccion, compresion, etc.

Tambien una mala estanqueidad de los cilindros por desgaste excesivo o deterioro de los anillos rozantes del piston, o incluso un rallado de los cilindros puede provocar una dilucion del aceite.

Elucion: proceso por el cual todos los solutos terminan por abandonar la columna.

ACEITE SAE 30

1. Alcance. Este metodo de ensayo cubre la determinacion de combustible diesel como un contaminante en el aceite lubricante utilizado. El metodo es limitado al aceite SAE 30.

NOTA 1 : Este metodo de ensayo puede ser aplicable a los aceites de grado de viscosidad mas alto. Sin embargo, tales aceites no fueron incluidos en el programa utilizado para desarrollar la declaracion de precision.

Existe cierta superposicion de los intervalos de ebullicion del combustible diesel y aceites de motor SAE 30. Ademas, la gama de ebullicion de aceites SAE 30 procedentes de diversas fuentes puede variar considerablemente. Como consecuencia, la calibracion puede ser alterado por tanto como 2%, en terminos de dilucion de combustible.

Al probar marcas desconocidas o mixtas de aceite de motor usado, debe tenerse en cuenta que la precision del metodo puede ser menos exacta que la precision obtenida cuando calibramos con un representante aceite nuevo.

MÉTODO DE PRUEBA ESTÁNDAR PARA EL COMBUSTIBLE DIESEL DILUYENTE EN LOS ACEITES USADOS EN MOTORES DIESEL MEDIANTE CROMATOGRAFÍA DE GASES

2.1 Definiciones de Términos específicos a esta norma:

2.1.1 Dilución de combustible-la cantidad, expresada como un porcentaje de combustible del motor en el aceite lubricante del motor. Este puede ser como resultado del desgaste del motor o un mal funcionamiento.

2.2 Abreviaturas:

2.2.1 Una abreviatura común de compuestos de hidrocarburos es para designar el número de átomos de carbono en el compuesto. El prefijo se utiliza para indicar la forma de cadena de carbono, mientras que un sufijo subíndice denota el número de átomos de carbono.

Por ejemplo: normal decano n-C10

Iso-tetradecano i-C14

2. Terminología

3.1 Una mezcla de n-decano y el aceite lubricante usado se introduce en una columna de cromatografía de gases que separa hidrocarburos en orden de su punto de ebullición.

La temperatura de la columna se elevó a una velocidad reproducible y es el cromatograma resultante interpretado por dilución del combustible diesel.

3.Resumen del Método de ensayo

4.1 Cierta dilución de combustible del aceite de motor puede tener lugar durante el funcionamiento normal. Sin embargo, la dilución de combustible excesivo es de preocupación en cuanto a posibles problemas de rendimiento.

4. Significado y uso.

5.1 Cromatógrafo de gases- Cualquier cromatógrafo de gases puede ser usado si tiene las siguientes características de funcionamiento:

5.1.1 Detector- Se puede utilizar un detector de conductividad térmica o llama de ionización. El detector debe tener sensibilidad suficiente para detectar 1,0% de decano con una altura de pico de al menos 10% de la escala completa en la grabadora bajo las condiciones prescritas en el presente método, y sin pérdida de resolución tal como se define en 7.1.3. El detector debe ser también capaz de operar de forma continua a una temperatura equivalente a la temperatura máxima de la columna empleada, y debe ser conectado a la columna a fin de evitar cualquier punto frío.

Bajo las condiciones descritas por el método, la deviación no debe ser más del 1% de la escala total por hora.

5. Aparato

El cromatógrafo debe ser capaz de programar el funcionamiento de la temperatura sobre un rango suficiente para establecer un tiempo de retención de al menos un minuto para el pico inicial (s) y para eluir la muestra completa. La tasa de programación debe ser suficientemente reproducible para obtener repetibilidad del tiempo de retención de 0,1 min para cada componente en la mezcla de calibración (6.4).

5.1.3 Sistema de la entrada de muestra-

El sistema de entrada de muestra debe ser capaz de operar de forma continua a una temperatura equivalente a la temperatura máxima de la columna empleada, o proporcionar inyección en la columna, con algún medio de programación de la columna completa, incluyendo el punto de introducción de la muestra hasta la temperatura máxima requerida. El sistema de entrada de la muestra debe ser conectado a la columna cromatográfica a fin de evitar cualquier punto frío.

