DE2261200B1

DE2261200B1 - measuring alcohol content of fuels - esp jet fuels, by colour reaction with 8-hydroxyquinoline ester of vanadic acid

Info

Publication number: DE2261200B1
Application number: DE19722261200
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Dipl.-Chem.Dr. rer.nat. 8071 Oberhaunstadt; Worm Alfred 8000 München Imhof
Original assignee: Landesgewerbeanstalt Bayern, 8500 Nürnberg
Priority date: 1972-12-14
Filing date: 1972-12-14
Publication date: 1974-01-10
Also published as: DE2261200C2; DE2261200A1

Abstract

An acidified soln. of 8-hydroxy quinoline in an OH-free organic solvent is added to a test tube contg. a carrier impregnated with Na vanadate. A measured amt. of the fuel under test is then passed through, and the length of zone showing a colour change is measured. This can be calibrated to give the alcohol content of the fuel. The 8-hydroxy quinoline is pref. dissolved in benzene, toluene, xylene or chlorinated hydrocarbons and acidified with glacial acetic acid.

Description

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des Alkoholgehalts von Kraftstoffen geht von der bekannten Tüpfelanalyse, beschrieben in F e i g l: )>Tüpfelanalyse, Bd. 2, 1960, S. 176/177, aus, wo von dem Farbumschlag von Schwarzgrün nach Rot Gebrauch gemacht wird, den der 8-Hydroxychinolinester der o-Vanadinsäure der nachstehenden Formel (nach Feigl) mit Alkoholen in Gegenwart von Aromaten, z. B.The method according to the invention for determining the alcohol content of fuels is based on the known spot analysis, described in F Eigl:)> Spot analysis, Vol. 2, 1960, p. 176/177, where use is made of the color change from black-green to red, that of the 8-hydroxyquinoline ester of o-vanadic acid of the formula below (according to Feigl) with alcohols in the presence of aromatics, e.g. B.

Benzol, ergibt.Benzene.

Die angeführte Reagenzlösung ist nach F e i g 1 jedoch nur einen Tag haltbar und der Alkoholnachweis nur qualitativ, d. h., es wird keine Anzeige der vorhandenen Menge an Alkohol erhalten. Dazu müßte wieder ein Fotometer mitverwendet werden. Aufgabe der Erfindung war es daher, unter Anwendung des bekannten Alkoholnachweises nach F e i g 1 ein Verfahren zur Bestimmung des Alkohols in Kraftstoffen zu entwickeln, das hinreichend genaue Werte liefert und für die Durchführung als »Feldtest« geeignet ist. However, according to Fig. 1, the listed reagent solution is only one Best day and the proof of alcohol only qualitative, d. i.e. there will be no display the amount of alcohol present. A photometer would have to be used for this again will. The object of the invention was therefore to use the known alcohol detection according to F e i g 1 to develop a method for the determination of the alcohol in fuels, that provides sufficiently precise values and is suitable for carrying out as a "field test" is.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem mit mit Natriumvanat imprägnierten Trägermaterial gefüllten Teströhrchen durch Aufgabe einer angesäuerten Lösung von 8-Hydroxychinolin in einem OH-gruppenfreien organischen Lösungsmittel zunächst das Farbreagenz entwickelt und anschließend der zu überprüfende Kraftstoff in abgemessener Menge durchgeleitet wird, daß die Länge der entfärbten Zone gemessen und durch Vergleich dieser Länge mit einer Kalibrierung der Alkoholgehalt an der Kalibrierung abgelesen wird. This object is achieved in that in one with test tubes filled with carrier material impregnated with sodium vanate an acidified solution of 8-hydroxyquinoline in an OH group-free organic Solvent first develops the color reagent and then the one to be checked Fuel is passed through in measured quantities that the length of the discolored Zone measured and by comparing this length with a calibration of the alcohol content can be read from the calibration.

