本發(fā)明涉及航空燃油水分檢測
技術領域：
，具體涉及一種航空燃油微量水含量的檢測試紙及其制備方法。
背景技術：
：航空燃料(包括航空汽油和噴氣燃料)中常常含有溶解水和游離水，溶解水不會改變?nèi)加屯庥^，游離水通常呈現(xiàn)霧狀或渾濁、水珠、水團(層)以及肉眼看不見的超細水滴分散懸浮在燃油中。燃油水分在運輸、儲存、使用過程的各個環(huán)節(jié)都會因環(huán)境影響發(fā)生變化。例如因為運輸設備(輸油管道、油罐車、油輪)和儲油罐清洗后殘留水分，或設備密封不嚴受雨、雪、高濕大氣的影響，都將造成油品中水分含量增加。燃油中的溶解水不會直接影響使用安全性，但會因溫濕度的變化轉化為游離水。游離水對航空動力系統(tǒng)工作的安全性具有重大影響，嚴重時可能導致機毀人亡的惡性事故。航空燃料中水污染的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)加速航空燃料的氧化速度，尤其是在含有鐵、銅等金屬微粒時，水的存在使航空燃料加速氧化,產(chǎn)生粘稠狀化合物(俗稱油泥)，影響燃料理化性能；(2)水會滋生微生物,導致航空燃料進一步污染；如2011年以色列本古里安機場燃油微生物污染，導致該航線的所有飛機都無法在以色列加油；(3)水在低溫下會結冰，結冰可能造成輸油管路堵塞，從而引發(fā)發(fā)動機高空停車；如2008年1月英國西斯羅機場波音777飛機，由于航空燃料含水，在高空飛行時燃油管路結冰堵塞，導致飛機在跑道外失速墜地，造成人員受傷；(4)降低噴氣燃料粘度，影響抗靜電添加劑的效果，在高速運輸噴氣燃料的過程中，有可能和非金屬管道摩擦，產(chǎn)生并聚集自由電荷，容易發(fā)生爆炸；(5)大氣中的s02等腐蝕性氣體容易溶解于水中，腐蝕電氣元件。航空燃料在生產(chǎn)、儲運和給飛機加注的整個過程中，都需要進行脫水并檢測游離水含量。民用航空業(yè)的技術標準規(guī)定，加入到飛機油箱的燃油游離水含量必須控制在30ppm以內(nèi)。因此，制備一種操作簡便、快速獲取結果的測水器具顯得尤為重要。目前國際航空運輸協(xié)會(iata)推薦使用的航空燃料水分檢測器都是基于化學反應顯色原理，根據(jù)顯色色度與水分的關系測出水分含量。目前常見的方法分為兩類：第一類物質(zhì)遇水直接顯色，如染料結晶紫、熒光黃、金胺0.150、若丹明b500等。第二類水溶性物質(zhì)在溶解過程中發(fā)生化學反應，生成有顏色的物質(zhì)，如硫酸銅與水反應等。比如，英國shellinternationaltradingco.,美國exxon.,scottmanufacturingco.,gammontechnicalproductsinc.等均有航空染料水分檢測器問世，但這些水分檢測器價格昂貴、有效期限短、附屬元件多、結構復雜，需要專業(yè)化操作，在飛行區(qū)域使用不方便等局限，并未得到大力推廣使用。此外，美國專利3.066.211記載了一種測水分法，它利用熒光物質(zhì)和油樣反應，再通過紫外燈照射，來確定色度，根據(jù)色度與水分的關系，測出水分含量。美國gtp公司的aqua-glo測水器即采用了這種類似方法，該方法需采用專有設備進行檢測，檢測過程復雜，耗時長，不適宜在飛機加油現(xiàn)場快速檢測。美國專利3.041.870、英國專利1.208.215均使用水溶性染料進行檢測，英國shell測水器也是利用此原理。該測水器采用負壓使油料流過水溶染料檢測試紙，當水含量高于40ppm時，顯色明顯；當水含量接近30ppm時，濾紙呈淺綠色。顯色的淺綠色和檢測試紙本身的黃色顏色相近，在30ppm時色差不明顯，容易導致誤判。英國shell公司使用的這種檢測試紙有效期很短，只有9個月；而且，該檢測試紙失效時難以判斷，使用中存在風險。因此，還需要開發(fā)新型的測水器件，來克服現(xiàn)有技術中存在的缺陷。技術實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明目的在于提供一種航空燃油微量水含量的檢測試紙及其制備方法，提高試紙遇水發(fā)生顏色變化的明顯程度，且顏色變化的明顯程度與水分含量范圍在5ppm～50ppm有對應關系，在水含量臨界點30ppm時變色明顯，顯色靈敏，使用方便；并且制備方法簡單、成本低廉、儲存期長。