Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Состояние вопроса, цель и задачи исследований. 10
1.1 Анализ причин изменения свойств моторных масел в процессе их использования в двигателях внутреннего сгорания '...: (.. 10
1.2 Анализ методов диагностирования машин по изменению свойств работающего смазочного масла 16
1.3 Оценка характеристик экспресс-методов и оборудования контроля качества товарных и работающих моторных масел 24
1.4 Анализ качества используемых в АПК моторных масел 36
1.5 Выводы по главе. Цель и задачи исследований 42
ГЛАВА 2 Теоретическая оценка изменения основных показателей качества работающих моторных масел 44
2.1 Теоретическая оценка процесса накопления механических примесей, смол и других загрязнений в работающем моторном масле 44
2.2 Математический анализ срабатывания присадок в моторных маслах 46
2.3 Математический анализ изменения диспергирующе-стабилизирующих свойств в работающих моторных маслах 51
2.4 Теоретическая оценка изменения вязкостных показателей качества работающих моторных масел 55
2.5 Выводы по главе 63
ГЛАВА З Программа и методики исследований 64
3.1 Методика исследований загрязненности работающих масел 64
3.2 Методика проведения исследований по определению щелочного числа смазочного моторного масла 64
3.3 Методика проведения исследований по определению диспергирующе-стабилизирующих свойств масел 66
3.4 Методика проведения исследования по определению температуры вспышки моторных масел экспресс-методом 61
3.5 Методика проведения производственных испытаний 69
ГЛАВА 4 Результаты исследований 71
4.1. Результаты исследования по совершенствованию метода оценки загрязненности и ДСС работающих моторных масел по хроматограмме масляного пятна 71
4.2 Результаты исследования по совершенствованию экспресс-метода оценки диспергирующе-стабилизирующих свойств товарного (свежего) моторного масла 87
4.3 Результаты исследования по совершенствованию метода экспресс-оценки щелочного числа 99
4.4 Результаты исследования оперативной оценки вязкости моторного масла. 109
4.5 Результаты исследования по разработке экспресс-метода определения температуры вспышки работающего моторного масла 114
4.6 Результаты исследования по разработке программного обеспечения для обработки полученных при помощи экспресс-лаборатории данных анализа качества моторного масла 120
4.7 Разработка усовершенствованной экспресс-лаборатории контроля качества моторных масел 122
4.8 Результаты производственных испытаний усовершенствованных экспресс-методов и средств контроля качества моторных масел 133
4.9 Организационно-технологическая модель экспресс-контроля качества смазочных материалов в сельхозпредприятиях АПК 138
4.10 Выводы по главе 145
ГЛАВА 5 Оценка экономической эффективности от внедрения экспресс-лаборатории контроля качества работающих моторных масел 147
Общие выводы 152
Список использованных источников
- Анализ методов диагностирования машин по изменению свойств работающего смазочного масла
- Математический анализ срабатывания присадок в моторных маслах
- Методика проведения исследований по определению диспергирующе-стабилизирующих свойств масел
- Результаты исследования по совершенствованию метода экспресс-оценки щелочного числа
Введение к работе
Актуальность темы. Современное сельскохозяйственное производство характеризуется значительным сокращением парка машин, неудовлетворительным состоянием материально-технической базы хранения, обслуживания и ремонта техники. Немаловажное значение в решении задач повышения эффективности использования тракторов, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники имеет проблема качества применяемых топлив и смазочных материалов.
На протяжении последних лет сельскими товаропроизводителями поднимается вопрос неудовлетворительного технического состояния машин по причине низкого качества приобретаемых и используемых смазочных материалов. Опыт эксплуатации сельскохозяйственной техники показывает, что более 40 процентов всех имеющих место неисправностей двигателей являются следствием использования недоброкачественных масел. Наряду с этим, сельские товаропроизводители в силу известных объективных и субъективных причин не имеют возможности проконтролировать показатели качества смазочных материалов.