Grundsätzlich ist nach diesem Verfahren die Bestimmung des Gehaltes an prim.-, sek-. und tert.-Alkoholen in Kraftstoffen mit einer Genauigkeit von i0,01 Volumprozent möglich. Dazu ist eine gewisse Anpassung (Eichung) auf Alkoholtyp und Konzentration erforderlich. Basically, this method is used to determine the salary at prim.-, sec-. and tertiary alcohols in fuels with an accuracy of i0.01 Volume percentage possible. This requires a certain adjustment (calibration) to the type of alcohol and Concentration required.

In der nachfolgenden Einzelbeschreibung ist die Methode auf die Bestimmung von Äthylenglykolmonomethyläther im Bereich von 0,01 bis 0,15 Volumprozent in Kraftstoffen ausgerichtet. In the following detailed description, the method is based on the determination of ethylene glycol monomethyl ether in the range from 0.01 to 0.15 percent by volume in fuels aligned.

Zur Durchführung des Verahrens werden etwa 0,25 g Natriummonovanadat 4 H2O in 500 ml destilliertem Wasser gelöst. Diese wäßrige Lösung wird gleichmäßig auf Kieselgel mit einer Korngröße von etwa 0,1 bis 0,6, vorzugsweise 0,3 bis 0,5 mm aufgetragen. Anschließend wird intensiv getrocknet und daraufhin durch Wasserzugabe ein durch Vergleichsversuche zu ermittelnder Aktivitätsgrad der Trägersubstanz eingestellt. Die so präparierte Trägersubstanz wird in Glasröhrchen gefüllt, deren Innendurchmesser und Länge eine durch Vergleichsversuche bestimmte geeignete Durchlaufgeschwindigkeit gewährleisten, und verschlossen. Die Durchlaufgeschwindigkeit des zu prüfenden Kraftstoffes muß so bemessen sein, daß abgesehen von den bei säulenchromatographischen Methoden üblichen Durchflußgeschwindigkeiten die Reaktionszeit des Indikators gewährleistet ist. About 0.25 g of sodium monovanadate is used to perform the procedure 4 H2O dissolved in 500 ml of distilled water. This aqueous solution becomes uniform on silica gel with a grain size of about 0.1 to 0.6, preferably 0.3 to 0.5 mm applied. It is then dried intensively and then by adding water a degree of activity of the carrier substance to be determined by comparative tests is set. The carrier substance prepared in this way is filled into glass tubes, the inner diameter of which and length, a suitable passage speed determined by comparative tests ensure and locked. The flow rate of the fuel to be tested must be dimensioned in such a way that apart from the column chromatographic methods normal flow rates ensure the response time of the indicator is.

In einer zweiten Mischung wird 8-Hydroxychinolin in Benzol oder einem anderen OH-gruppenfreien organischen Lösungsmittel für 8-Hydroxychinolin gelöst. Da sich eine schwachsaure Einstellung für die Intensität der Färbung als vorteilhaft erwiesen hat, wird dieser Lösung eine geringe Menge einer organischen Säure, wie z. B. Eisessig, zugesetzt. Diese Reagenzlösung wird in dosierten Mengen in Fläschchen oder Ampullen gefüllt. In a second mixture is 8-hydroxyquinoline in benzene or a another OH group-free organic solvent for 8-hydroxyquinoline dissolved. Since a weakly acidic setting for the intensity of the coloring is advantageous has been proven, this solution will contain a small amount of an organic acid such as z. B. glacial acetic acid added. This reagent solution is supplied in dosed quantities in vials or ampoules filled.

In Abänderung der geschilderten Methode kann organische Säure aber auch der Trägersubstanz im Zusammenhang mit der Einstellung des Aktivitätsgrades zugesetzt werden. In a modification of the method described, organic acid can, however also the carrier substance in the Relation to the setting of the level of activity can be added.

Die so hergestellten Teströhrchen und Reagenzflaschen bzw. -ampullen sind praktisch unbegrenzt haltbar. The test tubes and reagent bottles or ampoules produced in this way are practically indefinitely.

