Перейти к содержанию
Антифризы Felix!
Моторные масла Kixx!
Задай вопросы специалисту Castrol!
torcon

Щелочное число TBN, методы определения ASTM D 2896 и ASTM D 4739 и разница между ними - презентация Lubrizol

Рекомендуемые сообщения

Щелочное число TBN, методы определения ASTM D 2896 и ASTM D 4739 и разница между ними - презентация Lubrizol

 

Щелочное число является ключевой составляющей сбалансированного подхода к формулированию смазочных материалов.

Спецификации промышленных ассоциаций

  • JASO DH-1 – заменила CD+, ограничение щелочного числа  до 10 – особое внимание контролю отложений на поршне

Спецификации производителей техники

  • Cummins 20078 – ограничение щелочного числа до 10 – акцент на нейтрализацию газов системы рециркуляции (EGR)
  • VW – минимальные значения щелочного числа в испытании на окисление масел легковых автомобилей
  • Mercedes-Benz - Минимальные значения щелочного числа в спецификациях

Щелочное число отработанного масла

  • Пороги пригодности – от производителей оборудования
  • Спецификации – Scania

Коррозия клапана EGR

EGR.jpg

 

Что такое кислотное число и щелочное число? 

Количество щелочи (кислотное число)/кислоты (щелочное число), выраженное в мг KOH/г образца, необходимое для титрования образца, растворенного в определенном растворителе до определенной конечной концентрации.

 

Что является источниками кислот в тяжелых дизельных двигателях?

Серная кислота выделяется преимущественно из топлива.
Азотная кислота образуется при взаимодействии NOx с H2O в процессе сгорания.
Органические кислоты образуются при окислении топливных продуктов в результате их частичного сгорания. Органические кислоты образуются при окислении смазочного материала и при гидролизе топливных компонентов, как в случае с транспортом на био-дизельном топливе.
 
Что является потенциальными источниками щелочи для нейтрализации кислот? 
• Прежде всего, оксиды щелочных металлов и гидроксиды в моющих присадках, содержащихся в смазочных материалах.
• Дополнительные источники щелочи содержатся в дисперсантах и аминных антиоксидантах.
 
Как мы измеряем кислотное число?
• ASTM D664 Кислотное число – широко используется для оценки ухудшения качества  масла в рабочих условиях и при испытании на двигателе.
•“Этот метод испытания состоит из процедур для определения кислотных составляющих смазочных материалов в смесях толуола и пропандиола”.
 

Как мы измеряем щелочное число – метод D2896 (ГОСТ 30050)?

•ASTM D2896 Величина щелочности – широко используется для оценки свежих масел. 

•Этот метод испытания включает определение щелочных составляющих смазочных материалов титрованием хлорной и уксусной кислотами.
 

Как мы измеряем щелочное число – метод D4739 (ГОСТ 11362)?

•ASTM D4739 щелочное число – широко используется для оценки ухудшения качества масла в рабочих условиях.
•Этот метод испытания включает определение щелочных составляющих смазочных материалов титрованием соляной кислотой в смеси изопропанола, толуола, хлороформа и воды. 
 
Эксперимент с моторным маслом стандарта API CJ-4
Добавление кислот к опытному образцу смазочного материала CJ-4
Во время эксперимента с титрованием образца смазочного материала были по отдельности добавлены серная, азотная и уксусная кислоты (как представитель класса органических кислот). В разные емкости с образцами было добавлено достаточное количество кислоты для уменьшения щелочного числа по методу D4739 на 25, 50, 75 и 100% соответственно. Щелочное число полученных в результате эксперимента смесей было измерено при помощи методов ASTM D2896 и ASTM D4739.

 

График снижения щелочного числа по ASTM D2896 для масла-прототипа CJ-4 с использованием разных кислот

ASTM-D2896.jpg

Обратите внимание, что метод ASTM D2896 показывает только реакцию на добавление серной кислоты.

 

График снижения щелочного числа по ASTM D4739 для масла-прототипа CJ-4 с использованием разных кислот

ASTM-D4739.jpg

 

Выводы

Разные источники кислот по-разному реагируют на различные методы измерения щелочного числа.
Полагаться только лишь на запас щелочного числа при определении срока службы моторного масла очень опрометчиво.  
 
