Jump to content
Моторные масла Kixx!
Завод смазочных материалов!
torcon

pH-кислотность масел

Recommended Posts

pH - кислотность масел

 

Новый анализ рН кислотность имеет преимущества перед TAN/TBN
Peter G. Ball, Machine Reliability Services Pty Ltd, Australia

 

Щелочное число (TBN) и Кислотное (TAN), изначально были разработаны для мониторинга контроля качества новых масел. Однако они получили широкое применение в мониторинге отработанных материалов, тем не менее это может привести иногда к неправильным выводам. Например известно, что кислотное число показывает концентрацию кислоты, но не силу кислоты. На него не всегда можно полагаться, чтобы уверенно говорить о коррозионной активности масла.

 

Так же, трудно определить критичное соотношение TAN и TBN из-за характерных отличий в поведении определенных масел. Чтобы преодолеть эти недостатки, был предложен новый метод рН - кислотность, который, в соответствии с тестовыми данными, по-видимому может обеспечить измерение истощения присадок, базового масла и истинной коррозионной активности масла, в независимости от типа масла.

 

В виду того кислотная коррозия вызывается ионами водорода (Н+), измерение их концентрации дает хорошее представление о том, какова коррозионная активность масла. Для теста требуется масло для разбавления в подходящем растворителе и измерение рН-фактора. Свежее масло имеет рН-кислотность между 7-8, которая уменьшается постепенно с течением времени. В определенный момент рН начинает уменьшаться быстрее - на данном этапе масло должно быть заменено. Корреляция между pH фактором и TAN/TBN показывает, что для концентрации 20% масла в растворителе - pH фактор = 3.5. Для концентрации 4% масла в растворителе предел 4.5. Это концентрация, используется для измерения начального pH фактора (IpH), касающийся первого пункта на кривой титрования TBN.

 

Mettler DL25 Титратор для лабораторного определения рН или определения TAN/TBN титрования.
image_preview.jpg

 

Предлагаемый метод рН, не представлен какой-либо стандартной процедурой, хотя информация для получения начального IрН описывается ASTM D664-89. Способ отличается от IрН, тем что используется более концентрированная смесь масла с растворителем (20% против 4%). Это уменьшает расхождение и ошибки, связанные с малым весом масла, чтобы воспроизвести более сильный сигнал от масла чем от растворителя. В основном из-за использования неводного растворителя, во время стадии определения (начальные пять минут) обычно происходит определенные плавания параметров. А после этого периода, повторные чтения получены от одного образца до другого, проходят в течении минуты.

 

О методе определения рН, впервые сказано автором в статье Dr. K.J. Masters, опубликованной Institution of Diesel and Gas Turbine Engineers (London, UK ). Там было сказано что данный метод имеет большой коммерческий и технический потенциал. В тоже время, процесс определения кислотного числа TAN был более трудоемким и дорогим, и во многих случаях не имеющих отношения к фактическому состоянию двигателя. Таким образом, было решено поэкспериментировать с методом рН, и в очень короткий промежуток времени, преимущества этого метода стали очевидны.

 

Чтобы проверить эту теорию, образцы полученные от различных крупных промышленных клиентов, были протестированы на TAN и рН одновременно. Во многих случаях TAN показали небольшое изменение по сравнению с ранее полученными и опубликованными результатами в свежих маслах. Как правило, эти изменения получили бы лишь незначительную оценку. Тем не менее полученные результаты рН - давали лучшую картину происходящего.

 

Многочисленные образцы которые казались нормальными с TAN, вдруг оказались коррозионно активными, с параметром рН значительно ниже 3,0. После чего при инспекции этих механизмов показывала высокий уровень коррозионных очагов на металлических поверхностях. Это при том, что показания TAN не обеспечили удовлетворительную оценку фактического состояния масла.

 

Собственный австралийский метод испытания рН. Ниже описана процедура этого метода:

 

1. В чистую, сухую чашку анализа весят примерно 10 г образца.
2. Вручную добавьте 50 мл растворителя на TAN ASTM D 664-89 (изопропиловый спирт, толуол, и вода)
3. Хорошо перемешать смесь и поставить чашку под стеклянный рН электрод прибора Denver Titrator.
4. После приблизительно 3х минут получаем рН на экране.
Конец теста.

 

Естественное любопытство приводит к дальнейшему исследованию, используя Mettler DL25 Titrator, который описан в методе ASTM D664-89. Так как этот прибор был повсеместно признан. Корреляция результатов показала, что результаты pH Titrator был подтверждены начальным IpH Mettler (IpH). Результаты были выражены в mV и преобразованы в pH. Прибор Mettler DL25 Titrator был тогда установлен в pH фактор считывания непосредственно, и еще раз подтвердились результаты полученные от прибора Денвер Titrator.

