测量油化学指南：硝化，氧化和硫酸盐

服务润滑剂遇到热，空气，腐蚀剂，压力和其他导致油中化学变化的因素。石油化学的变化也会影响润滑剂执行其工作的能力（例如，如果关键添加剂已经耗尽）。

这些化学反应最终会导致有害降解副产品（如弱有机酸）的积累。石油化学分析始终包括氧化，并且基于应用，它也可能包括硫酸化和硝化。在某些情况下，可以测试油以检查特定添加剂的耗竭，例如ZDDP抗服装包装。

氧化

油的氧化发生在热和空气的存在下（氧）。大气中的氧与润滑剂中的烃反应，形成羧酸。这些是弱酸，但是如果有足够的时间，浓度可以变得足够高以促进机械部件的严重腐蚀。

此过程是不可避免的，必须监视。为了保护润滑剂，几乎所有制剂中都包含抗氧化剂添加剂。在更重要的油成分氧化之前，添加剂将很容易氧化。这些添加剂耗尽后，润滑剂的性能将受到负面影响。

氧化速率随温度而变化很大，润滑剂中污染物（尤其是金属）的存在也会影响氧化速率。因此，保持油干燥，清洁和尽可能酷是管理氧化的最佳方法。

硝化

硝化是发动机油，尤其是天然气机油的关注点。在有热量的情况下，大气氧（O₂）和氮（n₂）可以反应形成一氧化二氧化物（否_X）。这些一氧化二氧化物通过形成有机硝酸盐或被捡起作为不溶性或可溶的亚硝酸化合物而与润滑剂相互作用。

发动机油的过早增厚可能是由硝化引起的。硝酸盐的典型原因包括空气与燃料比率不正确，燃烧产品效率低下，活塞密封泄漏和工作温度低。

硫酸盐

硫化化合物，包括基于硫的酸，可以通过基础油或柴油燃料的热，氧，水和硫之间的反应产生。通常，这些硫化化合物是通过排气释放的，但有些可以保留并进入发动机腔。

当这些酸与润滑剂或油中添加剂的碱基反应时，会发生硫酸化。酸可以在较低的工作温度（例如在启动过程中）凝结，并且更容易与油接触。硫酸化会导致粘度增加以及沉积，污泥和清漆的形成。

测量石油化学的方法

粘度

光谱法是用于确定硝化，氧化和硫化的唯一直接方法。间接方法是粘度和阻抗测量。粘度是液体对流动的抗性的量度。

由于硫化，硝化或氧化发生在油中，产生的冷凝产物会导致粘度增加。粘度的变化，无论原因如何，都是要测试的重要参数，因此粘度测试是所有润滑条件监测程序的一部分。

有许多方法（ASTM 7279，ASTM D445等），仪器可用于现场和实验室测试，包括Q3050便携式运动粘度计来自Spectro Scientific。

阻抗

阻抗测试是对这些特性的另一个间接测量，它测量了流体的介电或电导率。这些特性受碳氢化合物极性变化的强烈影响，碳氢化合物的极性变化对羧酸的形成特别敏感。

阻抗的变化也可能是由于其他降解副产品和水（如水）的污染物所致。因此，该测试通常用于呈现油的整体状况。

红外光谱法

红外光谱法使用检测器，辐射源和计算机来研究物质与光之间的相互作用。

硫酸产物作为1120至1180 cm之间的红外光谱中的峰出现^-1，硝化和氧化产物作为1600至1800 cm之间的IR光谱中的峰出现^-1。由于没有绝对参考标准可用于硫化，硝化和氧化，因此始终将结果与新油的结果进行比较。

例如，如果硝化峰值在1650厘米左右^-1在指定的时间进行采样时，在采样机油时变得更加强烈，这意味着硝酸化发生了，可能是由于燃料/空气比不当。

测试方法可用于便携式现场测试和实验室级FTIR测量。ASTM E2412描述了这些特性的FTIR测量的标准实践。另外，已经定义了用于硫酸化（D7415），硝化（D7624）和氧化（D7414）的特定测试方法。

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ASTM E2412 - 曲轴箱油中的氧化和硝化测量。

ASTM E2412 - EP流体中的氧化测量

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结论

对润滑剂的硫酸化，硝化和氧化的测试不仅可以促进有用的油脂寿命，还可以信号发动机零件（活塞密封件），不正确的操作条件或用于应用的错误润滑剂。间接方法可用于测试润滑剂执行其功能（例如粘度）的能力。

但是，红外光谱是唯一可以用于确定硫酸化，硝化或氧化的直接方法。FTIR方法和仪器可用于实验室环境中的专家使用者中的中级，而Spectro Scientific FluidScan可以通过便携式IR光谱仪在实验室和现场进行石油化学测试。

参考

1. http://www.machinerylubrication.com/read/873/oil-tests

2. http://www.machinerylubrication.com/read/30020/engine-oil-nitration

3. http://www.machinerylubrication.com/read/524/natural-gas-engine-oil-oil-analysis

4. ASTM E2412。使用傅立叶变换红外（FT-IR）光谱法进行趋势分析，用于通过趋势分析对服务润滑剂进行条件监测的标准实践。

5. ASTM D7889。使用红外光谱法测定现场确定服务流体特性的标准测试方法。

此信息已从Ametek Spectro Scientific提供的材料中采购，审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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