NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5308 2004-11-03 ETANOL ANHIDRO COMBUSTIBLE DESNATURALIZADO OBTENIDO A PARTIR DE BIOMASA,
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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 5308 2004-11-03
ETANOL ANHIDRO COMBUSTIBLE DESNATURALIZADO OBTENIDO A PARTIR DE BIOMASA, PARA MEZCLAR CON GASOLINAS MOTOR, EMPLEADO COMO COMBUSTIBLE EN VEHÍCULOS CON MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA DE ENCENDIDO POR CHISPA
E:
DENATURED FUEL ANHYDROUS ETHANOL OBTAINED FROM BIOMASS, FOR BLENDING WITH GASOLINES FOR USE AS AUTOMOTIVE SPARK IGNITION ENGINE FUEL
CORRESPONDENCIA:
DESCRIPTORES:
etanol anhidro; combustible; desnaturalizante; biomasa; gasolina; motores de combustión interna; alcohol carburante.
I.C.S.: 71.080.60; 75.160 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. Tel. 6078888 Fax 2221435
Prohibida su reproducción
Editada 2004-12-13
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 5308 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2004-11-03. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 186 Combustibles líquidos, alcoholes carburantes y biodiesel.
ACEITES Y GRASAS VEGETALES S.A. ASOCIACIÓN COL. DE EMPRESAS COMERCIALIZADORES DE COMBUSTIBLES. ACEMCO ASOCIACIÓN DE CULTIVADORES DE CAÑA DE AZÚCAR DE COLOMBIA C. I CRUDESAN LTDA. CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN PALMA DE ACEITE CONSULTOR JUAN V. SAUCEDO CORPODIB CORPORACIÓN INTERNACIONAL PARA EL DESARROLLO EDUCATIVO CIDE DAMA DE SARGO LTDA. ECOPETROL EXXONMOBIL DE COLOMBIA S.A. FEDERACIÓN NACIONAL DE CULTIVADORES DE PALMA DE ACEITE FRASER Y CIA. LTDA. GENERAL MOTORS COLMOTORES S.A.
INDUSTRIA PRODUCTORA DE ACEITES RENOVABLES INGENIERO INDEPENDIENTE SAÚL SANTAMARÍA INGENIERO NÉSTOR CIRO RUIZ. INTERAMERICANA DE PRODUCTOS QUÍMICOS S.A. MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA MINISTERIO DEL AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO ORGANIZACIÓN TERPEL S.A. SENA SHELL COLOMBIA S.A. SOCIEDAD DE FABRICACIÓN DE AUTOMOTORES S. A. UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES UNIVERSIDAD DEL NORTE UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIAMEDELLÍN
Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ACEPALMA BRIO DE COLOMBIA CÁMARA NACIONAL DE PRODUCTORES DE PALMA CECODES COLCIENCIAS COMPAÑÍA COLOMBIANA AUTOMOTRIZ FEDERACIÓN NAL. DE DISTRIBUIDORES DE PETRÓLEO FUNDACIÓN PARA EL DESARROLLO DEL QUINDÍO INDEPENDIENTE CARLOS VILLA INDEPENDIENTE EDGAR HOYOS INDUSTRIAL AGRARIA LA PALMA S.A.
INGENIO CENTRAL CASTILLA INGENIO DEL CAUCA S.A. INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO DE MEDELLÍN ITM LIGA AGRÍCOLA INDUSTRIAL DE CAÑA DE AZÚCAR MANUELITA S.A. MINISTERIO DE TRANSPORTE PETROCOMBUSTIBLES LTDA. PRAXAIR OXÍGENOS DE COLOMBIA PROPALMA SUCROMILES UNIVERSIDAD LA GRAN COLOMBIA SECCIONAL ARMENIA
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
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NTC 5308
ETANOL ANHIDRO COMBUSTIBLE DESNATURALIZADO OBTENIDO A PARTIR DE BIOMASA, PARA MEZCLAR CON GASOLINAS MOTOR, EMPLEADO COMO COMBUSTIBLE EN VEHÍCULOS CON MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA DE ENCENDIDO POR CHISPA
1.