Существуют определенные противоречия между выходом из строя машин по причине недоброкачественности масел; изменения свойств масел с отклонением от известных закономерностей и отсутствием возможности адекватно оценивать качество смазочного материала существующими методами для получения объективной информации и принятия однозначного решения о замене смазочного материала по фактическому состоянию.
Разработанные на сегодняшний день средства контроля качества моторных масел не нашли широкого применения в сельскохозяйственном производстве из-за высокой трудоемкости проведения анализа, значительной цены оборудования, отсутствия ряда важных методов и средств определения состояния смазочного масла для его замены по фактическому состоянию. В связи, с чем
работа по совершенствованию и разработке экспресс-методов и средств контроля качества моторных масел является весьма актуальной научно-практической задачей.
Решением важнейших вопросов оценки и анализа изменения свойств масел и технических жидкостей в процессе их использования в узлах и агрегатах машин плодотворно занимались Морозов Н.Г., Непогодьев А.В., Лышко Г.П., Сердечный В.Н., Крипе М.П., Венцель СВ., Годунова Л.Н., Фукс И.Г., Черно-жуков Н.И., Коваленко В.П., Остриков В.В., Клейменов О.А., Нагорнов С.А., Ли Р.И., Цыпцин В.И., Стрельцов В.В., Уханов А.П. и др. Однако, проблемы современного состояния вопроса требуют поиска новых подходов, методов и технических средств.
Данная работа включает в себя комплекс исследований по изучению изменения свойств смазочных моторных масел в процессе их эксплуатации, разработке новых и совершенствованию известных экспресс-методов и средств контроля качества моторных масел, разработке организационно-технологической модели экспресс-контроля качества моторного масла на предприятиях АПК.
Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве» (ГНУ ВИИТиН) в соответствии с заданиями Россельхозакадемии на 2006...2008 г.г.: 09.03.07.03 «Разработать технологию использования пленкообразующих добавок для продления сроков службы масел в узлах и агрегатах с/х техники»; 09.03.07.05 «Разработать предложения по повышению качества контроля товарных и работающих масел в условиях предприятий АПК»; 09.03.07.05 «Изучить качество приобретаемых и используемых в АПК смазочных материалов для разработки проекта технологии их оперативного контроля».
Цель исследования — повышение эффективности контроля качества масел совершенствованием экспресс-методов и средств экспресс-контроля.
Объект исследований - технологический процесс оценки качества товарных и работающих моторных масел, используемых в агропромышленном комплексе.
Предмет исследования — методы и средства экспресс-оценки качества товарных и работающих моторных масел.
Методика > исследований включала в себя лабораторные исследования физико-химических свойств работающих моторных масел по ГОСТированным методикам и сравнение их с результатами экспресс-анализа.
В ходе лабораторных исследований совершенствовали и разрабатывали экспресс-методы и средства контроля вязкости, загрязненности, щелочного числа, диспергирующе-стабилизирующих свойств. и< температуры вспышки смазочных моторных масел.
Эксплуатационные испытания проводились на тракторах и комбайнах в
соответствии с разработанной методикой периодического контроля качества
работающих моторных масел* усовершенствованной экспресс-лабораторией с
обработкой результатов экспресс-анализа» разработанной программой для элек
тронных вычислительных средств. ;
Научная новизна,работы;
Теоретические закономерности изменения свойств работающих моторных масел: вязкость кинематическая, щелочное число, диспергирующе-стабилизирующие свойства;
Теоретическая зависимость для количественной оценки дизельного топлива в работающем моторном масле по температуре вспышки;
Результаты экспериментальных исследований по усовершенствованию индикаторной бумаги для оценки щелочного числа, эталонной жидкости вискозиметра;
Усовершенствованные методы.и средства экспресс-контроля вязкости, загрязненности, щелочного числа, диспергирующе-стабилизирующих свойств, температуры вспышки.
Практическая ценность работы - разработанные и усовершенствованные экспресс-методы и средства позволяют упростить контроль качества товарных и работающих моторных масел и повысить достоверность оценки состояния качества работающего моторного масла для его замены по фактическому состоянию.