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術方案為：第一方面，本發(fā)明提供了一種航空燃油微量水含量的檢測組合物，包括第一組分和第二組分；第一組分選自氰酸鹽和/或硫氰酸鹽；第二組分包括fe2+、fe3+、cu2+、cu+和co2+中的一種或多種金屬離子。本發(fā)明基于化學反應顯色原理，即利用氰酸鹽(cn-)、硫氰酸鹽(scn-)和fe2+、fe3+、cu2+、cu+、co2+等遇水反應顯色，且不同水含量顯色深淺程度不同，從而根據(jù)顯色色度與水分的關系測出待測樣品中的水分含量。在本發(fā)明的進一步實施方式中，第一組分和第二組分的摩爾比為(1～10):(10～1)。在本發(fā)明的進一步實施方式中，第一組分中，氰酸鹽為亞鐵氰化鹽；亞鐵氰化鹽選自亞鐵氰化鉀、亞鐵氰化鈉、亞鐵氰化鍶、亞鐵氰化鉛和亞鐵氰化亞銅中的一種或多種。亞鐵氰化鹽與fe2+、fe3+、cu2+、cu+、co2+發(fā)生反應，生成遇水顯色的化合物，其顏色隨著水濃度的不同，發(fā)生逐漸變化?；瘜W反應方程式為：nfe(cn)64-+4mn+→m4[fe(cn)6]n↓；其中：mn+為鈷離子時，產(chǎn)生灰綠色沉淀；mn+為銅離子時，產(chǎn)生紅褐色沉淀；mn+為鐵離子時，產(chǎn)生藍色沉淀，反應離子方程式如下：3fe(cn)64-+4fe3+→fe4[fe(cn)6]3↓(藍色)，燃料水含量為30ppm時顯示綠色斑點，低于30ppm時為淡黃綠色斑點，高于30ppm時顯藍色斑點，色差明顯。在本發(fā)明的進一步實施方式中，第二組分選自硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸銅、硫酸亞銅、硫酸鈷、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化銅、氯化亞銅和氯化鈷中的一種或多種。需要說明的是，本發(fā)明硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸銅、硫酸亞銅、硫酸鈷、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化銅、氯化亞銅和氯化鈷，均包括相應的水合物，如氯化鐵包括六水氯化鐵fecl3·6h2o。在本發(fā)明的進一步實施方式中，第一組分為亞鐵氰化鈉；第二組分為氯化鐵；第一組分和第二組分的摩爾比為(1～2):(2～1)。需要說明的是，亞鐵氰化鈉和氯化鐵的粒徑優(yōu)選為75μm，用其制備的測水試紙顯色時間更短，顏色更明顯。第二方面，本發(fā)明提供了航空燃油微量水含量的檢測組合物的制備方法，包括如下步驟：將第一組分和第二組分混合均勻，得到檢測組合物。第三方面，本發(fā)明提供了一種航空燃油微量水含量的檢測試紙，檢測試紙包括白色濾紙和檢測組合物；檢測組合物均勻涂布在白色濾紙表面。需要說明的是，檢測組合物優(yōu)選涂布在濾紙的一個表面；涂布過程，可以在近乎無水的紅外干燥箱中進行檢測組合物的涂布，以防止在制備過程中，檢測試紙吸收空氣中水分而變色。在本發(fā)明的進一步實施方式中，檢測組合物在白色濾紙表面的涂布量為0.5～5mg/cm2，優(yōu)選為1.25～2.5mg/cm2。第四方面，本發(fā)明提供了航空燃油微量水含量的檢測試紙的制備方法，包括如下步驟：s1：將第一組分和第二組分干燥至恒重，然后混合均勻，得到檢測組合物；s2：將白色濾紙烘干，然后在烘干后的白色濾紙的表面均勻涂布檢測組合物，得到檢測試紙；其中，涂布是采用靜電粉末噴涂技術涂布。需要說明的是，在制備過程中，白色濾紙和檢測組合物均應放在干燥器中存放，備用。為了便于使用，可以采用授權號為cn201392317y(本發(fā)明申請人的授權專利)的專利中的航空燃料化學測水檢測器件裝配本發(fā)明提供的航空燃油微量水含量的檢測試紙，該航空燃料化學測水檢測器件結構簡單，裝配簡便、快捷，能直觀、快速和方便地運用航空燃油微量水含量的檢測試紙進行航空燃料水分檢測。為了便于包裝保存，可以采用授權公告號為cn201458016u(本發(fā)明申請人的授權專利)的專利中的航空燃料化學測水試紙包裝容器包裝保存本發(fā)明提供的航空燃油微量水含量的檢測試紙。該包裝容器具有良好的密封防潮性能，能長期貯存并避免化學測水試紙失效，且取用檢測試紙方便。