使用TGA, FTIR和固定红外分析仪来量化在使用中的润滑剂中的烟灰水平

煤烟是一种空气污染物，能反映油的状况。定期进行油烟检查的柴油机维护项目可以通过减少废油的处理和延长排放周期来显著节省成本。随着柴油机尾气再循环引起的烟灰浓度越来越高，烟灰的测量已成为柴油机的一个重要方面。

热重量分析

热重分析(TGA)是一种用于烟灰分析的标准测量技术，但这种方法需要大量的时间和劳动密集型。大量的石油测试实验室正在使用更快速的红外(IR)分析。IR与TGA很好地对应，如表1所示。

表格1。TGA vs IR.

发动机小时	矫正性大动脉转位	IR.
0	0．13	０.１
50	1.76	1.7
One hundred.	3.13	3.2
150	4.48	4.5
175	5.16	5．0
200.	5.80	5．8
225	6.38	6．1
0	0.09	0．0
24	0.83	0．8
48	1.40	1.4
72.	１．９８	1.9
96.	2.52	2.5
120	3.05	3.0
144	3.58	3.5

FTIR与Infacal烟灰表

虽然很多人认为FTIR光谱仪用于执行IR测量，但用于常规测试的固定滤波器红外分析仪不仅要较低，而且更容易使用，使其更适合重复分析。

图1所示。Infacal Soot仪表

表1所示的TGA/IR比较是在单波长固定滤光片分析仪InfraCal烟灰计上进行的(图1)。固定滤光片红外和FTIR分析仪的比较数据如表2所示。这些比较表明，基于滤光片的红外和红外光谱分析仪都可以代替热重分析仪来测定烟灰水平。

表2。FTIR VS Infacal SOOT表

样本	傅立叶变换红外光谱	烟尘计
A1	1.46	1.4
B1	1.59	1.6
B2	1.82	1.8
B3	1.94	1.9
B4	2.56	2.5
A2	2.74	2.6
B5	2.68	2.7
B6	2.81	2.8
B7	2.82	2.6

由于能够完全访问全光谱，FTIR光谱仪有能力确定除烟灰以外的几种不同的油参数。对于每周进行超过1,000次烟灰测试的测试实验室或远程和流动的实验室，将更昂贵的系统保留用于独特的测试，并允许非技术操作人员使用单一波长分析仪进行重复的烟灰测量，将是有益的。

Infracal红外分析仪的优点

与FTIR相比，InfraCal单波长红外分析仪在测量柴油机油中的烟灰方面具有以下优点:

• 测量高达12-15%的烟灰没有稀释InfraCal系统可以在不稀释的情况下测定12-15%的烟灰，而带有透射采样阶段的FTIR只能计算出最大烟灰浓度为5%。此外，超过饱和点的样品需要稀释到该测量范围内
• 坚固的建筑：基于滤波器的IR分析仪没有移动部件，并配有电池组选项，从而使它们适用于基于场的操作，例如实验室中的高卷样​​本和挖掘和建造场所的道路车辆中的高速公路车辆
• 小的脚印：无论是在拥挤的测试实验室还是现场移动实验室中，Infacacal Soot仪表都有小脚印，尺寸只有6“x 6”
• 不需要清洁溶剂和细胞清洁：样品可以直接用于耐刮擦的立方氧化锆ATR（减振的全反射）表面，并且可以用纸巾清洁相同的方法。相比之下，需要用溶剂仔细清洁FTIR传输细胞
• 兼容ASTM D7686测试方法：利用固定滤波器IR系统的烟灰基于现场条件监测的标准试验方法

随着生物柴油的使用升高，涉及是否稀释生物柴油燃料会影响烟灰测量。从最近的ASTM D7686方法获得的结果表明，通过IR分析没有干扰生物柴油或柴油稀释（表3）。

表3。ASTM D7686燃料稀释研究

intial soot集中	生物柴油浓度	柴油浓度	稀释烟灰浓度	InfraCal烟尘计
7.7%	0．0%	0．0%	7.7%	7.8%
7.7%	5.0%	0．0%	7.4％	7.3％
7.7%	15.0％	0．0%	6.6％	6.7％
7.7%	0．0%	5.0%	7.4％	7.3％
7.7%	0．0%	15.0％	6.6％	6.6％

结论

与TGA方法相比，红外分析提供了一种更简单、更快的方法来测量废油中的烟尘水平。基于过滤器的红外分析仪，如InfraCal烟灰计，提供了一种经济有效的方法，对不同类型柴油发动机的润滑油工作条件进行现场光谱评估。此外，分析时间不到30秒。基于滤波器的红外分析仪可以由非技术操作人员使用，很少或没有红外光谱知识。

这些信息已经从AMETEK Spectro Scientific提供的材料中获得，审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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