NTE INEN 1049: Productos derivados del petróleo. Determinación del contenido de azufre. Método de alta temperatura

16 Pages·1994·0.62 MB·Spanish

by  Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN)

Republic of Ecuador
≠ EDICT OF GOVERNMENT ±
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NTE INEN 1049 (1994) (Spanish): Productos
derivados del petróleo. Determinación del
contenido de azufre. Método de alta
temperatura

CDU: 662.753.12
CIIU: 3530 PE 01.04-321

Norma Técnica PRODUCTOS DERIVADOS DEL PETROLEO INEN 1 049
Ecuatoriana DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AZUFRE Primera revisión
Obligatoria METODO DE ALTA TEMPERATURA
1993-12

1. OBJETO

n
ó
ci 1.1 Esta norma describe el método para determinar azufre total en los productos derivados del
c
u petróleo.
d
o
r
p
e 2. ALCANCE
r
a la
d
bi
hi 2.1 Este método es aplicable a productos que tienen puntos de ebullición sobre los 177°C y que
o
r contienen más del 0,06% de azufre total.
P
–
r
do 2.2 Esta norma se aplica también a los aceites lubricantes que contienen aditivos y a los aditivos
a
u concentrados.
c
E
o-
uit
Q 3. RESUMEN
–
o
r
g
a
m
Al 3.1 La muestra es quemada en un vapor de oxígeno a una temperatura lo suficientemente alta para
y convertir cerca del 97% del azufre presente en dióxido de azufre (ver nota 1).
9
2
8-
E 3.2 Los productos de la combustión se introducen en un absorbedor que contiene una solución ácida
o
n de yoduro de potasio y el indicador de almidón.
e
or
M
o 3.3 En la solución absorbedora es desarrolla un ligero color azul por la adición de la solución estándar
z
ri de yodato de potasio y, de acuerdo a como prosigue la combustión, se añade una mayor cantidad del
e
u yodato de potasio. Ver Anexo A.
q
Ba
9 – 3.4 La cantidad de yodato de potasio estándar consumida durante la combustión es una medida del
99 contenido de azufre presente en la muestra de ensayo.
3
1-
0
7-
1
a 4. EQUIPO
sill
a
C
–
N 4.1 Aparato de combustión. Existen dos tipos de hornos, cuya diferencia fundamental radica en la
E
N forma como se obtiene la temperatura deseada.
n, I
ó
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a
aliz
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No
e
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n
a
ri
o
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E
o
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n _____________________
I
NOTA 1 Para obtener resultados exactos emplear el factor de estandarización.

(Continúa)
___________________________________________________________________________________
_
DESCRIPTORES: Productos del petróleo, análisis químicos, determinación del contenido de azufre
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4.1.1 Horno do inducción. Usa el método de introducción eléctrica de alta frecuencia para el
calentamiento. Debe ser capaz de alcanzar una temperatura de al menos 1482°C en la zona de
combustión de la muestra, bajo las condiciones indicadas en el numeral 6.0, y estar equipado con un
serpentín de Introducción adicional localizado en la zona de combustión, en la forma Indicada en la
figura 1 (ver nota 2).

FIGURA 1. Tubo de combustión

4.1.2 Horno de resistencia. Usa elementos de resistencia de carburo de silicio, capaz de mantener
una temperatura superior a 1 316°C

4.2 Absorbedor. Se utiliza un absorbedor de vidrio químicamente resistente, cuyas dimensiones son
las indicadas en la figura 4. Debe tener una placa porosa de vidrio en su interior, con un diámetro de
poro promedio de150 µ ó 200µ, colocado en la parte inferior del mayor de los dos bultos del
absorbedor (ver nota 3).

4.3 Bureta. Es aconsejable una bureta de 25 cm³ de capacidad.

4.4 Equipo adicional. Los aparatos de combustión requieren de un equipo adicional compuesto de:
crisoles, tapas de crisoles, cápsulas de combustión, desilizadores de cápsulas, discos separadores,
tubos de combustión, insertadores de muestra, indicador de flujo de oxígeno, etc.