 

Так как эти тесты первоначально проводились не со всеми образцами, использую pH методы, были исследованы образцы с дизельных двигателей, коробок передач, воздушных компрессоров, компрессоров охлаждения, паровых турбин, итд. Последующие проверки механизмов и масла подтвердили условия, о которых первоначально сообщает метод pH. Сегодня метод pH хорошо используется в качестве стандартного теста в лаборатории Lubetech Oil Analysis Division laboratory in Brisbane, Australia.

 

Ссылки:
1) K. J. Masters, PhD, “Lubricating Oil Analysis - what is it all about?” Transactions of The Institution of Diesel and Gas Turbine Engineers, Publication 489, December 1995.
2) K. J. Masters, H Leverton Ltd, Windsor, UK.
3) P G Ball, “Machine Wear Analysis - A Rational Approach to Methods Integration for Maximum Benefits,”. STLE Lubrication Engineering, Vol 54, No 3. March 1998. Presented at the World Tribology Congress in London, UK. 1997.

 

Ответ на эту статью опубликовал Rich Wurzbach, Peach Bottom Atomic Power Station:

 

Полагаю, что три совсем других свойства масла использовались попеременно в течение некоторого времени: коррозионная активность отработанного масла, pH кислотность - отработанного масла и кислотное число TAN. В этой статье автор указывает на существенные различия между измерением pH фактора масла и кислотным числом TAN. Он наблюдает положительную сходимость между измерениями pH-кислотность и наблюдаемую коррозию оборудования. Позвольте мне описать это уровне химии.

 

"pН" является химическим термином, который прибыл в применяя формулу рН=-log[H3O+]. То есть, за вычетом основание 10 логарифм концентрации иона гидроксония (в моль на литр) в растворе. Этоn параметр используется в неорганической химии, чтобы охарактеризовать кислотность водных растворов кислотных соединений. Мы можем измерить рН органической карбоновой кислоты только методом TAN, который используется. Это гидрофобное органическое соединение (масло) и смешивает его с другим органическим соединением - толуол, который является эффективным растворителем. Изопропиловый спирт смешивается с толуолом, потому что слишком органичен. Тем не менее, из-за особого состояния называется водородной связи. Алкоголь как мы все знаем хорошо смешивается с водой. Именно в этом порядке вода подается в масло. Без присутствия этих конкретных растворителей (толуол и изопропиловый спирт) вода не сможет растворится с карбоновой кислотой, которая является продуктом окисления масла.

 

Таким образом мы можем действительно получать значение pH в отработанных маслах. Однако я полагаю, что многие в промышленности неправильно полагают, что это число pH - признак коррозийной активности масла. Это только показатель силы отдающих протоны соединений, существующих в образце, которые приготовлены TAN растворителем. Но на деле масло, очевидно имеет другие условия и ведет себя по-другому. Кислотно число TAN здесь названо очень правильно - поскольку оно показывает полное общее число слабых и сильных кислот.

 

Если посмотреть на графическое представление (рН против объема титранта) в титрования выполняется в ASTM 664, две области изменения наклона знак не видно. Именно на второй излом знак того, что слабые карбоновые кислоты титруют. При выполнении этого теста нетрадиционным способом, можно прийти к значению, которое эффективно описывает, сколько карбоновой кислоты присутствует в образце, чего раньше не было. Это предполагает, что ни один другой источник кислой загрязнения не произошло.

 

Вероятной причиной, что г-н Болл отметил лучшую корреляцию между его "рН" измерения и коррозии, является то, что начальное значение рН, измеренный в начале ASTM 664, будет сильно влиять на то учредительными сильной кислоты (в том числе NOx и SOx в двигателях внутреннего сгорания) и почти совсем не слабыми кислотами. Это потому, что сильные кислоты легко диссоциирует в присутствии воды, но слабые кислоты будет слабо диссоциируют. Однако, если существует значительная окисление масла, числовое значение Общее кислотное все еще будет высоким, даже при низком рН начальной, и это будет важным показателем окисления масла.

 

Таким образом, мы сначала должны понять, что именно тест ASTM 664 был предназначен для измерения: то есть, в отсутствие примесей, прогрессирование окисление пробе масла можно контролировать путем сравнения начальное общее кислотное число нового масла до величины измерено в образце, используемой, в качестве показателя образования слабой карбоновой кислоты (т.е. окисление нефтепродуктов). И абсолютное измерение сильных кислот в пробе масла, используемого может быть достигнуто путем определения начального рН в ASTM 664. Однако, хотя начальный рН может показать достаточно хорошую корреляцию на практике потенциала коррозии в пробе масла, это не совершенно точным показателем ожидаемой коррозии, так как наличие влаги, химический состав поверхности мишени, и относительная сила и химический состав компонентов сильных кислотных будет все это влияет на скорость коррозии.

 

Я с нетерпением жду ваших комментариев.
С Уважением,

 

Ссылки:
Ball, P.G., New pH Test Offers Benefits over TAN/TBN, Practicing Oil
Analysis, Vol.1, No. 2, Noria Corp., Sept/Oct. 1998.
Petrucci, R.H. and Wismer, R.K., General Chemistry with Qualitative
Analysis, MacMillan Publishing Co., 1993.
McMurry, J., Organic Chemistry, Brooks/Cole, 1984

 

Ответ автора статьи:

 

Спасибо за комментарии г-на Rich Wurzbach, Peach Bottom Atomic Power Station.

