油中TAN和TBN的测量

含有高浓度酸性化合物的润滑剂，由于形成污泥和清漆，会导致机油过滤器堵塞和机器部件腐蚀。当润滑剂分解时，在空气和热的存在下，基础油和添加剂的化学分解将形成酸性副产品。

总酸值(TAN)是润滑油中酸浓度的量度。酸性污染、添加剂包装和氧化副产物的存在决定了润滑剂的酸性浓度。

有时，添加剂包的耗尽可能导致新鲜油的TAN开始下降，但是随着时间的推移，酸性污染物和氧化副产物在油中的积累总是会导致TAN增加。这是在工业机械应用中最有意义的测试，但有时也建议在发动机应用中与总基数(TBN)一起使用。

总碱值

TBN是润滑油中碱性浓度的量度。碱性添加剂用于配制发动机油，以防止润滑油在分解时形成酸。

在润滑剂中，TBN水平是其应用的目标。一般来说，汽油机机油的初始TBN约为5 - 10mg KOH/g，而柴油机油可能更高(15 - 30mg KOH/g)，因为更严峻的操作条件。

船用发动机和其他类似的专门应用可能需要超过30毫克KOH/g。当油继续使用时，BN添加剂就耗尽了。但是，当碱性添加剂消耗超过一定限度后，润滑剂就不能发挥其作用了。这可能会导致清漆、油泥和发动机的腐蚀。此时，应该换油或加满油。

TAN和TBN的测量技术

电位滴定

电位滴定法是最广泛接受的测量TBN或TBN的方法棕褐色．电位滴定法非常准确，可以测量各种样品类型，无论颜色或污染物的存在。它确实需要溶剂和细致的技术，所以最好由训练有素的化学家来完成。

设备成本2020欧洲杯下注官网可能是合理的，但即使是最容易使用和易于维护的系统也可能相当昂贵。与其他技术相比，需要购买溶剂和处理废物也会使其成本更高。

Metrohm全自动TAN和TBN滴定系统

棕褐色

ASTM D664是TAN的普遍接受的测试方法。在该技术中，样品用少量水溶解在异丙醇和甲苯中，用乙醇氢氧化钾滴定。

然后将参考电极和玻璃电极置于溶液中，并连接到电位器/伏特计。当仪表读数以毫伏为单位对应缓冲溶液时，或找到明确的拐点时，滴定终点就达到了。

TBN

ASTM D2896是用于旧油和新油的TBN的公认方法。这包括将样品溶解在冰醋酸和氯苯中，用高氯酸在冰醋酸中滴定。电位滴定法是用溶液内的玻璃指示电极和通过盐桥与样品溶液连接的参比电极来确定终点。

电位法测定TAN(蓝色=滴定曲线，粉色= ERC)

ASTM D4739是另一种也用于测量废油中TBN的方法。D4739中的滴定剂是比D2896中更温和的酸，盐酸比高氯酸。如果样品中存在没有被盐酸中和的弱碱，这会导致较低的TBN结果。BN添加剂是一种相当强的碱，所以在测量中包括较弱的碱在观察润滑剂的剩余寿命时是不显著的。

以下是电位滴定法的优缺点:

优点:

• 准确的
• 行业标准
• 耐难样品(污染物，颜色)

缺点:

• 需要昂贵的设备2020欧洲杯下注官网
• 每次测试的成本相对较高
• 可以需要4克的样品吗
• 需要溶剂
• 需要熟练的操作人员
• 必须在实验室里进行吗

比色滴定

只要油不发黑，可以采用比色滴定法。在这些方法中，滴定终点是通过使用指示剂对pH值的变化作出反应，通过可见的颜色变化来检测的。对于TBH的测量，由于曲轴箱油的黑暗性质，特别是当烟灰可能存在时，这可能是困难的。

在ASTM D974方法中，样品溶解在对萘酚、甲苯和含水的异丙醇中，溶液用盐酸或KOH处理，直到颜色变化指示滴定终点。TAN或TBN由达到终点的盐酸或KOH的添加量决定。尽管与ASTM D974方法相似，ASTM D3339是为较小的样品尺寸(2克vs 20克)而设计的。

以下是比色滴定法的优缺点:

优点:

