LABORATORIO Nº 3

DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE IMPUREZAS MECANICAS EN LOS

0COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES.

1. GENERALIDADES.

El presente método se puede emplear para reconocer la cantidad de

impurezas mecánicas (arena, polvo, limaduras, suciedad, etc.) tanto en los

combustibles y lubricantes como en otros productos del petróleo.

2. INSTRUMENTOS DE LABORATORIO Y MATERIALES.

Soporte con receptáculo o anillo; embudo de vidrio de forma cónica de

75 mm de diámetro; vaso de precipitados de 250 - 500 mL de capacidad; papel

filtro de porosidad adecuada; agitador de vidrio de 150 - 200 mm de largo y 4 -

5 de diámetro, cápsula de evaporación o vidrio de reloj de 20-30 mm de

diámetro, horno de secado; balanza analítica; gasolina filtrada.

3. ESQUEMA DEL EQUIPO.

4. OBJETIVO.

El presente laboratorio tiene como objetivo determinar si hay o no y en

que proporción impurezas mecánicas en los combustibles y lubricantes.

5. SINTESIS TEORICA.

Impurezas mecánicas son todas aquellas partículas sólidas de origen

orgánico o inorgánico, las cuales quedan retenidas en el papel filtro, después

de filtrar un determinado volumen de combustible o lubricante.

Estas impurezas mecánicas pueden caer en los productos debido a que el

almacén de lubricantes y combustibles carece de un servicio de limpieza

efectivo y cuando se dejan los depósitos y recipientes destapados de tal forma

que el viento los contamina.

Otras veces el polvo y la suciedad ingresan a los productos al emplear

recipientes sucios y sin tapa para el llenado de gasolina, combustible diesel o

lubricantes; o cuando sobre los motores, maquinarias o mecanismos hay

suciedad acumulada y en el momento del llenado no se tiene el suficiente

cuidado.

De acuerdo con las exigencias técnicas hay gasolina y los combustibles Diesel

no deben contener impurezas mecánicas. Esta exigencia es tan lógica que no

requiere de una fundamentación extensa. El polvo, la suciedad, el óxido y otras

partículas duras pueden originar la obstrucción de los diversos conductos

diseñados en los carburadores, la obstrucción de los inyectores y otras piezas

del sistema de alimentación, así como también pueden ser causa del aumento

del desgaste abrasivo de las piezas internas del motor.

Estas exigencias en las refinerías se cumplen cuidadosamente. En los

combustibles y lubricantes pueden caer impurezas mecánicas durante el

transporte desde los centros de producción hasta los lugares de venta o

distribución, durante su almacenamiento y generalmente durante el

abastecimiento del vehículo. Por ello para almacenar, transportar y abastecer

de combustibles hay que tener mucho cuidado a fin e evitar la contaminación

de estos; por ello se recomienda filtrar el combustible antes de abastecer los

vehículos.

En los aceites lubricantes, la presencia de impurezas mecánicas es

incompatible en las condiciones técnicas ya que el polvo, las limaduras

metálicas y la suciedad van a afectar los índices de calidad de estos,

especialmente la viscosidad, las partículas sólidas en el aceite van a generar

un desgaste prematuro de las piezas internas del motor, puesto que estas son

impulsadas junto con el aceite hacia los centros de rozamiento y aquí son

frotadas contra las superficies metálicas produciendo el desgaste de estas y

generando la consecuente mayor cantidad de limaduras que van a caer el

cárter y a dificultar la lubricación de las piezas.

Una de las funciones específicas que tienen las lubricantes es mantener

limpias las partes internas del motor, arrastrar consigo el polvo que entra a

través del filtro de aire del carburador y el tubo de respiración del cárter, la

gasolina no quemada durante la combustión y vapor de agua a esta se le llama

también "acción limpiadora del aceite lubricante" por ello se requiere que esté

excelente de impurezas y que sea filtrado previamente antes de abastecer a los

vehículos.