ALCANCE
1.1 Esta norma cubre nominalmente al etanol anhidro combustible desnaturalizado, destinado para ser mezclado con gasolinas con plomo1 o sin plomo, en porcentaje en volumen del 10 % ± 0,5 %, para emplear la mezcla como combustible en los motores de combustión interna de encendido por chispa. El significado de esta especificación se presenta en el Anexo 1. 1.2 Los valores expresados en unidades SI (Sistema Internacional) son considerados como normativos. Los valores dados dentro de paréntesis se presentan para efectos informativos solamente. 2.
REFERENCIAS NORMATIVAS
Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado (incluida cualquier corrección). 2.1
NORMAS TECNICAS COLOMBINAS (NTC) Y REGULACIONES NACIONALES
NTC 1380, Petróleo y sus derivados, gasolinas para motores de combustión interna de encendido por chispa. NTC 1692, Transporte. Transporte de mercancías peligrosas. Clasificación. Etiquetado y rotulado. NTC 2801, Transporte. Mercancías peligrosas clase 3. Embalajes y condiciones de transporte terrestre. Congreso de Colombia. Ley 693 de 2001 (o la ley que la modifique, aclare o derogue). Por la cual se dictan normas sobre el uso de alcoholes carburantes, se crean estímulos para su producción, comercialización y consumo, y se dictan otras disposiciones.
1
Autorizaciones especiales.
1
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Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Ministerio de Minas y Energía. Resolución Número 0447 de abril de 2003 (o la resolución que la modifique, aclare o derogue). Por la cual se modifica parcialmente la Resolución 898 del 23 de agosto de 1995, que regula los criterios ambientales de calidad de los combustibles líquidos y sólidos utilizados en hornos y calderas de uso comercial e industrial y en motores de combustión interna. Ministerio de Minas y Energía. Resolución 180687 de junio de 2003 (o la resolución que la modifique, aclare o derogue). Por la cual se expide la regulación técnica prevista en la Ley 693 de 2001, en relación con la producción, acopio, distribución y puntos de mezclas de los alcoholes carburantes y su uso en los combustibles nacionales e importados. 2.2
NORMAS ASTM
ASTM D 86, Standard Test Method for Distillation of Petroleum Products at Atmospheric Pressure (NTC 4865) ASTM D 381, Standard Test Method for Gum Content in Fuels by Jet Evaporation (NTC 5073). ASTM D 512, Standard Test Methods for Chloride Ion In Water. ASTM D 891, Standard Test Methods for Specific Gravity, Apparent, of Liquid Industrial Chemicals (NTC 834). ASTM D1125, Standard Test Methods for Electrical Conductivity and Resistivity of Water. ASTM D 1152 Standard Specification for Methanol (Methyl Alcohol). ASTM D 1193, Standard Specification for Reagent Water. ASTM D 1613, Standard Test Method for Acidity in Volatile Solvents and Chemical Intermediates Used in Paint, Varnish, Lacquer, and Related Products (NTC 884). ASTM D 1688, Standard Test Methods for Copper in Water. ASTM D 3505, Standard Test Method for Density or Relative Density of Pure Liquid Chemicals. ASTM D 4052, Standard Test Method for Density and Relative Density of Liquids by Digital Density Meter (NTC 4864). ASTM D 4057, Standard Practice for Manual Sampling of Petroleum and Petroleum Products (NTC 1647). ASTM D 4814, Standard Specification for Automotive Spark-Ignition Engine Fuel. ASTM D 5501, Standard Test Method for Determination of Ethanol Content of Denatured Fuel Ethanol by Gas Chromatography. ASTM D 6423, Standard Test Method for Determination of pHe of Ethanol, Denatured Fuel Ethanol, and Fuel Ethanol (Ed75-Ed85). ASTM D 6729, Standard Test Method for Determination of Individual Components in Spark Ignition Engine Fuels by 100 Meter Capillary High Resolution Gas Chromatography. 2
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ASTM E 203, Standard Test Method for Water Using Volumetric Karl Fischer Titration. ASTM E 300, Standard Practice for Sampling Industrial Chemicals. ASTM E 1064, Standard Test Method for Water in Organic Liquids by Coulometric Karl Fischer Titration. 2.3
OTRAS REFERENCIAS
ABNT/NBR, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS/ Normas Técnicas Brasileiras e Mercosul. ABNT/NBR8911 MB2123, Solventes - Determinação de material não volátil ABNT/NBR 5992 MB1533, Determinação da massa específica e do teor alcoólico do álcool etílico e suas misturas com água ABNT/NBR 8644, Alcool etílico combustível - Determinação do resíduo por evaporação. ABNT/NBR 9866 MB2606, Alcool etílico. Verificação da alcalinidade e determinação da acidez total. ABNT/NBR 10547 MB2788, Alcool etílico. Determinação da condutividade elétrica. ABNT/NBR 10893 MB3054, Alcool etílico. espectrofotometria de absorção atómica.
