عدد اسیدی کل یا عدد خنثی‌سازی (ATN) معیاری است که در علم شیمی و برای فرآورده‌های نفتی و روان‌کننده‌ها مورد آزمایش و توجه قرار می‌گیرد. سازمان ملی استاندارد ایران که مهم‌ترین سازمان استانداردسازی در کشور است، برای آزمایش‌هایی که با هدف به دست آوردن این عدد انجام می‌شود روش‌ها و معیار‌هایی تعیین کرده که تمامی آزمایشگاه‌ها باید مطابق آن عمل کنند. کسب گواهی‌نامه‌های سازمان ملی استاندارد ایران به اجرای تمام‌کمال این روش‌ها بستگی دارد. استانداردسازیِ ملاک‌های سنجش فرآورده‌های نفتی و اصولاً هر محصول یا کالای دیگری، برای سیستم‌های مدیریت کیفیت، آزمایشگاه‌ها، مراکز کالیبراسیون یا واسنجی این امکان را فراهم می‌کند که با استناد به روش‌های مشخص، به تولیدکنندگان در حفظ بازار‌های بین‌المللی و درجه‌بندی و ارتقای محصولاتشان کمک کند. استانداردسازیِ آزمون معیار‌هایی مانند عدد اسیدی کل با روش تیتراسیون پتانسیومتری، به هماهنگی و همگامی با تحولات ملی و جهانی کمک می‌کند. آزمایشگاه‌های برتر در این زمینه فقط از روش‌های استاندارد و تعریف‌شده سازمان ملی استاندارد پیروی می‌کنند و نتایجشان را هم بر همین اساس به تولیدکنندگان مواد نفتی، روغن‌ها و مراکز استفاده‌کننده از این محصولات ارائه می‌دهند.
اهداف و دامنه کاربردی آزمون استاندارد عدد اسیدی کل
انجام آزمون استاندارد عدد اسیدی کل برای تعیین کردن روشی برای ترکیبات اسیدی فرآورده‌های نفتی و روان‌کننده‌های محلول یا تقریباً محلول در مخلوط تولوئن و ایزوپروپیل الکل انجام می‌گیرد. باید توجه داشت که این روش، آزمونی برای پیش‌بینی عملکرد روغن تحت شرایط سرویس و تأثیر آن بر روی مسائلی مانند خورندگی یاتاقان براثر ویژگی‌های اسیدی روغن و مواد نفتی نیست، بلکه برای نشان دادن تغییرات در روغن‌های مورداستفاده قرارگرفته و اکسیدشده کاربرد دارد. پژوهشگران و تولیدکنندگان از عدد اسیدی تنها به‌عنوان یک راهنما برای کنترل کیفیت فرمول‌بندی روغن‌های روان‌کننده استفاده می‌کنند. اسید‌های آلی و غیرآلی، استر‌ها، ترکیبات فنلی، لاکتون‌ها، رزین‌ها، نمک‌های فلزات سنگین، ترکیبات بازی ضعیف مثل نمک‌ها آمونیاک و… ممکن است مشخصات اسید داشته باشند و عدد اسیدی میزان این ترکیبات را مشخص می‌کند.
تعریف عدد اسیدی در آزمون استاندارد
به‌طورکلی مقدار ماده اسیدی موجود در روغن و مواد نفتی، عدد اسیدی آن ماده است. اما به‌طور دقیق‌تر و طی آزمون استاندارد، عدد اسیدی شامل مقدار باز موردنیاز برای تیتر کردن پتانسیومتری آزمونه در یک حلال مشخص، از خوانش اندازه‌گیری اولیه آن تا خوانش اندازه‌گیری متناسب با مقدار به‌دست‌آمده با یک محلول بافر اسیدی غیرآبی تازه تهیه‌شده، یا نقطه عطف تعریف شده در استاندارد می‌شود.
پیش از انجام آزمونِ به دست آوردن عدد اسیدی کل، چه مراحلی باید انجام گیرد؟
• آماده‌سازی مواد و واکنش‌گر‌ها که شامل محلول بافر اسیدی غیرآبی، محلول بافر بازی غیرآبی، اسید هیدروکلریک، هیدروکسید پتاسیم و… می‌شود.
• آماده‌سازی وسایل تیتراسیون دستی و خودکار ازجمله اندازه‌گیر، الکترود‌های شیشه‌ای، الکترود مرجع کالومل، بورت، همزن برقی و…
• آماده‌سازی آزمونه روغن کارکرده با توجه به این‌که روغن کارکرده در انبار ممکن است تغییر محسوسی داشته باشد، ضروری است. آماده‌سازی روغن در آزمون استاندارد از طریق هم زدن متلاطم روغن و بالا بردن دمای آن تا ۶۰ درجه سانتی‌گراد و با هدف به تعلیق درآوردن و از بین بردن رسوب آن انجام می‌شود. خودِ رسوب روغن کارکرده اسیدی است و همچنین ممکن است مواد اسیدی را از نمونه جذب کند.