5.1.2 Programador de la temperatura de la columna-

Cualquier columna y las condiciones pueden ser utilizados, proporcionado, bajo las condiciones de la prueba, las separaciones son en orden de los puntos de ebullición y la resolución de la columna R, es al menos 3 y no más de 5 (7.1.3). Desde una línea de base estable es un requisito esencial del método, que coincidan con las columna doble se requiere para compensar sangrado de la columna, que no pueden ser eliminados por completo mediante solo acondicionamiento.

5.4 Integrador-

Deberán proporcionarse los medios para determinar el área acumulada bajo el cromatograma. Esto puede ser realizado manualmente por medio de una planímetro polar. Medios mecánicos, tales como el integrador de disco, se puede utilizar también. Sin embargo, mejor precisión y operación automática se puede lograr con integración electrónica.

5.3 Columna-

Cromatógrafos que usan detectores con conductividad térmica también debe estar equipado con controladores de flujo constante capaces de aportar flujo constante de gas a +/- 1% en todo el rango de temperaturas de funcionamiento completo.

5.6 Ejemplo de dispositivo:

5.6.1 Microjeringa- Una microjeringa , normalmente de 10uL es utilizado para la introducción de la muestra.

5.6.2 Dispositivos de muestreo automático y otros medios de muestreo, tales como la encapsulación de indio, se puede utilizar, siempre que el sistema puede ser operado a una temperatura suficientemente alta para vaporizar completamente hidrocarburos con un punto de ebullición atmosférico de 538° C(1000°F), y el sistema de muestreo está conectado a la columna cromatográfica con el fin de evitar cualquier punto frío.

5.5 Flujo de controladores-

“Sistema on column” :

6. Reactivos y materiales

6.1 Fase líquida para las columnas. NOTA 2- Los siguientes materiales se han utilizado con éxito como fases de líquido:

• Caucho de goma de silicona UV-W982

• Caucho de goma de silicona GE-SE-303

• Caucho de goma de silicona OV-14

• Caucho de goma de silicona OV-1014

6.2 Soporte del sólido-

Por lo general fuego ladrillo machacado o diatomeas tierra. Tamaño de tamiz y de carga de soporte debe ser tal que dará una óptima resolución y el tiempo de análisis. En general, las cargas de apoyo de 3 a 10% se han encontrado más satisfactoria.

5.7 Vial, 15mL, tapón de rosca.

Para su uso con detectores de conductividad, o nitrógeno para usar con detectores de ionización de llama.

6.4 Mezclas de calibración . Un mínimo de tres mezclas de combustible diesel y aceite lubricante de un tipo similar a la que se está analizando se preparan para cubrir la gama de 0 a 12% en peso de combustible diesel, calculada como sigue:

%peso = peso de combustible x 100

peso de combustible y aceite

6.5 N-decano, 99% de pureza , combustible de vapor nocivo.

6.3 Portador de gas helio o hidrógeno,

7.1 Preparación de la columna. Cualquier método satisfactorio usado en la práctica de la cromatografía de gas que produzca una columna que cumple los requisitos de 5.3 puede ser utilizado. La columna debe ser acondicionada a la temperatura máxima de funcionamiento hasta la línea base debido a un sangrado de columna ha sido reducido a un mínimo.

7.1.1 La columna puede estar acondicionada muy rápidamente y eficazmente mediante el siguiente procedimiento:

7.1.1.1 Desconecte la columna desde el detector.

7.1.1.2 Purga a fondo de la columna a temperatura ambiente con un gas portador.

7.1.1.3 Cierre el gas portador y permita que la columna descomprima completamente.

7. Preparación del aparato

7.1.1.5 Enfriar la columna al menos 100° C antes de encender el gas portador nuevo.

7.1.1.6 Programar la temperatura de la columna hasta el máximo varias veces con el flujo normal de gas portador. La columna entonces debe estar listo para su uso.

7.1.2 Un método alternativo de acondicionamiento de la columna, la cual se ha encontrado eficaz para las columnas con una carga inicial de 10% de la fase líquida, se compone de la purga de la columna con el gas portador a la tasa de flujo normal mientras se mantiene la columna a temperatura máxima de 12 a 16h.

7.1.3 Resolución de la columna: Se calcula asi :

La resolucion R, debe ser al menos 3 y no más de 5.

7.1.1.4 Elevar la temperatura de la columna hasta la máxima temperatura de operación y mantener a ésta temperatura durante al menos 1 h sin nigún flujo a través de la columna.

Las condiciones típicas de operación se muestran en la Tabla 1.

7.2 Cromatógrafo

7.2.2 Si el sistema de entrada de la muestra se calienta por encima de 300° C un ensayo en blanco se debe hacer después de instalar los nuevos tabiques, para comprobar picos extraños producidos por purga de los tabiques.