Достоверность результатов работы подтверждается сравнительными испытаниями усовершенствованных и разработанных экспресс-методов с лабораторными методами, соответствующими ГОСТ.
Методы и средства контроля качества моторных масел внедрены в ООО СХП «Степь» Воронежская обл., Поворинский р-он, с. Вихляевка, ФГУП ПЗ «Пригородный» Тамбовская обл. Тамбовский р-он., п/о Донское.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и получили положительные заключения на: XIII международной научно-практической конференции «Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в сельскохозяйственном производстве» (Тамбов 2005); международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования» (Ульяновск 2008); международной научно-технической конференции «Научные проблемы развития ремонта, технического обслуживания машин, восстановления и упрочнения деталей» (Москва 2008); годовых отчетах Всероссийского научно-исследовательского и проектно-технологического института по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ГНУ ВИИТиН, Тамбов, 2006-2008).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 13 научных работ в ведущих научных и научно-технических журналах и другой литературе, из них 7 статей опубликовано в журналах, рекомендованных ВАК, общий объем публикаций составляет 6,6 п.л., из них 4,3 приходится на долю автора.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов и списка использованных источников из 113 наименований. Работа изложена на 187 страницах машинописного текста и содержит 25 таблиц, 59 рисунков и 5 приложений.
Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:
обоснование выбора наиболее информативных показателей качества работающих моторных масел, отражающих изменение их свойств в реальных условиях эксплуатации, необходимых для своевременной замены по результатам экспресс-контроля;
результаты исследований по совершенствованию известных и разработке новых экспресс-методов и средств экспресс-контроля качества моторных масел;
метод оценки качества моторного масла с использованием компьютерной программы, основой которой являются аппроксимирующие функции;
- организационно-технологическая модель экспресс-контроля качества
смазочных масел на предприятиях АПК, а также оценка экономической эффек
тивности от использования средств контроля качества работающих моторных
масел.
Анализ методов диагностирования машин по изменению свойств работающего смазочного масла
Тенденции развития отечественной сельскохозяйственной техники формируются под влиянием происходящих в мировом сельскохозяйственном машиностроении процессов, направленных, прежде всего, на расширение номенклатуры и повышение мощности энергетических средств [88]. Это говорит о том, что требования к моторным маслам будут только возрастать. И цена ошибки при диагностировании состояния дизельного двигателя будет увеличиваться вследствие усложнения конструкции двигателя, а так же его удорожания.
Для оценки технического состояния отдельных деталей, сборочных единиц проводят диагностирование, которое призвано снизить трудоемкость обслуживания машин, эксплуатационных затрат и повышение качества работ. Достигается это своевременным обнаружением и предотвращением отказов, сохранением оптимальных регулировок, сокращением простоев машин из-за технических неисправностей. При этом проводится безразборная оценка состояния машин и оборудования, позволяющая давать рекомендации по выполнению определенных ремонтно-технических воздействий или замене сборочных единиц, деталей [9]. Классификация методов диагностирования приведена на рисунке 1.2.
Анализ изменения? свойств работающего- масла1 позволяет получить, информацию, которая необходима для прогнозирования» технического состояния механизма и смазочного масла. Диагностика эффективности работы;; узлов; и механизмов;машиньв по параметрам; смазочного»масла в сравнении с другими видами?диагностики, даёт лучшие:результаты; по их достоверности?и спектру одновременно контролируемых показателей,, имеющих разную физинескую и физико-химическую «природу явл ений и получаемому эффекту вгчасти повыше-ния-1 надежности: диагностируемых, объектов,; Это объясняется? тем;, что в 70.. .80% случаев? низкая надежность! узлов машин; в , условиях эксплуатации обусловлена неправильным»; назначением! ж использованием; смазочных материалов и данный»метод позволяет непосредственно выявлять,причины,отказов ишовышенного износа. Поэтому мониторинг состояниягмасели/агрегатовщеле-сообразноі использовать. т качестве изначального; тої естьгпервого из$ внедряемых на; предприятии методовт системе техническогошбслулшвания/; и диагностирования? машину позволяющего существенночснизитызатраты», на поддержание работоспособного состояния ітракторов; комбайновшшвтомобилешсельско-хозяйственного;назначения [6]Ь
днако; получать необходимую информацию можно только втом случае, если существует достаточный;комплекс методов-.обеспечивающих, достоверное, распознавание-состояния базовых свойств масел, которые:определяют его-работоспособность, исправность основныххистем»агрегатов5машин;
В: общем случае диагностирование механизмов;машины; по» показателям; качества,работающего масла может состоять из следующихэтапов:.отборапро бьь исходного масла (товарного, залитого в картер); анализ основных показате лей (сбор информации);; установление фактического состояния механизма и масла;; выработка; мероприятий по управлению техническим; состоянием; про гноз по техническому состоянию механизма: и сроку службы масла (ресурс) [23].