_____________________
NOTA 2. Este tipo de horno es capaz de causar quemaduras de alta frecuencia y descargas de alto voltaje; por
lo tanto, deben mantenerse las seguridades apropiadas, desconectando la línea de energía, si es hacen
reparaciones o ajustes eléctricos

NOTA 3. Es conveniente usar un titulador automático especialmente diseñado para iodometría
(Continua)

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5. REACTIVOS

5.1 Oxido de aluminio (AI O ) u óxido de magnesio (MgO).
2 3

5.2 Acido clorhídrico (3:197). Diluir 30 cm³ de ácido clorhídrico concentrado (d = 1,19) en dos litros
de agua.

5.3 Perclorato de magnesio o pentóxido de fósforo.

5.4 Solución estándar 0,062 38 N de yodato de potasio (KIO ), (1 cm³ = 1 mg de azufre). Disolver
3
2,225 9 de yodato de potasio (KIO ), que haya sido secado a 18°C de temperatura hasta peso
3
constante, en agua destilada y diluir a 1 litro. Mezclar completamente la solución. Ver Anexo A 2.0.

5.5 Solución estándar 0,006 238 N de yodato de potasio (KIO ), (1 cm³ = 0,1 rng de azufre). Medir
3
exactamente 100 cm³ de solución 0,062 38 N de yodato de potasio en un frasco volumétrico de 1 litro
y diluir al volumen con agua destilada. Mezclar completamente la solución. Ver Anexo A.2.0

5.6 Solución estándar 0,01248 N de yodato de potasio (KIO ), (1 cm³ = 0,2 rng de azufre). Medir
3
exactamente 200 cm³ de la solución 0,062 38 N de yodato de potasio en un frasco volumétrico de 1
litro y diluir a volumen con agua destilada. Mezclar completamente la solución. Ver Anexo A.2.0

5.7 Solución de yoduro - almidón. Fabricar una pasta, añadiendo 9 g de almidón soluble en 15 cm³
de agua. Añadir ésta mezcla por goteo, a 500 cm³ de agua hirviendo. Enfriar la mezcla y añadir 15 g
de yoduro de potasio (Kl) y diluir a 1 litro con agua destilada.

5.8 Acido sulfúrico concentrado (d = 1,84).

5.9 Pentóxido de vanadio anhidro en polvo. (V205).

5.10 Muestra estándar de alumbre de potasio {AIK (SO4) .12H O}. Ver Anexo A.1.0.
2 2

5.11 Oxígeno. De 99,5% de pureza, sin presentar indicios de azufre en la determinación de control.

5.12 Ascarita. Que pase los tamices INEN de 2,36 mm a 850 µm.

6.13 Materiales especiales para hornos de inducción:

5.13.1 Estaño, que pase los tamices INEN de 850 µm a 600 µm

5.13.2 Catalizador de virutas de hierro. Con un contenido de azufre no mayor de 0,005% en paso.

6. PREPARACION DE EQUIPOS

6.1 Horno de inducción.

6.1.1 Armar el equipo de acuerdo a las instrucciones proporcionadas por el fabricante. Ver figura 2.

(Continua)
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FIGURA 2. Horno de Inducción

6.1.2 Purificar el oxígeno haciéndole pasar a través de ácido sulfúrico (d = 1,84), ascarita y perclorato
de magnesio o pentóxido de fósforo (ver nota 4).

6.1.3 Conectar un rotámetro entre el sistema de purificación y el horno.

6.1.4 Insertar un tapón pequeño de lana de vidrio en el extremo superior de la tubería de vidrio que
conecta el horno con el absorbedor, para atrapar los óxidos de estaño

6.1.5 Conectar el extremo de salida del tubo de combustión al absorbedor con tubería de vidrio,
usando tubería de caucho para realizar las conexiones.