Zur Prüfung auf Gehalt an Äthylenglykolmonomethyläther wird das Teströhrchen an beiden Enden geöffnet und zunächst mit der Reagenzlösung benetzt. The test tube is used to test for the content of ethylene glycol monomethyl ether open at both ends and initially wetted with the reagent solution.

Hierbei färbt sich die Trägersubstanz durch Bildung des eigentlichen Farbreagenzes grün.The carrier substance is colored by the formation of the actual one Color reagent green.

Anschließend wird der zu prüfende Kraftstoff in abgemessener Menge durchgeleitet. Hierbei entfärbt sich je nach Gehalt an nachzuweisendem Alkohol eine bestimmte Zone der Trägersubstanz (weiß bis schwachrötlich). Aus der Länge der entfärbten Zone kann der Gehalt an Alkohol im Kraftstoff am kalibrierten Röhrchen oder nach Schablone sofort abgelesen werden. Die Prüfdauer beträgt etwa 20 bis 25 Minuten. Then the fuel to be tested is measured out passed through. Here, depending on the alcohol content to be detected, one of the colors becomes discolored certain zone of the carrier substance (white to slightly reddish). From the length of the discolored Zone can be the content of alcohol in the fuel on the calibrated tube or after Stencil can be read immediately. The test takes about 20 to 25 minutes.

Zur Erzeugung des für die Prüfung notwendigen hydrostatischen Druckes hat sich die Anwendung eines etwa 30 cm langen Kapillartrichters mit eingestelltem Überlauf zur automatischen Einstellung der Prüfmenge des Kraftstoffes als günstig erwiesen. To generate the hydrostatic pressure required for the test the use of an approximately 30 cm long capillary funnel with set Overflow for the automatic setting of the test quantity of the fuel as favorable proven.

In der Zeichnung zeigt F i g. 1 ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens und F i g. 2 ein kalibriertes Teströhrchen. In the drawing, F i g. 1 a device for carrying out the method and F i g. 2 a calibrated test tube.

In F i g. 1 bezeichnet a das vorpräparierte Teströhrchen, b ein Fläschchen mit 3 ml Reagenzlösung, c einen 20-ml-Trichter mit Kapillarrohr C1, Überlauf C2 und Ablaufschlauch C2 (45 bis 50 cm), d einen Verbindungsschlauch (5 cm), e ein Stativ mit Klammer el, f ein Becherglas z. B. 300 ml breite Form, g eine Ableseschablone. In Fig. 1 denotes a the pre-prepared test tube, b a vial with 3 ml reagent solution, c a 20 ml funnel with capillary tube C1, overflow C2 and drain hose C2 (45 to 50 cm), d a connecting hose (5 cm), e a Stand with bracket el, f a beaker z. B. 300 ml wide form, g a reading template.

Im Betrieb wird der Kapillartrichter senkrecht am Stativ befestigt und der Ablaufschlauch am Überlaufrohr angebracht. Das Teströhrchen wird an den beiden zugeschmolzenen Enden durch Abbrechen der Spitzen mit Hilfe der Ampullensäge geöffnet und mittels des kurzen Plastik schlauchs (PVC etwa 5 mm) am unteren Ende des Kapillartrichters befestigt, indem der Schauch je etwa 1 cm über das Kapillarrohr und über das Prüfröhrchen geschoben wird. Der Abstand von Glas zu Glas soll etwa 3 cm betragen. During operation, the capillary funnel is attached vertically to the stand and the drain hose attached to the overflow pipe. The test tube is attached to the both fused ends by breaking off the tips with the ampoule saw opened and using the short plastic tube (PVC approx. 5 mm) at the lower end of the capillary funnel by placing the hose about 1 cm over the capillary tube and is pushed over the test tube. The distance from glass to glass should be about 3 cm.