Лабораторные методы, и; средства, являются/ основой- системы; оценки свойств смазочных материалов.. Реализация этих методов предполагает высокую квалификацию персонала, дорогостоящее оборудование; значительные капитальные вложения- на. организацию. Экспресс-методы не могут полностью заменить,лабораторные методы, но на их:основе появляетсяшозможность оценки состояния масел;в условиях реальшж;эксплуатации;[6;l,.62]l .
Недостатком;экспресс-методов контроля»качества является? относительно большаяї погрешность, при , определении? значений? показателей! Вместе с тем, учитывая»: условия эксплуатации и назначение! экспрессгметодов; как. средств предупреждения аварийных-, износов узлов t и; деталеш машин, at также установления сроков службы, масла, s то данные методы» предпочтительнее; лабораторных, так .какие требуют высокой? трудоемкости; при»? достаточной информативности [23]1
Моторное масло; работающее в двигателе; внутреннего сгорания; содер жит в себеинформациюоб износе; деталей двигателя; онекоторых неисправно- . стях;егоузлов;еслитаковые имеют место; быть. Информативность его заключа-. етсявтом, что изменение;состава и»свойств масла;происходитвзависимости от режима- работы. и: технического состояния? двигателя; поэтому анализ и оценка изменения." основных свойству характеризующих-: изменение состава, масла, в процессе эксплуатации?машинысЬчень важно с:точкш зрения надёжности; рабо ты узлов шагрегатов машины..
Техническое состояние цилиндропоршневощ группы можно приближенно определить, при анализе собранных данных таких как: вид, дата w объем последнего ремонта или технического осмотра,, заменяемые: детали, выработка двигателя; технического осмотра; расход топлива икартерной смазки; цвет выхлопных: газов; Кроме того, важны сведениям работе двигателя; его пуске, прогреве, возникших неисправностях, их устранении и т.д.
Математический анализ срабатывания присадок в моторных маслах
Как известно наряду с накоплением загрязнений во время работы моторных масел в них снижается содержание присадок. Расход присадки является одним из ключевых моментов старения масла, решением данного вопроса занимались Лышко Г.П., Мещерин Е.М., Морозов Г.А., Овист Е., Сердечный В.Н., Чанкин В.В., Гущин В.А., Остриков В.В. и др.