將本申請與cn201392317y和cn201458016u結合，可以制備直接用于測定航空燃油中微量水含量的化學測水器。本發(fā)明提供的航空燃油微量水含量的檢測試紙使用方便，使用時可以采用注射筒或真空抽濾器等方式，讓5ml被測油樣慢慢通過直徑為4～5mm的水分檢測試紙，然后比較顏色變化。檢測試紙遇水的變色過程為：黃色(0ppm)→淡黃綠色斑點(10ppm)→黃綠色斑點(20ppm)→綠色斑點(30ppm)→藍色斑點(40ppm)。檢測試紙在低游離水含量(小于20ppm，如10ppm)時可以顯色，檢測試紙變色明顯，顯色快速靈敏，憑肉眼即可檢測，直觀、簡潔、快速、高效；且檢測試紙顏色維持時間長，便于檢測。第五方面，本發(fā)明提供了檢測組合物、檢測試紙在檢測航空燃油水含量中的應用。本發(fā)明提供的技術方案，具有如下的有益效果：(1)本發(fā)明提供的航空燃油微量水含量的檢測試紙遇水的變色過程為：黃色(0ppm)→淡黃綠色斑點(10ppm)→黃綠色斑點(20ppm)→綠色斑點(30ppm)→藍色斑點(40ppm)，游離水含量30ppm(臨界值)時為綠色，40ppm時為藍色，檢測試紙在低游離水含量(小于20ppm，如10ppm)時就可以顯色；變色明顯，顯色快速靈敏，易于判斷；且在臨界值，綠色穩(wěn)定，維持超過24小時；(2)本發(fā)明提供的航空燃油微量水含量的檢測試紙底色呈淡黃色，遇水顯色時變色更明顯，易于判斷；(3)本發(fā)明提供的航空燃油微量水含量的檢測試紙檢測時，操作簡單，易于檢測，無需專業(yè)化，不用儀器，使用方便，憑肉眼即可檢測，直觀、簡潔、快速、高效；(4)本發(fā)明提供的航空燃油微量水含量的檢測試紙的制作方法簡單，生產(chǎn)成本低；(5)本發(fā)明提供的航空燃油微量水含量的檢測試紙保存時間長，有效試用期長，可以達到15個月，失效時也容易判斷失效。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例一中制備得到的檢測試紙測定不同游離水含量的航空燃油的顯色圖。具體實施方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的試驗材料，如無特殊說明，均為自常規(guī)商店購買得到的。以下實施例中的定量試驗，均設置三次重復實驗，數(shù)據(jù)為三次重復實驗的平均值或平均值±標準差。實施例一本實施例中，采用亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)與fecl3·6h2o制備檢測試紙，具體制備方法如下：s1：將亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)與fecl3·6h2o分別干燥至恒重，然后以1:1的摩爾比混合均勻，得到檢測組合物；s2：將白色濾紙烘干(在80℃烘箱烘干)，然后在近乎無水的紅外干燥箱中，采用靜電粉末噴涂技術，在烘干后的白色濾紙的一側表面均勻涂布檢測組合物，涂布量為2mg/cm2，得到檢測試紙。效果檢測：利用該檢測試紙測定不同游離水含量的航空燃油，得到的結果為：黃色(0ppm)，淡黃綠色斑點(10ppm)，黃綠色斑點(20ppm)，綠色斑點(30ppm)，藍色斑點(40ppm)，深藍色斑點(50ppm)；具體結果如圖1所示。實施例二本實施例中，采用亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)與fecl3·6h2o，以不同的摩爾比混合制備不同組別的檢測試紙，具體制備方法如下：s1：將亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)與fecl3·6h2o分別干燥至恒重，然后分別以10:1，7:1，4:1，1:1，1:4，1:7，1:10的摩爾比混合均勻，得到不同組別的檢測組合物；s2：將白色濾紙烘干(在80℃烘箱烘干)，然后在近乎無水的紅外干燥箱中，采用靜電粉末噴涂技術，分別在烘干后的白色濾紙的一側表面均勻涂布不同組別的檢測組合物，涂布量均為2mg/cm2，得到不同組別的檢測試紙。效果檢測：利用上述制備得到的不同的檢測試紙進行儲存，測得其儲存周期(保質(zhì)期)，具體結果如下表1所示。