Determinação
do
teor
de
cobre
por
ABNT/NBR 10894, Alcool etílico. Determinação de íons cloreto e sulfato por cromatografia iónica. 3.
TERMINOLOGÍA
3.1
DEFINICIONES
3.1.1 etanol etil alcohol, el compuesto químico C2H5OH. 3.1.2 gasolina mezcla volátil de hidrocarburos líquidos, que generalmente contienen pequeñas cantidades de aditivos, apropiada para emplearse como combustible en motores de combustión interna de encendido por chispa (ASTM D 4814). 3.1.3 gasolina corriente básica combustible diseñado para motores de encendido por chispa. En el mercado colombiano se comercializa como "Gasolina Corriente" (NTC 1380).
3
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3.1.4 gasolina extra básica combustible diseñado para motores de encendido por chispa. Tiene mayor capacidad antidetonante (octanaje) que la "Gasolina Corriente" y en el mercado colombiano se comercializa como "Gasolina Extra" (NTC 1380). 3.1.5 mezcla de gasolina-etanol combustible que consiste principalmente de gasolina junto con una cantidad sustancial (máximo 3,5 % de oxígeno - % en masa) de etanol anhidro combustible desnaturalizado. 3.1.6 alcohol carburante compuesto orgánico líquido, de naturaleza diferente a los hidrocarburos derivados de petróleo, gas natural o carbón (fósiles), que tiene en su molécula un grupo hidroxilo (OH) enlazado a un átomo de carbono. Para los efectos de esta norma se entiende como alcohol carburante al Etanol Anhidro obtenido a partir de biomasa. 3.2
DEFINICIONES DE TÉRMINOS ESPECÍFICOS PARA ESTA NORMA
3.2.1 sustancia desnaturalizante sustancia extraña que se agrega al alcohol carburante para convertirlo en no potable y evitar que sea desviado para usos diferentes al de componente oxigenante de combustibles para automotores. 3.2.2 etanol anhidro tipo de alcohol etílico que se caracteriza por tener muy bajo contenido de agua y ser compatible para mezclar con gasolinas en cualquier proporción para producir un combustible oxigenado con mejores características de eficiencia termodinámica y ambiental. 3.2.3 impurezas en el etanol anhidro combustible comercialmente producido compuestos diferentes al etanol o desnaturalizantes presentes entre otros. 3.2.4 pH índice numérico que se emplea para medir el grado de acidez o alcalinidad de los alcoholes combustibles 3.2.5 poder calorífico2 es la cantidad de calor generada por la combustión completa, a presión atmosférica (1 013 mbar), de la unidad de cantidad de combustible expresada en kg (poder calorífico másico). El poder calorífico se expresa en MJ/kg. El Poder Calorífico inferior (PCI) del etanol anhidro es 29,703 MJ/kg (12 770 BTU/libra), y el Poder Calorífico Superior (PCS) es 26,821 MJ/kg (11 531 BTU/libra). Estos valores se dan como referencia, para efectos de cálculo, del consumo energético de este insumo.