Срабатывание присадок в моторных маслах наиболее интенсивно в первый неустановившейся период работы, когда происходит повышенное окисление, далее процесс стабилизируется. Явление стабилизации не следует понимать как прекращение процессов окисления - они по-прежнему происходят, но с меньшей скоростью. Замечено, что скорость реакции нейтрализации кислых продуктов убывает по мере исчерпания щелочного запаса масла. Согласно литературным источникам [3, 10, 59] уменьшение щелочного запаса может быть представлено уравнением реакции первого порядка [49]. Исходя из этого, можно полагать, что скорость срабатывания присадок пропорциональна ее количеству и зависит от времени. Количество присадок в момент времени t можно представить в виде следующего выражения [59, 70]
Я = Яо( ), (2.7) где q и 7о — текущее и начальное значение присадок соответственно, кг. dq Скорость срабатывания присадки Т по условию задачи dq к где л- — константа скорости реакции отнесенная ко всему количеству масла в смазочной системе V„. Знак «—» означает, что Q убывает во времени и следовательно , 0 dq dt При условии, что 7 0 можно записать уравнение (2.8) в следующем ви Де dq (2.9) = —kdt q Проинтегрировав уравнение (2.9), получаем [59, 70] \nq = -kt + c, (2.10) —kt+C —kt С С —kt откуда q є = є є . Принимая, б = С 5 запишем q = се Исходя из начального условия #(0) = q0, с = q0 получаем q = loe kt, (2.11)
При отсутствии угара и долива масла в картер двигателя путем преобра — kl pkt — kt — In зования получим: Ч — Чо ш , 4е = Чо , — то есть ш [59, 70]. е Ч Ч Тогда время срабатывания присадок при работе без угара и долива примет вид t - Х In —кЫ , (2-12) Изменение содержания присадок в масле с учетом непрерывного угара и долива можно представить в виде следующего выражения При — оо значение # стремиться асимптотически к предельному минимальному значению \Ятт ), которое характеризует равновесное состояние, наступающее в работающем масле при угаре и доливе новых порций масла [59, 70].
В работах проведенных ЦНИДИ [52], было показано, что скорость снижения щелочности резко возрастает с увеличением содержания серы в топливе, т.е. расходуется на нейтрализацию кислот. Однако, по данным [52] расход щелочности происходит также при диспергировании нерастворимых примесей где ЩЧ — общее щелочное число мгКОН/г; ЩЧдп, ЩЧаоп — щелочное число, которое добавляет товарному моторному маслу диспергирующе-стабилизирующая и антиокислительная присадка соответственно, мгКОН/г; QdnQ, Qaono — начальное количество в моторном масле диспергирующе-стабилизирующей и антиокислительной присадок соответственно; Qdn , Qaon- текущее количество в работающем моторном масле диспергирую-ще-стабилизирующей и антиокислительной присадок соответственно [59, 70].
Из уравнения (2.24) видно, что механизм изменения общего щелочного числа сложен и должен описываться с учетом расходования антиокислительной и диспергирующе-стабилизирующей присадок. Иными словами уменьшение общего щелочного числа будет зависеть от скорости образования кислых продуктов и достаточно адекватно корреспондироваться со скоростью накопления нерастворимых загрязнений.
Наиболее простым методом определения диспергирующе-стабилизирующих свойств (ДСС) работающего моторного масла является метод, при котором сопоставляют хроматограмму капельной пробы анализируемого образца с эталонным пятном [52, 59, 70].
Рассматривая изменение общего щелочного числа как основного показателя содержания присадок в масле, нами было отмечено, что скорость расходования щелочности зависит также от расхода присадок на диспергирование нерастворимых загрязнений. Однако оценка ДСС работающего масла требует бо 52 лее детального как теоретического, так и практического исследования. ДСС является условной величиной и измеряется в баллах. Диспергирующе-стабилизирующие свойства масла имеют обратно пропорциональную зависимость содержания присадки в моторном масле и изменяются в интервале от О до 9.
Методика проведения исследований по определению диспергирующе-стабилизирующих свойств масел
Как говорилось ранее, вязкость масел зависит от давления, температуры, а так же от его состава, в который могут входить не только присадки, но и различные загрязняющие примеси. Помимо постоянных процессов, протекающих в моторном масле, могут возникнуть случайные, например разжижение масла дизельным топливом.
Для экспресс-оценки наличия дизельного топлива в моторном масле необходимо разработать устройство, определяющее температуру вспышки масла в открытом тигле. При этом прибор должен эксплуатироваться, как в полевых, так и в лабораторных условиях.