• آماده‌سازی سامانه الکترود که شامل اصول نگهداری، آماده‌سازی و آزمایش وسایل مربوط به این سامانه است. آلودگی اجزای این سامانه ممکن است پتانسیل‌های در تماس یا مایع را نامنظم و نامشخص و غیرقابل پیش‌بینی معرفی کند.
• در انتهای مراحل اولیه آزمون عدد اسیدی کل، استانداردسازی وسایل صورت می‌گیرد. برای این کار تعیین خوانش‌های وسایل اندازه‌گیر برای محلول‌های بافر غیرآبی متناسب با نقاط پایانی اسیدی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
به دست آوردن عدد اسیدی کل و عدد اسیدی قوی
عدد اسیدی به‌دست‌آمده طی آزمون تیتراسیون پتانسیومتری، باید نشان‌دهنده کمیت مقدار میلی‌گرم پتاسیم هیدروکسیدی (KOH) باشد که برای خنثی‌سازی ساختار‌های اسیدی یک ماده مصرف می‌شود. برای آزمون عدد اسیدی کل در روان‌کننده به‌طور خلاصه، ابتدا بشر حاوی حلال تیتراسیون (تولوئن و ایزوپروپانل با مقدار کمی آب) و مقدار مشخص روغن آزمونه در محل تیتراسیون تنظیم می‌شود. طبق روش استاندارد، فرورفتن نصف الکترود‌ها در محلول تیتراسیون الزامی است. سپس همزن باید در طول مدت مناسب تیتراسیون محلول را با سرعت مناسب بدون تلاطم، پاشیدگی و اختلاط با هوا، هم بزند. در ادامه خوانش‌های مربوط به اندازه‌گیری به روش‌های تیتراسیون دستی و تیتراسیون خودکار در مقابل حجم‌های مربوطه محلول تیتراسیون رسم می‌شود و فقط نقاط پایانی در نقاط عطف تعریف شده در منحنی گرفته می‌شود. اگر هیچ نقطه منحنی به دست نیامده باشد، نقاط پایانی در خوانش‌های مربوط به اندازه‌گیری متناسب با نقاط به دست آمده با محلول‌های بافر اسیدی یا بازی غیرآبی، به دست می‌آید. این آزمون در سه مرحله تیتراسیون دستی، تیتراسیون خودکار و آزمون تهی انجام می‌شود و نتیجه نهایی آن باید اختلاف بین نتایج آزمون‌های متوالی را از طریق انجام آزمایش‌های پرتکرار تحت شرایط یکسان، در نظر بگیرد. علاوه بر تکرارپذیری، سنجش‌های تجدید‌پذیری هم اختلاف بین نتایج منفرد اپراتور‌های دیگر را مدنظر قرار می‌دهد.
گزارش آزمون عدد اسیدی کل باید حاوی چه اطلاعاتی باشد؟
گزارش نهایی ارائه‌شده توسط آزمایشگاه‌های برتر در این زمینه، باید حداقل شامل مواردی باشد که به‌طور خلاصه آن‌ها را مرور می‌کنیم.
۱- نوع و مشخصات محصول آزموده شده باید به‌صورت تفکیک‌شده ارائه گردد. بدیهی است که نتایج این آزمون قابل‌تعمیم به همه‌ی محصولات مشابه و هم‌رده نیست.
۲- روش مشخص آزمون باید همراه با ارجاعات لازم به روش‌های استاندارد باشد. رعایت سر تیتر‌ها و اصولی که توسط این سازمان به آزمایشگاه‌ها و مراکز واسنجی و مشاوره ارائه شده است، از اهمیت بالایی برخوردار است.
۳- نتیجه آزمون باید حتماً به‌صورت عدد اسیدی یا عدد اسیدی قوی بیان شود و در اختیار سفارش‌دهنده قرار گیرد.
۴- همه‌ی انحراف‌ها از روش استاندارد، چه با توافق سفارش‌دهنده و مراکز سنجش صورت گرفته باشد چه بدون توافق آن‌ها، باید قید گردد.
۵- تاریخ انجام آزمون باید مشخص و دقیق باشد.
نتیجه‌گیری
سازمان ملی استاندارد ایران وظیفه دارد که برای هماهنگی کیفیت محصولات و کالا‌های مختلفی که در کشور تولید می‌شود یا در مراحل تحقیق و پژوهش قرار دارد، روش‌های مشخصی ارائه دهد. روش‌های استاندارد مطابق با نظر و کارشناسی مراجع فنی و تخصصی تدوین می‌شود و پس از جمع‌آوری داده‌ها، برای بررسی تمامی زوایای کیفیتی یک فرآورده یا محصول مورد استناد قرار می‌گیرد. عدد اسیدی کل یکی از زوایای فنی و تخصصی محصولات نفتی و روان‌کننده‌های روغنی است که تنها از طریق انجام آزمایش‌های تعریف‌شده و تطابق و عیب‌یابی نتایج آن به دست می‌آید.