ОБЩЕЕ КИСЛОТНОЕ ЧИСЛО
Высокая концентрация кислотных соединений в смазке может привести к коррозии деталей машин и засорения масляных фильтров из-за образования лака и шлама. Когда смазка разрушается, в присутствии воздуха и тепла образуются побочные кислотные продукты из-за химического разложения базового масла и присадок. Общее кислотное число (TAN) является мерой концентрации кислот, присутствующих в смазке. Концентрация кислот в смазке зависит от пакета присадок, кислотного загрязнения и побочных продуктов окисления. Иногда истощение пакета присадок может привести к первоначальному снижению TAN свежего масла. Однако накопление побочных продуктов окисления и кислых загрязнителей в масле со временем всегда приведет к увеличению TAN. Этот тест наиболее значим для использования в диагностике промышленного оборудования, хотя иногда его рекомендуется применять и для двигателей совместно с общим щелочным числом (TBN).
ОБЩЕЕ ЩЕЛОЧНОЕ ЧИСЛО
Общий щелочное число (TBN) представляет собой меру концентрации щелочи, присутствующей в смазке. В моторные масла, как правило, добавляют щелочные присадки для борьбы с накоплением кислот в смазочном материале при его разрушении. Уровень TBN в новой смазке соответствует его применению. Моторные масла для бензиновых двигателей обычно имеют TBN около 5-10 мг КОН / г, тогда как дизельные моторные масла имеют TBN выше (15-30 мг КОН / г) из-за более тяжелых условий эксплуатации. Специализированные применения, такие как судовые двигатели, могут потребовать TBN > 30 мг КОН / г. При эксплуатации масла эта присадка истощается. Как только щелочные присадки будут исчерпаны, смазка перестает выполнять свою функцию, и двигатель подвержен коррозии, осадкам и лаку. В этот момент необходимо заменить масло.
TAN
Для определения общего кислотного числа (TAN) общепринятым методом испытаний является ASTM D664, который включает растворение образца в толуоле и изопропаноле с небольшим количеством воды и титрование этого раствора с помощью спиртового раствора гидроксида калия. Стеклянный электрод и эталонный электрод помещают в раствор и подключают к вольтметру / потенциометру. Конечная точка титрования достигается, когда найдена четко определенная точка перегиба или показание счетчика в милливольтах соответствует буферному раствору.
TBN
Стандарт ASTM D2896 является принятым методом определения общего щелочного числа (TBN) для новых и отработанных масел. Образец растворяют в хлорбензоле и ледяной уксусной кислоте и титруют хлорной кислотой в ледяной уксусной кислоте. Конечная точка определяется потенциометрическим титрованием со стеклянным индикаторным электродом внутри раствора и эталонным электродом, соединенным с раствором образца с помощью солевого мостика.
Другой метод ASTM D4739 также принимается для измерения TBN в отработанных маслах. Титрантом в D4739 является более слабая кислота, чем в D2896, соляная вместо перхлорной, что может привести к более низким результатам TBN, если в образце присутствуют слабые основания, которые не будут нейтрализовать соляную кислоту. Щелочной пакет присадок является относительно сильным основанием, поэтому включение более слабых оснований в измерение не имеет значения, если смотреть на срок службы смазки.
АНАЛИЗАТОР FLUIDSCAN – ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
Инфракрасная спектроскопия использует источник излучения, детектор и компьютер для изучения взаимодействия вещества и света. Увеличение кислот в смазке, вызванное деградацией и окислением масла, может быть обнаружено изменениями инфракрасного спектра. Продукты окисления и нитрования появляются в виде пиков в ИК-спектре в диапазоне длин волн 1600-1800 см-1. Из-за смеси кислот, образующихся при разрушении масла, в спектре нет ни одного пика, который мог бы быть соотнесен с TAN.
Изменения в TBN наблюдаются в ИК-спектрах как уменьшение пиков поглощения, связанных с основными присадками, которые присутствуют в моторных маслах, а также изменения стандартных пиков деградации. Наиболее типичными щелочными присадками являются сульфонаты кальция или магния, фенаты и салицилаты. Конкретная щелочная присадка может содержать любую их смесь, но все они имеют пики в области спектра 1000 и 1900 см-1.
Анализатор FluidScan - это портативный переносной спектрометр, используемый для измерения состояния и химии масла. В анализаторе FluidScan есть встроенная библиотека образцов, в которой собраны сотни новых и используемых смазочных материалов различного типа и уровня деградации. Их инфракрасный спектр регистрировали совместно со значением TAN и / или TBN, измеренными с использованием стандартного метода титрования ASTM (D4739 для TBN и D664 для TAN). Затем использовались мультиварианные методы анализа данных для связи известного TAN или TBN с инфракрасным спектром. Конечным результатом являются количественные показания TAN и TBN с использованием инфракрасной спектроскопии.
Мониторинг TAN и TBN является важным испытанием для измерения состояния масла. Существует несколько методов, начиная от дорогостоящих лабораторных методов и заканчивая быстрыми полевыми испытаниями. В лабораторных условиях методы выбираются на основе максимальной точности и повторяемости, которые могут быть достигнуты при приличной пропускной способности. В полевых условиях наиболее важно получить заслуживающий доверия результат достаточно быстро, чтобы профилактическое или корректирующее техническое обслуживание могло быть выполнено до отказа основного оборудования. Лучший способ использования зависит от потребностей пользователя.