8. Preparación de la muestra

8.1 Pesar 1,0 +/- 0,01g de decano en un vial de 15 mL. Agitar la muestra en el frasco entregado y luego agregar 10,00 + 0,01 g de muestra al vial. Tapar y mezclar bien.

9. Calibración

9.1 Ejecutar cada una de las mezclas (6.4) por el procedimiento descrito en la secciones 8 y 10, inyectando aproximadamente el mismo volumen elegido para la muestra. Anote las áreas totales debidas al decano y a la porción de combustible en cada mezcla.

7.2.1 Si un detector de ionización de llama se utiliza, los depósitos formados en el detector de la combustión de los productos de descomposición del caucho de silicona deben ser eliminados regularmente, ya que cambian las características de respuesta del detector.

.

9.1.1 . No puede haber una superposición entre el combustible diesel y picos del petróleo. Véase la figura 2 para un típico cromatograma.

Donde: A= área total debido a los picos de combustible diesel y

B= área debido a n-decano.

9.3 Una curva de calibración en relación de R al porcentaje en peso de combustible diesel.

9.2 Determinar la relación R, para cada estándar :

10.1 Programar la temperatura de la columna hasta una temperatura suficientemente alta para eluir todos los componentes de la columna.Luego refrescar la columna hacia la temeperatura de partida y en el tiempo programado, inyectar un volumen cuidadosamente medido de muestra (1uL). Encienda la unidad registradora gráfica e integradora inmediatamente después de la inyección de la muestra.

10.2 El ajuste de sensibilidad no debe ser cambiado durante la prueba. Si un integrador de bola o medios manuales se utilizan para medir áreas del pico, el ajuste de sensibilidad debe ser tal que el pico máximo de la porción de combustible del cromatógrafo permanece en la escala de la grabadora.

10. Procedimiento

11.1 Registre las áreas totales debida a la porción de combustible de la muestra y el área debido al decano como se describe en 9.1 y determinar la relación R como se describe en 9.2

11.2 Determinar el % en peso del combustible diesel de las muestras mediante la relación de valores de R obtenidos a la previamente determinada curva de calibración. Informar los resultados más cercanos al 0,1%.

11. Cálculo

12.1 Los siguientes criterios deben ser utilizados para juzgar la aceptabilidad de los resultados ( 95 % de probabilidad) :

12.1.1 Repetibilidad- La diferencia entre sucesivos resultados de las pruebas obtenidos por el mismo operador con el mismo aparato bajo condiciones de funcionamiento constante en la prueba material, sería a la larga en normal y correcto funcionamiento del método de ensayo, superar el valor siguiente sólo en un caso de veinte : 0,3% del peso total.

12.1.2 Reproducibilidad. La diferencia entre dos resultados independientes obtenidos por operadores que trabajan en distintos laboratorios con el mismo material problema, sería en largo plazo en normal y correcto funcionamiento, superar el valor siguiente sólo en un caso de veinte: 1,6% del peso total

NOTA- La anterior precisión se basa en el uso de integradores electrónicos para medir áreas y pueden no ser indicativos cuando otro medio de medición se utiliza. Esta declaración de precisión sólo se aplica a los aceites SAE 30.

12. Precisión y Tendencia

No existe una estimación de la desviación de este método de ensayo y eso es posible a la naturaleza empírica de este método de ensayo.

13. Palabras clave

Combustible diesel

Dilución de combustible

Cromatografía de gases

Aceite lubricante

Esta norma está sujeta a revisión en cualquier momento por el comité técnico responsable y debe ser revisado cada cinco años y si no es revisada, debe ser aprobado de nuevo o retirarse.

12.2 Sesgo

Estándares

%peso del combustible

Peso de las

mezclas(g)

Área de

combustible diesel

(A)

Área de n-

decano(B)

Std 1 2 10 2000 1667

Std 2 6 10 6200 4429

Std3 10 10 10400 6500

Muestra 7 10 6650 4586

Ejemplo de calculos

Estándares R = A / B

%peso (diesel)

Std 1 1,2 2

Std 2 1.4 6

Std3 1.6 10

Muestra 1.45 7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110

0.20.40.60.8

11.21.41.61.8

f(x) = 0.05 x + 1.1R² = 1

analisis de aceite lubricante

Series1Linear (Series1)

porcentaje en peso

A/B

Resolución de la columna: Se calcula asi :

d2=4,82 min

d1 = 2,20min

Y1=0,32

Y2=0,53

R=3,08

R esta dentro del rango

GRACIAS