表1不同組別的檢測試紙的保質(zhì)期摩爾比n1：n210:17:14:11:11:41:71:10保質(zhì)期(月)461015131210實施例三本實施例中，采用亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)與fecl3·6h2o，以不同的摩爾比混合制備不同組別的檢測試紙，具體制備方法如下：s1：將亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)與fecl3·6h2o分別干燥至恒重，然后分別以10:1，2:1，1:1.5，1:1，1.5:1，2:1，1:10的摩爾比混合均勻，得到不同組別的檢測組合物；s2：將白色濾紙烘干(在80℃烘箱烘干)，然后在近乎無水的紅外干燥箱中，采用靜電粉末噴涂技術，分別在烘干后的白色濾紙的一側表面均勻涂布不同組別的檢測組合物，涂布量均為2mg/cm2，得到不同組別的檢測試紙。效果檢測：利用上述制備得到的不同的檢測試紙檢測含30ppm游離水的航空燃油，比較測水顯色結果，其中，尤以綠色最為明顯，并且穩(wěn)定，維持時間最長，具體如下表2所示。表2不同組別的檢測試紙的變色結果實施例四本實施例中，采用亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)與fecl3·6h2o，制備檢測組合物，然后采用不同的涂布量，制備得到不同組別的檢測試紙，具體制備方法如下：s1：將亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)與fecl3·6h2o分別干燥至恒重，然后以1:1的摩爾比混合均勻，得到檢測組合物；s2：將6張2cm×2cm的白色濾紙片烘干(在80℃烘箱烘干)，然后在近乎無水的紅外干燥箱中，采用靜電粉末噴涂技術，分別在烘干后的白色濾紙的一側表面均勻涂布2mg、4mg、6mg、8mg、10mg、12mg、16mg、20mg的檢測組合物，涂布量分別為0.5mg/cm2、1mg/cm2、1.5mg/cm2、2.5mg/cm2、3mg/cm2、4mg/cm2、5mg/cm2，得到不同組別的檢測試紙。效果檢測：利用上述制備得到的不同的檢測試紙檢測含30ppm游離水的航空燃油，比較測水顯色結果，6張試紙全部呈現(xiàn)綠色，顯色明顯，變色靈敏，均達到檢測要求。實驗重復三次，結果同上。當涂布量更大時，顯色仍很明顯，但試紙成本將增高。當涂布量小于本實施例所列范圍時，不易涂布均勻，難于操作。實施例五本實施例中，分別采用亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)、亞鐵氰化鉀(k4[fe(cn)6]·3h2o)、亞鐵氰化鍶、亞鐵氰化鋰與fecl3·6h2o以1:1的摩爾比混合，制備不同組別的檢測試紙，具體制備方法如下：s1：將亞鐵氰化鈉、亞鐵氰化鉀(k4[fe(cn)6]·3h2o)、亞鐵氰化鍶、亞鐵氰化鉛、亞鐵氰化亞銅、fecl3·6h2o分別干燥至恒重，然后分別將亞鐵氰化鈉與fecl3·6h2o、亞鐵氰化鉀(k4[fe(cn)6]·3h2o)與fecl3·6h2o、亞鐵氰化鍶與fecl3·6h2o、亞鐵氰化鋰與fecl3·6h2o以1:1的摩爾比混合均勻，得到不同組別的檢測組合物；s2：將白色濾紙烘干(在80℃烘箱烘干)，然后在近乎無水的紅外干燥箱中，采用靜電粉末噴涂技術，分別在烘干后的白色濾紙的一側表面均勻涂布不同組別的檢測組合物，涂布量均為2mg/cm2，得到不同組別的檢測試紙。效果檢測：(1)利用上述制備得到的不同的檢測試紙檢測含30ppm游離水的航空燃油，比較測水顯色結果，具體如下表3所示。表3不同組別的檢測試紙的變色結果亞鐵氰化物亞鐵氰化鈉亞鐵氰化鉀亞鐵氰化鍶亞鐵氰化鋰試紙顯色綠色斑點綠色斑點淡綠色斑點淡綠色斑點(2)利用上述制備得到的不同的檢測試紙檢測含10ppm游離水的航空燃油，比較測水顯色結果，具體如下表4所示。