Durante el trabajo de los lubricantes estos se van ensuciando paulatinamente,

lo que hace que su tiempo de vida sea limitado. Las materias contaminantes

que se introducen en el aceite pueden quitarse por lo menos en gran parte por

medio de filtros.

Los filtros de gasolina y de aceite constituyen elementos indispensables en los

sistemas de alimentación y lubricación de los vehículos, mediante ellos se

pueden separar las partículas sólidas que perjudican el normal funcionamiento

del motor en la que se refiere a la alimentación y lubricación.

Estos filtros tienen que ser periódicamente desmontados para su consiguiente

limpieza y luego de acuerdo al tiempo de uso y estado de los mismos deben

ser desechados y en sus lugares colocar otros nuevos.

El empleo de filtros en el sistema de lubricación no elimina la necesidad del

cambio periódico del aceite del cárter ya que con este con el uso prolongado

llega a convertirse en una mezcla de contaminantes que pierde todas sus

cualidades lubricantes, ayudando al desgaste rápido de las piezas del motor.

6. PARTE EXPERIMENTAL.

PROCEDIMIENTO.

a. Preparativos para el Análisis.

- Se toman 400 mL de una muestra del producto a analizarse en un

recipiente especial, el cual se tapa cuidadosamente con un tapón

plástico. Previamente, el recipiente y el tapón deben ser lavados con

gasolina filtrada.

- Con un trapo mojado en gasolina filtrada se limpian internamente el

matraz y el embudo.

- El papel filtro se coloca en el cápsula de evaporación o en el vidrio de

reloj y se pesa con una exactitud de 0.0002 g, después de esto el papel

filtro se coloca en el embudo.

b. Procedimiento para el análisis.

- Se pesa el recipiente que contiene la muestra con todo y tapón con una

exactitud de 0,5 g. El producto se agita bien en el recipiente y luego se

filtra con mucho cuidado teniendo en cuenta que este no rebose el papel

filtro.

- Concluida la filtración con una parte del producto filtrado, se lava

cuidadosamente el recipiente que contenía la muestra y nuevamente se

filtra en el mismo embudo.

- Si el producto que se analiza contiene agua en una cantidad no mayor

de 0.1 % entonces el lavado del recipiente se repite 4 ó 5 veces con sus

respectivos filtraciones hasta eliminar las gotas de agua o impurezas

mecánicas que quedan en el fondo y paredes del recipiente.

- Las partículas de impurezas mecánicas que quedan en el recipiente se

recogen con ayuda del agitador de vidrio y el papel filtro sobrante.

- El recipiente que contenía la muestra junto con su tapón se vuelven a

pesar con una exactitud de 0.5 g y por diferencia de peso ante y

después de la filtración se determina el peso exacto el producto.

- El papel filtro se deja durante unos 20 minutos en el embudo, luego

coloca en la capsula de evaporación junto con el papel filtro utilizando

para limpiar el recipiente y se coloca en el horno de secado para que se

evapore el agua y los residuos líquidos del producto. El horno se

mantiene a una temperatura de 105 – 110ºC, luego de unos 30 minutos

se saca del horno el papel filtro y la cápsula de evaporación y se pesan

con una exactitud de 0.0002 g.

- Si el producto posee una considerable viscosidad (ciertos lubricantes y

grasas), se diluyen en gasolina filtrada y se calientan hasta una

temperatura de 60 – 80ºC antes de proceder a filtrarlas.

c. Cálculo de los resultados.

- La cantidad de impurezas mecánicas (X) que hay en el producto en

porcentaje de peso se calcula mediante la fórmula:

M3 - M2

X = ---------------. 100

M1

Donde:

M3 = es el peso de la cápsula de evaporación (o vidrio de reloj) con el papel

filtro y las impurezas mecánicas, en g.

M2 = Es el peso de la capsula de evaporación (o vidrio de reloj) antes de la

filtración, en g.

M1 = Es el peso del producto filtrado en g.

- La cantidad de impurezas mecánicas se calcula con una exactitud de

0.0001 %.

- Aproximadamente admisible entre determinaciones paralelas no debe

superar el 0.0002 %.