6.1.6 Colocar el absorbedor de manera que la línea de descarga su tan corta como fuera posible.
Ver figura 3.

FIGURA 3. Absorbedor (dimensiones en mm)

___________________________
NOTA 4. El perclorato de magnesio debe manejarse con cuidado, evitando que se ponga en contacto con ácido
y materiales orgánicos.

(Continua)
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6.1.7 Ajustar el flujo de oxigeno a 1,00 ± 0,05 l/min

6.1.8 Añadir 65 cm³ de ácido clorhídrico (3:197) y 2 cm³ de la solución yoduro-almidón, al absorbedor.

6.1.9 Añadir una cantidad suficiente de la solución estándar de yodato de potasio apropiada (ver
tabla 1), pare producir una débil coloración azulada. Esta coloración servirá como punto final para la
titulación.

6.1.10 Ajustar la bureta a coro, encender el interruptor del horno y dejar que se caliente al menos por
un minuto antes de correr las muestras.

6.2 Horno de resistencia.

6.2.1 Armar el equipo de acuerdo a las; instrucciones proporcionadas por el fabricante, ver figura 4

FIGURA 4. Homo de resistencia

6.2.2 Purificar el oxígeno haciéndolo pasar a través de ácido sulfúrico (d 1,84), ascarita y perclorato
de magnesio o pentóxido de fósforo.

6.2.3 Conectar un rotámetro entre el sistema de purificación y el horno.

6.2.4 Conectar la corriente eléctrica y controlar la temperatura del horno en 1316 ± 14°C.

6.2.5 Ajustar el flujo de oxígeno a 2,0 ± 0,1 l/min

6.2.6 Añadir 65 cm³ de ácido clorhídrico (3:197) y 2 cm³ de la solución de yoduro-almidón al
absorbedor.

6.2.7 Añadir unas pocas gotas de la solución estándar de yodato de potasio, para producir una débil
coloración azulada. Ver tabla 2.

6.2.8 Ajustar la bureta a cero.

(Continua)
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TABLA 1. Peso de la muestra para hornos de inducción

Contenido de azufre % Peso de la muestra que va a Factor de corrección
tomarse mg de la solución de
yodato de potasio
para la titulación

0 a 2 90 0,006238

2 a 4 50 a 90 0,006238

4 a 10 50 a 90 0,01248

más de 10 * 0,06238

* El tamaño de la muestra es escogerá de manera que no se necesite más de 25 cm³ de titulante.

TABLA 2. Peso de la muestra para hornos de resistencia

Contenido de azufre % Peso de la muestra Factor de corrección de la
que va a tomarse solución de yodato de
mg potasio para la titulación

0 a 2 100 a 200 0,006238
2 a 5 100 a 200 0,01248
5 a 10 100 a 200 0,06238
más de 10 * *

* Conviene soluciones más concretas que 0,06232 N. El tamaño de la muestra se escogerá de
manera que no se necesite más de 25 cm³ de titulante.

7. PROCEDIMIENTO

7.1 Horno de Inducción

7.1.1 Preparación de la muestra.

7.1.1.1 Colocar una capa de 3,2 a 4,8 mm de espesor de óxido de aluminio u óxido de magnesio en
el crisol pata las muestras.

7.1.1.2 Hacer una disminución en el crisol con el extremo de una varilla y pesar el crisol con
aproximación al 0.1 mg.

7.1.1.3 Colocar dentro del crisol un paso de muestra, de acuerdo a lo indicado en la tabla 1.

7.1.1.4 Cubrir la muestre con un disco separador y colocar sobre éste 1,6 ± 0,4 g de limaduras de
hierro, para obtener la temperatura requerida. Ver nota 5.

______________________
NOTA 5. El serpentín de trabajo del horno deberá tener una salida mínima de 500 W y la entrada mínima al
horno será de 1000W. La corriente máxima de la placa debe estar entre 350 ma y 450 ma, siempre y cuando se
haya utilizado la cantidad correcta de limaduras de hierro.
(Continua)
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7.1.1.5 Dispersar aproximadamente 0,4 g de estaño sobre el hierro, cubrir el crisol con una tapa y
colocarlo sobre el pedestal del horno.