2
MANUAL DEL INGENIERO MECÁNICO, Lionel S. Marks. Editorial McGrawHill, 9ª edición, ISBN 970-10-0663-3. 1995. México
4
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NTC 5308
4.
REQUISITOS
4.1
El etanol anhidro combustible deberá satisfacer los requisitos de la Tabla 1A.
4.2
DESNATURALIZANTES
4.2.1 Para efectos de esta norma las únicas sustancias desnaturalizante autorizadas para usar en el etanol anhidro combustible son las gasolinas motor no plomadas, en proporción no inferior al 2 % ni superior al 3 % en volumen y que cumplan los requisitos de la NTC 1380. Tabla 1A. Requisitos de calidad del etanol anhidro combustible. Característica Color
Unidad
Especificación
Métodos de prueba
-
Incoloro
Visual
(1)
Visual
Aspecto Acidez total (como ácido acético), máximo
mg/L
56
ASTM D 1613 o ABNT/ NBR9866 MB2606
Conductividad eléctrica, máxima
µS/m
500
ASTM D 1125 ABNT/ NBR10547 MB2788
791,5
ASTM D 4052, ASTM D 891 ABNT/ NBR5992 MB1533
% volumen
99,5
ASTM D 5501
°INPM
99,5
ABNT/ NBR5992 MB1533
mg/L
30
NBR8911 MB2123
Negativo
ABNT/NBR 9866
Densidad a 20 °C, máximo
% de etanol, mínimo
(2)
% alcohólico a 20 ºC, mínimo Materia no volátil a 105 ºC, máximo Alcalinidad 1) 2) 3)
kg/m
3
Limpio, claro, sin color y libre de impurezas y de materiales en suspensión y precipitados Requerido cuando el alcohol no ha sido producido por vía fermentación a partir de caña de azúcar. ABNT/NBR: Métodos de la Asociación Brasilera de Normas Técnicas / Normas Brasileras.
4.2.2 Desnaturalizantes prohibidos Aunque esta norma permite usar únicamente gasolinas motor, debe hacerse mención específica de algunos materiales que tienen efectos extremadamente adversos sobre la estabilidad del combustible, los motores y los sistemas de combustión. Esos materiales no deberán ser empleados como desnaturalizantes para alcohol combustible (etanol) bajo ninguna circunstancia. Estos son: metanol, el cual no se encuentran en la especificación ASTM D1152, piroles, terpentina, cetonas y alquitranes (productos de alto peso molecular obtenidos por pirolisis de materia vegetal de origen fósil o no fósil). Debido a que cualquier cantidad significativa de metanol bajará la tolerancia de agua y aumentará la presión de vapor de una mezcla gasolina-etanol, estos efectos llegan a ser más serios cuando el metanol está presente en más de 2,5 partes por volumen por cada 100 partes por volumen de etanol combustible. Además, el metanol que no tiene cabida en la ASTM D 1152, frecuentemente contiene impurezas tales como terpentina y alquitranes. Similarmente, los desnaturalizantes de cetonas tienden a degradar la estabilidad del combustible o a aumentar la tendencia de una mezcla de alcohol-gasolina a corroer los metales y a atacar los elastómeros. Estos efectos llegan a ser más serios si la concentración de una cetona tal como la 4-metilpentanona (metilisobutil cetona) excede en una parte por volumen por 100 partes por volumen de etanol combustible. No existe información disponible sobre los efectos de desnaturalizantes diferentes a los 5
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NTC 5308
mencionados anteriormente, pero a menos que se sepa que un desnaturalizante, tal como un alcohol alifático más alto o un éter, no tienen efectos adversos sobre la mezcla gasolina-etanol, o sobre los motores o sistemas de combustión de los vehículos; éstos no deben ser empleados. 4.3 El etanol anhidro combustible desnaturalizado (véase el numeral 4.2) deberá satisfacer los siguientes requisitos resumidos en la Tabla 1B antes de mezclarse con una gasolina. Tabla 1B. Requisitos de calidad del etanol anhidro combustible desnaturalizado antes de mezclar con las gasolinas motor
Característica
UNIDAD
% Etanol, mínimo Gomas extraíbles solvente, máx.
con
Contenido de agua, max. Contenido desnaturalizante, Mín. Máx. Contenido de inorgánico, max.