Эксперимент с моторным маслом API CH-4 на автобусах Евро III
Полевые испытания – автомобили соответствующие требованиям Евро-III, смазочный материал качества API CH-4, топливо с содержанием серы 350 ppm

ASTM D2896 - Щелочное число и ASTM D664 - Кислотное число
Lubrizol-TBN-8.jpg

 

ASTM D4739 - Щелочное число и ASTM D664 - Кислотное число

Lubrizol-TBN-9.jpg

 

Щелочное число ASTM D2896 и ASTM D4739

ASTM-D2896-and-ASTM-D4739.jpg

 

Результаты полевых испытаний

Щелочное число замеренное по ASTM D2896, имеет более высокое начальное значение и сохраняется почти постоянным в период до замены масла в ходе испытания.
Щелочное число замеренное по ASTM D4739, имеет более низкое начальное значение и существенно снижается в период до замены масла в ходе испытания.
Кислотное число и Щелочное число, замеренные по D4739, ближе к точке пересечения их значений в конце периода до замены масла.
 
Почему надо беспокоиться о щелочном числе?
Несмотря на то, что на сегодня в дизтопливе снизилось содержание серы, все еще важно уделять внимание щелочному числу. Щелочное число важно не только для того, чтобы нейтрализовать кислоты, появляющиеся в топливе, но и для того, чтобы противостоять окислению. Моющие присадки имеют другое назначение, например: обеспечение чистоты поршней.
 
Выводы:

Существует несколько источников появления кислот, могущих повлиять на работу смазочного материала. Их относительная концентрация  зависит от сочетания таких факторов, как топливо, рабочий цикл, температура, соответствие по вредным выбросам, состав масла.

 
Измерить количество этих кислот можно с помощью отработанной технологии, включая методы ASTM D2896 и ASTM D4739. Последний, на основе лабораторных данных, фиксирует понижение щелочного числа в присутствии почти всех кислот, которые можно обнаружить в зоне сгорания.
 

Ни один из методов не фиксирует понижение щелочного числа с учетом присутствия всех источников появления кислот, которые могут повлиять на смазочный материал.

 

По всему миру ширится тенденция к добавлению био-дизельной составляющей в дизтопливо. При этом существующие ныне методы ASTM D2896 и ASTM D4739 не фиксируют понижение щелочного числа вследствие наличия органических кислот или продуктов гидролиза таких составляющих.
 
С помощью правильно подобранного состава смазочного материала можно добиться нужных рабочих характеристик с учетом всех требований к регулированию содержания кислот, сажи/вязкости, износа, окисления, стойкости к деструкции, совместимости с материалами и совместимости с системами последующей очистки выхлопных газов.
 
Источник: Презентация Lubrizol Dave Lancaster региональный менеджер Lubrizol. (за выкладку спасибо PLM-Labs)
 
 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Масла Carlson - современные моторные масла из Чехии!

Другие ответы в этой теме

 

Screenshot_20180807-153053_Drive.thumb.jpg.0edc3a09284d064e8aa1c21378a379ad.jpg

 

http://www.oil-lab.com/downloads/TBN-1.pdf

Изменено пользователем AndyML

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Кто переведёт?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

вопрос о разнице методов измерения щелочного для свежих и отработанных масел. Для различных типов аддитивов приведены коэффициенты путем деления результата для отработки на результат для свежего масла. Метод для отработанных масел всегда меньше, в частности для беззольных детергентов вполовину, а для амино-ингибиторов он всегда нулевой