Nach Unterstellen eines Becherglases (300 bis 600 ml breite Form), in dem auch der Überlaufschlauchmündet, wird der Inhalt des Fläschchens mit der Reagenzlösung vorsichtig in den Kapillartrichter entleert, wobei die Flüssigkeit nicht über das seitliche Überlaufrohr abfließen soll. After placing a beaker (300 to 600 ml wide), in which the overflow hose also opens, the contents of the bottle with the Carefully drain the reagent solution into the capillary funnel, taking care of the liquid should not flow out via the side overflow pipe.

Sobald die Reagenzlösung durch das Teströhrchen gelaufen ist (kleine Flüssigkeitsreste in der Kapillare sind nicht zu beachten), wird in einem Zug rasch aus einem kleinen Becherglas etwa 30 ml der zu prüfenden Kraftstoffprobe in den Kapillartrichter eingefüllt. Der überschüssige Anteil über 20 ml fließt über das Überlaufrohr in das untergestellte Becherglas. Durch 2- bis 3maliges Zusammendrücken des Schlauchteils zwischen Teströhrchen und Kapillarrohr wird eine eventuell vorhandene Luftblase in der Kapillare entfernt. As soon as the reagent solution has run through the test tube (small Liquid residues in the capillary do not need to be taken into account), is quick in one go From a small beaker, add about 30 ml of the fuel sample to be tested to the Capillary funnel filled. The excess portion over 20 ml flows over the Overflow pipe into the beaker below. By squeezing 2 to 3 times of the tube part between the test tube and the capillary tube becomes an existing one Air bubble in the capillary removed.

Nachdem der Inhalt der Probe im Kapillartrichter (20ml) vollständig in etwa 25 Minuten durch das Teströhrchen gelaufen ist (kleine Flüssigkeitsreste in der Kapillare sind nicht zu beachten), wird die beigegebene Meßschablone angehalten und an Hand der entfärbten Zone der Gehalt der Probe an Eisbildungs-Inhibitor in Volumprozent abgelesen. Die Genauigkeit dieser Methode liegt bei etwa i0,01 Volumprozent. After the content of the sample in the capillary funnel (20ml) is complete ran through the test tube in about 25 minutes (small residues of liquid in the capillary are not to be observed), the attached Measuring template stopped and based on the discolored zone the content of the sample of ice formation inhibitor read in percentage by volume. The accuracy of this method is about i0.01 percent by volume.

An Stelle eines einfachen Teströhrchens und der Meßschablone kann vorzugsweise das kalibrierte Teströhrchen 1 von F i g. 2 verwendet werden. Dabei sind mit 2 die beiden verscblossenen Enden des Glasröhrchens bezeichnet, die kurz vor Ingebrauchnahme mit einem Ampullenmesser abgeschnitten werden. Das Röhrchen selbst ist mit dem aktivierten Trägermaterial 3, z. B. Kieselgel, gefüllt. Die Kalibrierung 4 ermöglicht ein quantitatives Ablesen des Alkoholgehalts durch Feststellung, bis zu welcher Marke die Säule nach Dunkelfärbung durch Aufgabe der Reagenzlösung bei anschließender Aufgabe des zu prüfenden Treibstoffes entfärbt wird. Instead of a simple test tube and the measuring template, you can preferably the calibrated test tube 1 from FIG. 2 can be used. Included 2 denotes the two closed ends of the glass tube, the short ones cut off with an ampoule knife before use. The tube itself is with the activated carrier material 3, z. B. silica gel filled. The calibration 4 enables a quantitative reading of the Alcohol content by noting up to which brand the column after darkening by adding the reagent solution subsequent task of the fuel to be tested is decolorized.

Das gebrauchte Teströhrchen kann nur einmal benutzt werden. Zur Dokumentation kann das gebrauchte Teströhrchen nach vorsichtigem Ausblasen des Flüssigkeitsrests mit Luft (muß nicht vollständig trocken sein) einige Zeit (am besten im Dunkeln) aufbewahrt werden. The used test tube can only be used once. For documentation can remove the used test tube after carefully blowing out the remaining liquid with air (does not have to be completely dry) for some time (preferably in the dark) be kept.

