Der pHe-Wert ist ein Mass für die Säurestärke in Alkoholkraftstoffen und Ethanol. Er kann als Prädikator für das Korrosionspotenzial eines Ethanol-basierten Kraftstoffs herangezogen werden. Die Bestimmung des pHe-Werts wird der des Gesamtsäuregehalts vorgezogen, weil der Beitrag schwacher Säuren (z. B. Kohlensäure) beim Gesamtsäuregehalt überbewertet und der Beitrag starker Säuren (z. B. Schwefelsäure) unterbewertet wird. Zudem ist die Bestimmung der Säurestärke ein wichtiger Parameter, um die Gefahr von Motorausfällen zu verringern.
Der pHe ist nicht mit dem pH-Wert zu verwechseln. Der pH-Wert gilt nur für wässrige Lösungen, während der pHe-Wert ein Maß für alkoholische Lösungen ist.
Der pHe-Wert hängt stark von der Probe selbst ab, aber auch von der Rührgeschwindigkeit und der Eintauchzeit der Elektrode in die Lösung. Daher müssen sowohl die Rührgeschwindigkeit als auch die Messzeit festgelegt werden.
In dieser Application Note wird die Bestimmung des pHe-Werts mit dem 913 pH Meter und der EtOH Trode nach ASTM D6423 beschrieben, die denaturiertes Kraftstoffethanol und Ethanol-Kraftstoff-Gemische behandelt.
The method is demonstrated for denatured ethanol fuel.
Temperature has a strong influence on the obtained results. Therefore, sample temperatures are first adjusted to be at the same value in order to be able to compare results.
This application is performed on a 913 pH Meter equipped with an EtOH Trode, a temperature sensor, and an external stirring plate. The EtOH Trode is conditioned and calibrated prior to use.
A defined amount of sample is poured into a 100 mL beaker and placed on an external stirring plate. The EtOH Trode and the temperature sensor are immersed, and the measurement is started immediately. The value after 30 seconds is considered to be the acid strength of the sample.
The analysis demonstrates acceptable and reproducible pHe values. For the tested denatured ethanol fuel, a pHe value of 8.08 (n = 10, SD(rel) = 0.45%) is obtained. An example measurement curve is displayed in Figure 2.
With a 913 pH Meter it is possible to assess quick and easily the pHe of an ethanol fuel according to ASTM D6423. The used EtOH Trode is specifically mentioned in the standard, and is therefore fully compliant.
By using a 913 pH/DO meter or a 914 pH/Conductometer, it is also possible to assess the dissolved oxygen concentration or the conductivity in parallel, if necessary.
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Internal reference: AW TI CH1-1232-102016