Для определения температуры вспышки моторного масла в тигель устройства рисунок 3.1 заливается исследуемая проба, включается нагревательный элемент 2 кнопкой 4, расположенной на основании 3. Для обеспечения работы нагревателя в полевых условиях, подаваемое напряжение должно быть 12—24 Вольт (для возможности подключения устройства к электросети сельскохозяйственной техники), мощность нагревательного элемента позволяет проводить нагрев моторных масел до 250С, достижение максимальной температуры осуществляться в течение 5 минут.
После нагрева образца до температуры 100-150С кнопкой 5 включается нить накаливания 6, сечение и длина которой подобраны таким образом, что при подаче на неё электрического тока напряжением 12—24 Вольт и силой 12-30 Ампер она накаляется до температуры 600-700С, что является достаточным для воспламенения паров, выделяющихся при нагреве анализируемого образца. Нить накаливания фиксируется при помощи держателя 7 на тигле 1. Питание к прибору подводится через гнездо 8 [4]. Температурой вспышки считается температура, при которой произошло кратковременное воспламенение паров моторного масла, скопившихся в тигле. Как правило, пламя имеет синий цвет и после вспышки затухает.
Работоспособность экспресс-методов контроля качества, проверялась на маслах, работающих в двигателях тракторов и комбайнов в хозяйствах Тамбовской и Воронежской области. Под наблюдение брались следующие машины: — К-701 (и его модификации) в количестве 5 шт; — Т-150К в количестве 3 шт; — ДТ-75 в количестве 3 шт; — МТЗ (модификации) в количестве 3 шт; — Дон-1500 Б в количестве 3 шт; — Acros-530 в количестве 1 шт.
Для получения адекватных результатов, систему смазки сельскохозяйственной техники, используемой в испытании, проходила подготовку. Из картера и масляного радиатора сливалось работавшее моторное масло; проводилась очистка системы фильтрации масла (очистка центрифуги, замена фильтрующего элемента); двигатель промывался промывочным маслом, заливалось товарное масло, марки М-10Г2к. Далее техника продолжала свою работу в штатном режиме [65, 111].
Забор проб и анализ показателей происходил каждые 50-100 часов выработки. В случае, когда двигатель имеет большую выработку, работает в предельных нагрузочных режимах или работа двигателя происходит короткий промежуток времени (работа комбайнов), отбор проб целесообразно проводить каждые 50 часов, в остальных случаях каждые 100 часов наработки.
Пробоотбор проводился через технологический штуцер для масляного щупа пробоотборником, представленным на рисунок 3.2, или через пробку поддона картера. Объем пробы достаточный для анализа экспресс-методами и в лабораторных условиях составлял 150 мл.
Последовательность при отборе пробы первым способом: вынимается щуп; в технологический штуцер вводится трубка пробоотборника таким образом, чтобы свободный конец трубки был погружен в масло в поддоне; далее проводится закачивание требуемого объема масла. Когда невозможно осуществить забор пробы масла через технологический штуцер, данную операцию проводят через сливную пробку поддона картера. Отвернув сливную пробку, масло самотеком поступает в емкость для сбора (стакан, пробирка).
Отобранная проба анализировалась на месте экспресс-методами и далее в химической лаборатории. При этом определялись показатели вязкость кинематическая, загрязненность, присутствие воды, щелочное число, температура вспышки. Результаты экспресс-анализа заносились в память вычислительного устройства и обрабатывались при помощи компьютерной программы «OilX-PLab». Анализ показателей работающего масла в химической лаборатории проводился для определения погрешности экспресс-методов.
Результаты исследования по совершенствованию метода экспресс-оценки щелочного числа
Установлено, что при определении щелочного числа экспресс-методом ГНУ ВИИТиН существенную погрешность вносит дистиллированная вода и индикаторная бумага, используемые при проведении анализа. В связи с этим проведен ряд экспериментов, направленных на решение задачи совершенствования экспресс-метода определения щелочного числа, снижения погрешности измерения данного показателя.