Der Kapillartrichter ist für weitere Bestimmungen ohne weitere Behandlung benutzbar. Einmal durch das Teströhrchen gelaufener Kraftstoff darf nicht ein zweites Mal zur Bestimmung verwendet werden. The capillary funnel is for further determinations without further treatment usable. Fuel that has passed through the test tube cannot be used a second time Times to be used for determination.

Claims

Claims: 1. Method for determining the alcohol content of Fuels, especially from jet fuels, through color reaction with the 8-hydroxyquinoline ester the o-vanadic acid, d a d u r c h marked that in one with with sodium vanadate test tubes filled with impregnated carrier material by applying an acidified Solution of 8-hydroxyquinoline in an organic solvent free of OH groups first the color reagent is developed and then the fuel to be checked is passed through in a measured amount so that the length of the discolored zone is measured and by comparing this length with a calibration of the alcohol content on the Calibration is read.

2. The method according to claim 1, characterized in that the test tube filled with silica gel and / or aluminum oxide as carrier material, with an aqueous one Solution of sodium vanadate impregnated, dried, by controlled addition of water activated and then closed at both ends until use.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the 8-Hydroxyquinoline dissolved in benzene, toluene, xylene or chlorinated hydrocarbons will.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the 8-hydroxyquinoline solution is acidified with glacial acetic acid.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that a calibrated test tube is used.

6. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the Test tube is placed in front of a calibrated template.

7. Test tubes for performing the method according to claim 1 to 5, consisting of a closed at both ends (2), with a chromatographic Carrier material (3), which is impregnated with sodium vanadate, and with a calibration (4) provided tube.

The invention relates to a method for determining the alcohol content of fuels, especially of jet fuels, - by- color reaction with the 8-hydroxyquinoline ester of o-vanadic acid.

It is well known to fuel by adding alcohols to give certain properties.

In particular for the safe operation of jet engines is a Requires fuel that contains an additive that prevents the formation of ice crystals - the so-called ice formation with all its consequences - prevented from traces of water, which is already present in the fuel upon delivery or due to condensation the humidity gets into the fuel. So is used as an ice formation inhibitor additive in these fuels ethylene glycol monomethyl ether in amounts of 0.10 to 0.15 Volume percentage used.

In view of the great importance of these formation inhibitor clauses for flight safety and the relatively large supply group of fuels At home and abroad it is easy to see that a demand for and a sufficiently precise examination possibility of the effective when refueling there is an amount of ethylene glycol monomethyl ether present in the respective fuel. This method must of course be so simple that it is reasonably bearable Weather conditions everywhere - also on the open airfield - according to brief instructions can also be carried out by auxiliary staff. There is therefore a requirement for a true quantitative field detection method.

A number of examination methods have been developed over time been used by the individual operators of jet engines in part will.

In five of the well-known and up to now mainly used The methods given below must first mix the alcohol with water from the fuel extracted in order to be accessible to an investigation at all.

1. The extract is made after certain temperature conditions are met oxidized with potassium bichomat solution and then back with thiosulphate solution titrated. An ice bath, heatable water bath, standard solutions and titration devices are required, trained staff, appropriate protected space.

2. The extract is made in compliance with certain temperature conditions also oxidized and then compared in a color determination device. Necessary are ice bath, heatable water bath, volumetric solution, color comparator (colorimeter), technical trained staff, appropriately protected premises.

3. Determination of the freezing point of the aqueous extract. Required are cooling facilities, technically trained staff, appropriately protected rooms.

4. The aqueous extract is measured in a differential refractometer.

5. According to L. Gardner, Journal of Institute of Petroleum, Vol. 55, No. 546, November 1969, the aqueous extract becomes after reaction with hexanitroammoncerate compared to potassium dichromate solutions of certain settings.

This requires careful work and staff with a distinctive Color perception, as the difference in the color tones of the dichromate comparison solutions from step to step corresponding to 0, 0.05, 0.10 and 0.15% ice formation inhibitor content is only very low.

All of the methods listed above are quantitative field methods not satisfying.