表4不同組別的檢測試紙的變色結果亞鐵氰化物亞鐵氰化鈉亞鐵氰化鉀亞鐵氰化鍶亞鐵氰化鋰試紙顯色淡黃綠色斑點不顯色不顯色不顯色實施例六本實施例中，分別采用亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)與硫酸銅(cuso4)、硝酸鈷(co(no3)2)、硫酸鐵(fe2(so4)3·7h2o)以1:1的摩爾比混合，制備不同組別的檢測試紙，具體制備方法如下：s1：將亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)、硫酸銅(cuso4)、硝酸鈷(co(no3)2)、硫酸鐵(fe2(so4)3·7h2o)分別干燥至恒重，然后分別將亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)與硫酸銅(cuso4)、亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)與硝酸鈷(co(no3)2)、亞鐵氰化鈉(na4[fe(cn)6]·3h2o)與硫酸鐵(fe2(so4)3·7h2o)以1:1的摩爾比混合均勻，得到不同組別的檢測組合物；s2：將白色濾紙烘干(在80℃烘箱烘干)，然后在近乎無水的紅外干燥箱中，采用靜電粉末噴涂技術，分別在烘干后的白色濾紙的一側表面均勻涂布不同組別的檢測組合物，涂布量均為4mg/cm2，得到不同組別的檢測試紙。效果檢測：利用上述制備得到的不同的檢測試紙檢測含30ppm游離水的航空燃油，比較測水顯色結果，具體如下表5所示。表5不同組別的檢測試紙的變色結果組別cuso4co(no3)2fe2(so4)3·7h2o試紙顯色紅褐色斑點灰綠色斑點藍色斑點實施例七本實施例中，分別采用亞鐵氰化鉀(k4[fe(cn)6]·3h2o)與fe2(so4)3·7h2o以1:1的摩爾比混合，制備得到檢測試紙，具體制備方法如下：s1：將亞鐵氰化鉀(k4[fe(cn)6]·3h2o)與fe2(so4)3·7h2o分別干燥至恒重，然后分別將亞鐵氰化鉀(k4[fe(cn)6]·3h2o)與fe2(so4)3·7h2o以1:1的摩爾比混合均勻，得到檢測組合物；s2：將白色濾紙烘干(在80℃烘箱烘干)，然后在近乎無水的紅外干燥箱中，采用靜電粉末噴涂技術，分別在烘干后的白色濾紙的一側表面均勻涂布檢測組合物，涂布量均為2mg/cm2，得到檢測試紙。效果檢測：利用上述制備得到的檢測試紙檢測含游離水的航空燃油，發(fā)現(xiàn)在顯色過程中只能顯示藍綠色和藍黑色，顏色隨水含量增加變化不明顯，在水含量為30ppm～40ppm的臨界點顏色變化不明顯，不能有效判斷燃油中的水含量范圍；在航空燃油中水含量低于25ppm時，試紙不顯色，易造成誤判；使用fe2(so4)3·7h2o作為原料，性質(zhì)不穩(wěn)定，儲存中易變質(zhì)，導致測試試紙失效，存在缺陷。本發(fā)明提供的技術方案，具有如下的有益效果：(1)本發(fā)明提供的航空燃油微量水含量的檢測試紙遇水的變色過程為：黃色(0ppm)→淡黃綠色斑點(10ppm)→黃綠色斑點(20ppm)→綠色斑點(30ppm)→藍色斑點(40ppm)，游離水含量30ppm(臨界值)時為綠色，40ppm時為藍色，檢測試紙在更低游離水含量(小于20ppm，如10ppm)時就可以顯色；變色明顯，顯色快速靈敏，易于判斷；且在臨界值，綠色穩(wěn)定，維持超過24小時；(2)本發(fā)明提供的航空燃油微量水含量的檢測試紙底色呈淡黃色，遇水顯色時變色更明顯，易于判斷；(3)本發(fā)明提供的航空燃油微量水含量的檢測試紙檢測時，操作簡單，易于檢測，無需專業(yè)化，不用儀器，使用方便，憑肉眼即可檢測，直觀、簡潔、快速、高效；(4)本發(fā)明提供的航空燃油微量水含量的檢測試紙制作方法簡單，無需特殊專門設備；(5)本發(fā)明提供的航空燃油微量水含量的檢測試紙保存時間長，有效試用期長，可以達到15個月，失效時也容易判斷失效。需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本發(fā)明所屬領域技術人員所理解的通常意義。除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對步驟、數(shù)字表達式和數(shù)值并不限制本發(fā)明的范圍。在這里示出和描述的所有示例中，除非另有規(guī)定，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制，因此，示例性實施例的其他示例可以具有不同的值。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個以上，除非另有明確具體的限定。最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍當中。當前第1頁12