(3)
ESPECIFICACIÓN
% Vol.
96,3
mg/100 mL
5,0
% Vol.
0,7
(1)
ABN/NBR 5992 Método PIANO (ASTM D 6729)
2,0 3,0
ppm masa
40
ASTM D 512 o ABNT/NBR 10894
mg/kg
0,1
ASTM D 1688 ABN/NBR10893 MB3054
% masa
pHe Apariencia
1)
2)
(3)
ASTM E 203 o ASTM D 1064
% Vol.
Contenido de Cobre, máx.
Acidez Total (como ácido acético), máx.
ASTM D 5501 ABN/NBR 5992 ASTM D 381
de
cloro
METODOS DE PRUEBA
0,007
(2)
ASTM D 1613 ABN/ NBR9866 MB2606
6,5 a 9,0
ASTM D 6423
visiblemente libre de contaminantes suspendidos o precipitados (claro y brillante)
Visual
El algunos casos, un contenido de agua más bajo puede ser necesario para evitar la separación de fases de una mezcla de gasolina-etanol a muy bajas temperaturas. Menor contenido de agua podrá ser acordado entre las partes interesadas en la compra-venta del producto. No obstante que el paquete de aditivos (detergentes dispersantes, estabilizadores, anticorrosivos) en las gasolinas colombianas se adiciona en el momento de la mezcla del etanol con la gasolina, el etanol anhidro combustible desnaturalizado puede contener aditivos tales como inhibidores de corrosión y detergentes que pueden afectar la acidez titulable (acidez como ácido acético) del etanol anhidro combustible terminado. Es posible que el etanol anhidro combustible básico cumpla con las especificaciones de acidez, pero el efecto de esos aditivos pueden producir una aparente acidez titulable alta en el producto desnaturalizado. Si existe alguna inquietud al respecto se debe contactar al proveedor de etanol, para verificar que el etanol anhidro básico cumple con los requisitos de acidez del numeral 4.1. Los análisis para certificación de la calidad del producto debe ser realizados en laboratorios debidamente acreditados por la autoridad competente.
NOTA 2 Para efectos del transporte de los insumos y/o mezclas, se deberán tener en cuenta las disposiciones vigentes relacionadas con el transporte de mercancías peligrosas.
4.4
OTRAS PROPIEDADES
Límites más restrictivos que los especificados anteriormente, o la especificación de propiedades adicionales, pueden acordarse entre el proveedor y el comprador. 6
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 5.
NTC 5308
MUESTREO
5.1 Las muestras se pueden obtener por un procedimiento apropiado como los contenidos en las Normas ASTM D 4057 o E 300, excepto que el desplazamiento por agua (en la sección sobre muestreo para pruebas específicas en la norma ASTM D 4057) no debe ser empleado. Donde sea práctico, el etanol combustible se muestreará en recipientes de vidrio. Si las muestras deben ser colectadas en recipientes de metal, no se deben usar recipientes de metal soldados, aunque estén especificados en la sección de equipos de Muestreo, en la norma ASTM E 300, porque el material del cordón de soldadura en los recipientes puede contaminar la muestra. 5.2
TAMAÑO DE LA MUESTRA
Se recomienda un mínimo de aproximadamente un litro o 1,89 L. Si la gravedad específica se va a determinar por el método del hidrómetro, puede requerirse un volumen adicional. Esto depende del tamaño del hidrómetro. 5.3
TAMAÑO DEL LOTE
Un lote consistirá normalmente de la cantidad contenida en un compartimiento del camión tanque u otra cantidad en un contenedor en el cual va a ser entregado. Si esta definición no se aplica, la definición de lote debe ser un acuerdo entre el proveedor y el comprador. NOTA 3 Véanse los numerales 5, 6 y 7 sobre Significación, Seguridad y Consideraciones Estadísticas de ASTM E 300 para una discusión detallada de la estadística del muestreo.