• 准确的
• 不需要昂贵的电极

缺点:

• 不能在污染油或深色油中使用
• 每次测试的成本相对较高
• 必须在实验室里进行吗
• 需要溶剂
• 需要熟练的操作人员

现场测试套件

对于TAN或TBN测量，测试套件可作为方便的一线测试。这些试剂盒包括预先测量的试剂，所获得的结果是通过眼睛测量颜色变化。在某些情况下，试剂盒包括预先指定数量的盐酸或KOH滴定剂，这使它们能够提供定性通过或不通过的响应。

其他试剂盒含有滴定剂注射器，标记有已转换为TAN或TBN单位的刻度增量。用户从试管中已知数量的样品开始，加入等量的盐酸或KOH试剂，观察颜色的变化。一旦溶液改变颜色，就会检查放置在柱塞旁边的注射器上的数字，显示其TAN或TBN。

以下是现场测试套件的优缺点:

优点:

• 快速的结果
• 可以在现场表演吗
• 一个个材料欧洲杯足球竞彩

缺点:

• 不能在污染油或深色油中使用
• 每次试验成本适中
• 需要溶剂
• 需要熟练的操作人员

流体扫描-红外光谱

红外线光谱学利用探测器、辐射源和计算机来研究物质和光之间的相互作用。油的降解和氧化导致润滑油中酸的积累，这可以通过红外光谱的变化检测到。

在1600 ~ 1800 cm的红外光谱中，硝化产物和氧化产物以峰的形式出现^－1．然而，由于润滑油分解过程中产生的酸的混合物，光谱中没有一个与TAN相关的单峰。

在红外光谱中可以看到TBN的变化，即与发动机油中存在的基本添加剂有关的吸光度峰的下降，以及标准降解峰的变化。钙或镁磺酸盐、水杨酸盐和酚酸盐是最常用的氮化硼添加剂。

虽然润滑剂的特定BN添加剂包可以包括这些的任何混合物，但它们都在1000和1900厘米处有峰值^－1红外光谱区域。

以下是流体扫描-红外光谱法的优缺点:

优点:

• 快速的结果
• 没有溶剂
• 每个样品的成本非常低
• 可以在现场表演吗
• 任何算子都能得到良好的结果
• 只需要两滴油
• 预校准超过90%的油

缺点:

• 非常黑的样品(>3%)不能测量
• 石油必须适应一个预先校准的家庭

流体扫描光谱显示，随着齿轮油TAN的增加，氧化和硫化副产物增加。

流体扫描光谱显示，随着重负荷发动机油TBN的降低，BN添加剂的消耗和硫酸盐副产物的增加。

将FluidScan TAN测量结果与滴定TAN测量结果进行比较，显示出良好的相关性。

比较FluidScan TBN测量和滴定TBN测量显示了良好的相关性。

便携式手持光谱仪，FluidScan用于测量油况及化学性质。数百种不同类型和降解程度的旧润滑油和新润滑油已收集到FluidScan上的样本库中。

使用ASTM标准滴定法(D664为TAN, D4739为TBN)，记录这些润滑剂的红外光谱及其TAN和/或TBN值。然后使用多元数据分析技术将已知的TBN或TAN与红外光谱联系起来。最终结果是使用红外光谱定量读取TBN和TAN。

结论

通过监测TBN和TAN可以测量润滑剂的状况。有几种可行的方法，从快速的现场测试到昂贵的实验室方法。在实验室环境中，方法的选择是基于最高的重复性和准确性，可以获得一个体面的吞吐量。

在现场，必须迅速获得可靠的结果，以便在任何重大设备故障之前采取纠正或预防性维护行动。2020欧洲杯下注官网最好的方法是根据应用需求而定。

引用:

1.http://www.machinerylubrication.com/Read/1052/ acid-number-test

2.“用红外光谱法测定机械润滑油中的TAN和TBN”，Christy L. DiCologero, Thomas G. Barraclough和Patrick F. Henning。Spectro, Inc.， QinetiQ北美公司

3.《FluidScan手持式红外石油分析仪概述》白皮书，spectrosci.com

4.石油产品中总酸值的测定，应用通报AB-404_1_EN

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

有关此来源的更多信息，请访问AMETEK斯派克的科学。