 

Измерение рН в водном растворителе, не имеет большого значения в плане возможного активности водородных ионов из-за неизвестного потенциал жидкостного соединения, которое может быть довольно большой в зависимости от растворителя. Измерения, проведенные в этом случае, как правило, называют "кажущейся рН".

 

В наших тестах мы на самом деле рассматриваем "видимой рН", а не водный рН. Да, нет сомнений, что в сферах химической точностью, что цифры имеют не реальные значения - рН; пока соотношение чисел в единицу состояния слишком согласуется и считается "как один из" случаев.

 

Напомню так же, что наша лаборатория делает анализы масла и следовательно "кажущийся рН" это только один тест - из нескольких, которые определяют состояние механизма. Мы не делаем окончательный вывод основываясь только на одном pH, машина будет остановлена, масло слито, и внутренние детали проверены и соотнесено с "кажущейся рН". Мы пытались рассмотреть этот метод, который может быть использован в промышленности, а также в лаборатории, и является простым и воспроизводимым в цифрах методом.

 

Мы нашли эти числа очень воспроизводимыми, и когда отклоняемся даем нашей лаборатории, другой инструмент для определения проблем состояние масла. До сих пор все наши данные показывают, что наш метод "кажущийся рН" отлично дополняет значения TAN, и таким образом, позволит нам более точно следить за состоянием механизмов, как только цифры pH начинают значительно изменятся. Мы принимаем во внимание особенности техники, как мы понимаем, что различные элементы металлов по-разному реагируют, когда подвергаются воздействию агрессивной кислотной среды. Мы основываем наши выводы о масле - коррозионную активность масла, на реальных визуальных проверках, а также "кажущегося РН" значения. Понятно, что процесс метода рН не является стандартным "по книге", и таким образом, в будущем, чтобы уменьшить путаницу, мы будем ссылаться на этот метод как "кажущийся рН". Но у нас существует слишком много доказательств, чтобы игнорировать этот метод или списать на совпадение.

 

Оригинал статьи: http://www.machinerylubrication.com/Read/100/ph-test-tan-tbn

Share this post


Link to post
Share on other sites
Другие ответы в этой теме

Как измерить самому pH?

 

Почитав ГОСТ, пришел к выводу, что это не сложно сделать в домашних условиях. Точность измерения будет 0,2-0,3 в моем случае. ГОСТ требует 0,1.

Стоимость этого удовольствия составляет 300-400 руб.

Процесс:

1. Берем 50 мл масла и 50 мл дистиллированной воды, наливаем в пластиковую бутылку.

2. Закручиваем и взбалтываем в течение 5 мин, не допуская образования эмульсии.

3. Переворачиваем вниз пробкой и ждем пока отстоится и расслоится. Нам нужна вода, которая внизу.

4. Приоткручиваем пробку и получаем нужный раствор. Если он сильно грязный, то

сливают через воронку с бумажным фильтром.

5. С помощью лакмусовой бумаги измеряем pH.

UT87ulgXtxaXXagOFbXP.jpgUT87b0CXyxXXXagOFbXU.jpgUT8Y1AxXdBaXXagOFbXY.jpgUT8qFBHXs0bXXagOFbXM.jpg

 

Полезные ссылки:

 

http://www.oil-club.ru/forum/topic/21109-cupper-5w-30-full-ester-svezhee/page-3?do=findComment&comment=527955

 

http://www.oil-club.ru/forum/topic/16708-stati-zhurnala-machinery-lubrication/?do=findComment&comment=404035

 

Где купить недорого:

http://ru.aliexpress.com/item/80-Strips-Full-Range-pH-Alkaline-Acid-1-14-Test-Paper-Water-Litmus-Testing-Kit-pH/32295611364.html

 

http://ru.aliexpress.com/item/80-Strips-short-range-PH-paper-3-8-5-4-pH-Range-3-8-5-4/32297384603.html

 

http://ru.aliexpress.com/item/Accurate-PH-test-paper-test-Wine-acidity-red-PH-numerical-range-of-6-4-8-0/32295102032.html

 

http://ru.aliexpress.com/item/80-Strips-short-range-PH-paper-5-5-9-0-Accurate-PH-test-paper-pH-test/32295070719.html

 

Можно и электронный купить от 200 руб.

 

http://ru.aliexpress.com/item/Digital-PH-Meter-TDS-Tester-for-Aquarium-Fishing-Industry-Swimming-Pools-School-Laboratories-Food-Beverage-0/32267651491.html?spm=2114.031020208.3.1.DhYaoh&ws_ab_test=searchweb201556_4,searchweb201644_2_79_78_77_82_80_62,searchweb201560_4

Share this post


Link to post
Share on other sites

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...