6.
MÉTODOS DE ENSAYO
El alcance de algunos de los métodos de ensayo especificados en los numerales 6.2 a 6.12 no incluyen el etanol anhidro combustible desnaturalizado. Las precisiones de estos métodos de ensayo pueden diferir de las precisiones reportadas cuando se realiza el método de ensayo para el etanol anhidro combustible desnaturalizado. 6.1
CONTENIDO DE AGUA
Métodos de ensayo ASTM E 203 o ASTM E 1064. 6.2
CONTENIDO DE GOMAS EXTRAIBLES CON SOLVENTE
Método de ensayo ASTM D 381, aparato de chorro de aire. 6.3
ACIDEZ Y ALCALINIDAD TOTAL
El parámetro de acidez puede ser determinado con el Método de ensayo ASTM D 1613 o con los métodos de Brasil - ABNT/ NBR9866 MB2606. La Alcalinidad puede ser determinada con el Método ABNT/NBR 9866 MB2606. 6.4
pHe
Método de ensayo ASTM D 6423.
7
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 6.5
NTC 5308
APARIENCIA
El producto deberá ser visiblemente libre de contaminantes suspendidos o precipitados (claro y brillante). Esta será determinada a la temperatura ambiente inferior, a menos que otra cosa sea acordada entre el proveedor y el comprador. 6.6
DENSIDAD
Método de Ensayo ASTM D 891, Procedimiento B o método de Ensayo ASTM D 4052. No existe ninguna declaración formal de precisión para el Método ASTM D 891, Procedimiento B (hidrómetro), pero la experiencia práctica indica que la precisión no es superior a 0,0005. El método ASTM D 891 Procedimiento C (picnómetro), con una precisión interlaboratorio (reproducibilidad) de 0,000 2, será empleado como un método de referencia (de arbitramiento). 6.7
CONTENIDO DE CLORO INORGÁNICO
El contenido de cloro podrá ser medido con cualquiera de los siguientes métodos: -
ABNT/NBR 10894
-
La Modificación del método de ensayo ASTM D 512, Método C, descrita a continuación.
6.7.1 La modificación del método de ensayo ASTM D 512, Método C, consiste en emplear 5 ml de muestra diluida con 20 ml de agua en lugar de los 25 ml de muestra especificados en el procedimiento de esa norma. El agua se deberá ajustar a la norma ASTM D 1193, Tipo II. El volumen de la muestra, preparada por esta modificación, será ligeramente superior a 25 ml. Para tener en cuenta el factor de dilución, repórtese al ión cloruro presente en la muestra de etanol combustible como el ión cloruro presente en la muestra diluida, multiplicado por cinco. 6.7.2 La precisión de este método modificado no ha sido determinada, pero por la cantidad real de ión cloruro encontrada en la muestra diluida, se espera va a ser similar a la precisión del Método de Ensayo ASTM D 512, Método C. 6.8
CONTENIDO DE COBRE
El contenido de cobre podrá ser medido con cualquiera de los siguientes métodos: -
ABNT/NBR10893 MB3054
-
La Modificación del Método de Ensayo ASTM D 1688, Método de ensayo A.