7.1.2 Combustión y titulación

7.1.2.1 Conectar el interruptor de corriente de la placa.

7.1.2.2 Luego de un minuto de calentamiento, levantar el pedestal y colocado en la posición de
trabajo. Ver nota 6.

7.1.2.3 Añadir la solución estándar de yodato de potasio apropiada (ver tabla 1) al absorbedor, para
mantener la coloración azulada, si La solución absorbedora se vuelve completamente descolorida,
descartar la determinación.

7.1.2.4 Adicionar la solución estándar de yodato de potasio conforme el azufre vaya transformándose
en dióxido de azufre, de modo que, cuando se haya completado la combustión, la coloración azulada
tenga la misma intensidad que la inicial.

7.1.2.5 La combustión será completa cuando esta coloración permanezca constante por lo menos
durante 1 minuto y cuando la corriente de la placa haya bajado considerablemente.

7.1.2.6 Registrar el volumen de la solución de yodato de potasio requerido para titular el dióxido de
azufre existente.

7.1.3 Determinación de control

7.1.3.1 Realizar una determinación de control siempre que se usen nuevos crisoles, materiales o
reactivos.

7.1.3.2 Para esta determinación, seguir el procedimiento Indicado en el numeral 7.1, pero omitiendo
la muestra.

7.2 Horno de resistencia

7.2.1 Preparación de la muestra.

7.2.1.1 Pesar dentro de una cápsula de combustión la cantidad apropiada de muestre de acuerdo a la
tabla 2.

7.2.1.2 Añadir 100 ± 5 mg de pentóxido de vanadio y cubrir completamente a esta mezcla con óxido
de aluminio.

7.2.2 Combustión y titulación.

7.2.2.1 Colocar la cápsula en la zona fría del tubo de combustión, cerca de la entrada.

________________________
NOTA 6. La corriente de la placa fluctuará por pocos segundos y aumentará paulatinamente hasta alcanzar su
valor máximo.

(Continua)

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7.2.2.2 Empujar la cápsula que contiene la muestra dentro de la zona más caliente del tubo de
combustión, usando el equipo apropiado provisto por el fabricante. Ver nota 7.

7.2.2.3 Añadir la solución estándar de yodato de potasio apropiada (ver tabla 2) al absorbedor, para
mantener la coloración azulada. Si la solución absorbedora se vuelve completamente incolora,
descartar la determinación.

7.2.2.4 Adicionar la solución de yodato de potasio, conforme el azufre vaya transformándose en
dióxido de azufre, de modo que, cuando se haya completado la combustión, la coloración azulada
tenga la misma intensidad que la inicial.

7.2.2.5 La combustión será completa cuando esta coloración permanece constante por lo menos
durante 1 minuto.

7.2.2.6 Registrar el volumen de la solución estándar de yodato de potasio, requerido para titular el
óxido de azufre existente.

7.2.3 Determinación de control.

7.2.3.1 Realizar una determinación de control, siempre que se usen nuevos materiales o reactivos y
cápsulas de combustión.

7.2.3.2 Para esta determinación, seguir el procedimiento indicado en el numeral 7.2 pero omitiendo la
muestra.

8. CALCULOS

8.1 El contenido de azufre, en la muestra, se calcula mediante la siguiente ecuación:

100 (V-Vb) x Fn x E
% S =
P

En donde:

%S = contenido de azufre, porcentaje en peso

V = cm³ de la solución estándar de yodato de potasio usados en el análisis.

Vb = cm³ de la solución estándar de yodato de potasio usados en la determinación de control.

Fn = factor de estandarización encontrado en A.2.0

E = equivalente de azufre de la solución normal de yodato de potasio usado en el análisis,
en mg/cm³, y

P = peso de la muestra utilizada, en mg.

___________________________
NOTA 7. La cápsula debe avanzar a través del tubo de combustión lo más rápidamente posible, conforme el
azufre vaya transformándose a dióxido de azufre.

(Continua)
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