Изменено пользователем AndyML

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Проблема, которая еще более усложняет вопрос определения TBN, заключается в том, что используются два общепринятых метода измерения: 1) ASTM D-2896, часто, в основном, используется для свежих масел, и 2) ASTM D-4739, который часто используется для отработанных масел. Эти два метода схожи тем, что они измеряют количество кислоты в масле до момента, пока не будет полностью сработана вся база. TBN рассчитывается исходя из количества кислоты, необходимой для полной нейтрализации масла. Разница между этими двумя методами заключается в выборе используемой кислоты и растворителе, в котором масло растворяется для проведения теста. D-2896 использует более сильную кислоту, чем D-4739 и растворитель с более полярной системой. Комбинация более сильной кислоты и более полярного растворителя приводит к методу с более повторяемым результатом и гарантирует, что вся присутствующая база измеряется. Для некоторых типов смазочных добавок D-4739 не измеряет все компоненты используемой базы. В таблице 1 приведены некоторые типичные значения для отношения TBN по D-4739 / TBN по D-2896 для ряда типов добавок. В общем, D-4739 дает более низкий результат, но разница между этими двумя методами не имеет определенной зависимости. Результаты D-4739 являются низкими для всех беззольных добавок, особенно для некоторых аминовых ингибиторов окисления. Независимо от этих различий, мы решили привести только TBN D-4739, так как этот метод принят для отработанных масел.
Таблица 1
Разница между ASTM D-2896 и D-4739
Тип присадки D-4739 / D-2896 Соотношение
(Типичное значение)
Фенатный детергент 0,96
Сульфонатный детергент 0,96
Беззольный диспрегатор 0,48
Аминовый антиоксидант 0,00

 

Возможно, слово "база" надо было переводить как: "щелочь". В английском в химии не особо силен.

Вообще, интересная статья. Здесь она целиком: http://www.oil-lab.com/downloads/TBN-1.pdf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
14 часов назад, SL1 сказал:

Возможно, слово "база" надо было переводить как: "щелочь".

Угу. Total base number (TBN) у нас принято переводить как «щелочное число».

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну вот, что и требовалось доказать. Разница между 4739 и 2896 не постоянна и отличается от масла к маслу. В случае беззольных добавок метод 4739 показывает низкий результат. Вот ярчайший пример (по ASTM D-2896 у него не менее 6.5): 

 

 

Теперь что заметил я: у полнозольных, "простых" масел разница между методами 1-1.2. А если пробежать по ряду малозольников, то разброс уже в рамках 1.3-1.8.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ни разу не видел такой разницы на деле всегда жестко около 1.5 ед, остальная разница просто разброд и шатание лабораторий...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Не совсем понимаю, зачем вообще тогда метод для свежего масла, если в итоге оцениваем старение масла по методу для старого? Сразу бы и делали анализы одним методом для старого.

 

Извиняюсь за офф-топ, но мне это напоминает покупку пива на розлив. Заказываешь полтора литра - тебе наливают в 1,5 литровую бутылку, но по факту наливают на 100-150 мл меньше.

Так и тут. У свежего масла заявлено щелочное 8,0 (например), но как только ты залил это масло в мотор и завёл его - масло считается не свежим и его щелочное уже считается 6,5.

Изменено пользователем Strelec

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

потому что не адекватно измерять одним методом разные масла. Один одни виды показывает, другой другие. То что ASTM D 2896 показывает выше щелочное и лучше видит слабые основания известно давно. Но для отработки он не адекватен. ASTM D 4739 видит как раз обработку теми кислотами, которые вырабатываются двигателем, серные и азотные и их производные. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Умные люди, подскажите пожалуйста, а где взять количественные данные того, о чем идет разговор. То-есть имеем масло с щелочным 9 к примеру, сколько надо серной кислоты и какой концентрации для титрирования 1го литра масла? То есть имеется полнейшее непонимание о каких порядках идет речь.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
20 часов назад, Sergey064 сказал:

Умные люди, подскажите пожалуйста, а где взять количественные данные того, о чем идет разговор. То-есть имеем масло с щелочным 9 к примеру, сколько надо серной кислоты и какой концентрации для титрирования 1го литра масла? То есть имеется полнейшее непонимание о каких порядках идет речь.

Ну собственно если откроешь ГОСТ и прочтешь суть метода, то поймешь, что величина щелочного числа это объем определенной кислоты, необходимый чтобы "погасить" аликвоту масла. Дальше зная это можно рассчитать сколько и чего для чего нужно. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

×