6.8.1 Las modificaciones del Método de Ensayo ASTM D 1688, Método de ensayo A (Absorción atómica directa), consisten en mezclar etanol grado reactivo (el cual puede ser desnaturalizado) en lugar de agua como solvente o diluyente, para la preparación de reactivos y soluciones estándar. Sin embargo, esto no debe hacerse para preparar la solución stock de cobre descrita en el numeral 11.1 del Método de ensayo ASTM D 1688. Esto debido a que al preparar la solución stock de cobre puede ocurrir una reacción violenta entre el ácido y el etanol, por tanto, use agua como se ha especificado en el procedimiento para preparar la solución stock de cobre. Empléese etanol para el lavado y dilución final solamente. 6.8.2 La precisión de este método modificado no ha sido determinada, pero se espera que sea similar a la precisión del Método de ensayo ASTM D 1688, Método de ensayo A. 8
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 6.9
NTC 5308
CONTENIDO DE ETANOL
El contenido de etanol se mide con el Método de ensayo ASTM D 5501 o con el ABN/NBR 5992. 6.10
CONTENIDO ALCOHÓLICO
El contenido alcohólico a 20 °C se mide utilizando el Método ABNT/NBR 5992 MB1533. 6.11
CONTENIDO DE DESNATURALIZANTE
El contenido de desnaturalizante podrá ser medido con el método ABNT/NBR 5992 o Método ASTM D 6729 (Método PIANO (Parafinas, Insaturados, Aromáticos, Nafténicos y Olefinas)). 6.12
CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA
La conductividad eléctrica se mide con uno de los siguientes métodos:
6.13
-
ASTM D 1125
-
ABNT/NBR10547 MB2788
MATERIA NO VOLATIL
La materia no volátil a 105 °C se mide con el método ABNT/NBR 8911 MB2123. 7.
EMPAQUE Y ROTULADO
Además de los requisitos indicados en la NTC 1692 y NTC 2801 para líquidos inflamables Clase 3, se debe identificar en forma clara y visible que el producto transportado no es apto para el consumo humano. 8.
PALABRAS CLAVES
8.1 Acidez, combustible para vehículos con motores de combustión interna de encendido por chispa; gasolina base; contenido de ión cloruro, contenido de cobre, inhibidores de corrosión, desnaturalizante; etanol desnaturalizado combustible, etanol, contenido de etanol; pureza de etanol; combustible, etanol combustible, gasolina, mezcla gasolina, etanol, impurezas, oxigenante, gomas lavables en solvente, contenido de agua.
9
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NTC 5308 ANEXO 1 (Informativo)
SIGNIFICANCÍA DE LAS PROPIEDADES ESPECIFICADAS
1.1
ETANOL ANHIDRO COMBUSTIBLE DESNATURALIZADO
1.1.1 Contenido de agua El análisis por Karl Fischer es generalmente el único procedimiento realmente consistente para la determinación de agua en etanol anhidro combustible desnaturalizado. El método de prueba ASTM E 203 describe las modificaciones requeridas para realizar la prueba en la presencia de alcoholes. Los métodos para la gravedad específica tales como los métodos de ensayo ASTM D 891 y D 3505, son generalmente inapropiados por las razones dadas en 1.2.1. Las mezclas de etanol combustible y gasolina tienen una capacidad de dilución limitada para el agua. Esta solubilidad variará con el contenido de etanol, la temperatura de la mezcla y el contenido de aromáticos de la gasolina base. Un combustible preparado mezclando 10 volúmenes (%) de etanol combustible con una gasolina que contenga 14 volúmenes (%) de aromáticos y 0,6 % en masa de agua disuelta (casi 0,5 % en volumen), se separarán en una fase inferior acuosa rica en alcohol y una fase superior de hidrocarburos si se enfría a casi 7 °C (45 °F). Como los motores normales de encendido por chispa no funcionan con material con fase acuosa, esa separación de fases puede causar varios problemas de operación, porque según el grado de contaminación de agua, es prácticamente irreversible en el transporte y la manipulación, y porque las mezclas gasolina-etanol son higroscópicas, el contenido de agua etanol anhidro combustible desnaturalizado debe ser limitado cuando es mezclado con gasolina, para reducir el riesgo de la separación de las fases. 