Выявлено, что после дистилляции лабораторным дистиллятором водородный показатель дистиллированной воды составляет рН=6 единиц. Периодические замеры рН, проводимые в течение месяца, показали, что водородный показатель достигает своего требуемого значения рН=7 через 10—15 дней после дистилляции (рисунки 4.14-4.19). Экспериментально определено, что способ хранения (открытая и закрытая крышка), а также вид тары (светлое стекло, темное стекло, пищевой пластик) на изменение водородного показателя существенно не влияет [66].
Для уменьшения погрешности измерения связанной с качественными характеристиками индикаторной бумаги было проведено изменение технологии сушки. В процессе сушки, индикаторную бумагу располагали горизонтально, что обеспечило равномерное распределение индикаторного раствора по бумаге рисунок 4.20. Фильтровальная бумага «синяя лента» является носителем ки слотно-основного индикатора бромтимолового синего (дибромтимолсульфоф-талеин) который представляет собой слабую органическую кислоту. Если условиться, что дибромтимолсульфофталеин обозначается Hind, а его ионы через Н+ и Ind , то диссоциация его в растворах может быть представлена следующей схемой HInd z±.H + Ind . желтая синяя
Если к этому раствору добавить небольшое количество какой-либо кислоты, то равновесие сместится влево. Другими словами, введенные с кислотой ионы Н+ свяжут почти все имевшиеся в растворе анионы IndT в недиссоции-рованные молекулы Hind, и раствор окрасится в желтый цвет. Если к нейтральному раствору индикатора прибавить щелочь, то ее ионы ОН будут связывать ионы Н+ индикатора с образованием недиссоциированных молекул Н20. в результате равновесие диссоциации индикатора сместится вправо, т.е. в сторону накопления анионов Ind , и раствор окрасится в синий цвет. Изменение окраски происходит внутри определенного, характерного для данного индикатора интервала значений рН t называемого областью перехода индикатора. Так 0,5% водный раствор дибромтимолсульфофталеина при рН 1,0 имеет желтую окраску, при промежуточных значениях 2,0 рН 5 окраска раствора желто-зеленая, травянисто-зеленая, зелено-голубая, при рН = 6 ок раска становится синей, дальнейшее увеличение рН раствора индикатора приводит к изменению цвета до фиолетового.
Экспериментально установлено, что фильтровальная бумага размером 7x45 мм., пропитанная в течение 120 секунд в 0,5% водном растворе бромтимо-лового синего и высушенная, содержит количество индикатора, обеспечивающего четкое колориметрическое определение рН 7-ми мл. специального растворителя (5 мл. дистиллированной воды, 1 мл. толуола, 1 мл. изопропанола), содержащего 1 -2 капли исследуемого масла.
Щелочное число масла определяется наличием моюще-диспергирующих и антиокислительных присадок, которые в общем, виде можно представить, как R — ОН . Их присутствие в растворителе с индикатором влияет на концентрацию диссоциированных и недиссоциированных молекул индикатора Н+ + IndT + R+ + ОН H2Oi+Ind-+R+ [Ю9].
Равновесие диссоциации индикатора смещается вправо, в сторону накопления ионов Ind , раствор окрашивается в синий цвет. В зависимости от щелочного числа масла изменяется количество ионов ОН [109].
Учитывая данную особенность индикатора существует возможность разработки шкалы изменения цвета индикатора в специальном растворе со щелочными добавками. Визуальным цветовым образцам, для более точного описания выбран RGB эквивалент. RGB (аббревиатура английских слов Red, Green, Blue — красный, зеленый синий) — аддитивная цветовая модель, описывающая способ синтеза цвета, путем добавление цветов к черному. Значения координат г, g и b можно считать принадлежащими отрезку [0,1], что представляет пространство RGB в виде куба lxlxl рисунок 4.21. В компьютерах для представления каждой из координат традиционно используется один октет, значения которого обозначаются для удобства целыми числами от 0 до 255 включительно. Интенсивность красного, зеленого и синего меняется в диапазоне от 0 до 255. То есть ярко-красный цвет может быть определён как (255, 0, 0), ярко-фиолетовый -(255,0,255), чёрный - (0,0,0), а белый - (255,255,255).