1.1.2 Contenido de gomas extraíbles con solvente 1.1.2.1 El ensayo para la determinación de gomas extraíbles con solvente mide la cantidad de residuo después de la evaporación del combustible y seguido del lavado con heptano. El lavado con heptano remueve los materiales o compuestos solubles en heptano, material no volátil, y combustible diesel. La goma lavada con solvente consiste en goma insoluble en combustible y goma soluble en combustible. La porción insoluble en combustible puede obstruir los filtros de combustible. Ambas porciones pueden ser depositadas sobre las superficies cuando se evapora el combustible 1.1.2.2 La goma lavada solamente puede contribuir a la formación de depósitos sobre las superficies de los carburadores, inyectores de combustibles, canales de acceso, diversas entradas, válvulas, y guías de las válvulas. No es conocido el impacto de las gomas lavadas con solvente de alcoholes como etanol, en el mal funcionamiento de los motores modernos. El método de ensayo es empleado esencialmente para detectar la presencia de impurezas insolubles en heptano, de alto punto de ebullición. 1.1.2.3 En razón a que los informes de precisión para el método de ensayo ASTM D 381 fueron desarrollados empleando solamente datos sobre hidrocarburos, no deben ser aplicados al etanol anhidro combustible desnaturalizado. 1.1.3 Contenido de ión cloruro Bajas concentraciones de iones cloruro son corrosivas para muchos metales. 10
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 5308
1.1.4 Contenido de cobre El cobre es un catalizador muy activo para la oxidación de hidrocarburos a baja temperatura. Trabajos experimentales han demostrado que el cobre en concentraciones superiores a 0,012 ppm (en masa) en gasolina comercial, puede aumentar significativamente la cantidad de formación de goma. 1.1.5 Acidez Soluciones acuosas muy diluidas de ácidos orgánicos de bajo peso molecular tal como acético (CH3 C00H) son altamente corrosivas ante muchos metales. Sin embargo, es necesario mantener tales ácidos a un muy bajo nivel. 1.1.6 pHe Cuando el pHe de etanol usado como combustible para vehículos con motor de encendido por chispa, está por debajo de 6,5; las bombas de combustible eléctricas pueden funcionar mal como resultado de la película que se forma entre las escobillas y el conmutador, los inyectores de combustible pueden fallar debido al desgaste por corrosión y puede ocurrir un excesivo desgaste del cilindro del motor. Cuando el pHe es superior a 9,0; las partes plásticas de la bomba de combustible pueden fallar. Los efectos adversos son menores cuando el etanol es empleado en un 10 % en volumen en las mezclas con gasolinas. 1.1.7 Apariencia Turbidez o evidencia de precipitación normalmente indica mayor contaminación. 1.1.8 Pureza del etanol La presencia, aún en pequeñas cantidades, de algunos compuestos orgánicos con oxígeno diferentes al etanol, puede afectar adversamente las propiedades de las mezclas etanol-gasolina. 1.1.9 Material no volátil a 105 °C En el etanol anhidro combustible, los compuestos de alto peso molecular no vaporizan a la temperatura normal de destilación de la muestra y quedan como residuo no vaporizable. Estos se determinan usando el Método brasilero ABNT/NBR 8911 MB2123. 1.2
ETANOL DESNATURALIZADO
1.2.1 Gravedad específica La densidad de la mezcla agua etanol es principalmente una función de su contenido de agua. La práctica normal de la industria exigen el empleo de la gravedad específica (15,56/15,56) °C (60/60) °F en aire como método de control para el contenido de agua del alcohol desnaturalizado. Debido a que la adición de desnaturalizantes normalmente afectará la gravedad específica, los métodos de gravedad específica generalmente no son apropiados para determinar un contenido de agua del etanol desnaturalizado.
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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 5308
DOCUMENTO DE REFERENCIA AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Specification for Denatured Fuel Ethanol for Blending with Gasolines for Use as Automotive Spark-Ignition Engine Fuel. USA, ASTM 2003. 5 P. (International Standard ASTM D 4806-03).
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