维普资讯 http://www.cqvip.com 撇木童用 红外光谱法在润滑油添加剂测定中的应用 常彬金中令 １ ０００８５） （长城润滑油应用研究中心有限公司 北京摘要本文总结了润滑油中添加剂的测定方法，本文特别对应用红外光谱法测定润滑 润滑油添加剂傅里叶变换红外光谱 ４．Ｏ～６．Ｏ Ｏ．２Ｏ 油中的添加剂的方法作了介绍。 关键词１ 润滑油中添加剂的测定方法 为了改善润滑油性能，要加入各种添加剂，包括 ６．Ｏ～１Ｏ．Ｏ Ｏ．３Ｏ 清净剂、分散剂、抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、油性剂、 摩擦改进剂、粘度指数改进剂、防锈剂、降凝剂和抗 泡剂。由于加入了各种添加剂，润滑油才会具有各种 优良的性能。 由于润滑油添加剂是润滑油的各种性能的保证， 测定润滑油添加剂是非常重要。测定润滑油添加剂的 ２红外光谱法在润滑油添加剂测定中的应用 利用红外光谱法测定润滑油添加剂，是一种非 常有效的现代仪器分析方法，在国内外均获得广泛 的应用。 ２．１在国内应用进展 ２．１．１ １９９１年空军油料所易斌、沈虹滨进行了合成 脂肪胺、对苯二甲酸盐添加剂的红外光谱研究 ，作 者采用０．１ｍｍ溴化钾液槽，ＰＥＳ９９Ｂ型红外光谱仪， 实验选取红外特征吸收峰的方法进行定量分析，确 方法很多：柱层析法 、原子吸收光谱法、油料光谱仪测 定法、ＩＣＰ光谱测定法 。柱层析法是通过分离组分而 进行测定的。测定时间很长，需要几天甚至更多时间才 能完成。后几种方法是通过测定添加剂中的金属元素 定了红外特征吸收频率的归属，对添加剂红外光谱 与分子结构的关系进行了深入地探讨。 ２．１．２ １９９２年厦门大学分析测试中心林种玉对工 艺油添加剂十二烷醇、硬脂酸进行了红外光谱测定。 十二烷醇选取１０５６ｅｍ 为特征峰，硬脂酸选用 １７１３ｃｍ 处作为特征峰。用微分法作标准偏差，十二 烷醇为Ｏ．Ｏ７％，硬脂酸Ｏ．１２％，用积分法作标准偏 差，十二烷醇为０．０３％，硬脂酸为Ｏ．０４％，测定范围 十二烷醇为０．５％一５．Ｏ％，硬脂酸为Ｏ．１Ｏ％一２．５Ｏ％。绝 对误差小Ｏ．２９％。 而间接地测定润滑油添加剂；润滑油中多数添加剂都 是有机酸盐，大多数属于钙、锌、钡、镁、钠盐，同一种金 属盐可能有几种添加剂，有的润滑油添加剂是不含金 属基团的例如含胺盐或不是盐类化合物）。采用原子吸 收光谱法、ＩＣＰ法、油料光谱仪法，无法完成添加剂定量 测定。上述方法灵敏度高（可达ＰＰＭ级，）、重复性好，相 对误差在５％以下。因此在润滑油添加剂测定中起着重 要作用。１９９２年石化总公司将润滑油中钙、钡、锌原子 吸收光谱法列为行业标准Ｓ｝王／ ２８８８－９２，测量范围： 钡Ｏ．１％－０．８％（ｍ／ｍ） 钙０．０３％－０．４％（ｍ／ｍ） 锌０．０２％－０．１ ６％（ｍ／ｍ） 重复性相对误差小于５％ 再现性相对误差小于１２％ ２．１．３ １９９３年，重庆后勤工程学院，油品应用教研 室严永年等与西南地质局喻典鑫对柴油机油在使用 过程中添加剂的降解规律进行红外光谱研究 。作者 采用选取特征峰的方法，测定ＺＤＤＰ、羧酸盐、磺酸盐 的含量。在行车的不同时间进行定量测定，研究各添 中国石化行标ＳＨ删锌、硫、磷元素均无干扰。 重复性如下： ２７—９Ｏ利用原子吸收光 加剂在使用过程中降解的规律，最终确定换油期。研 究观察到添加剂和氧化产物吸收强度的变化与理化 谱测定添加剂中的镁 ，测量范围１％－１０％，钙、钡、 指标变化情况，发现二者之间存在一定的对应关系。 ２．１．４ １９９５年，大连石油化工研究所张泽勋，以红 镁含量 １．Ｏ～２．Ｏ ２．０－４．０ 重复性 Ｏ．１Ｏ ０．１ ５ 外光谱法测定了分散型０ＣＰ中的丁二酰亚胺。。作 者应用元素分析仪、电量法、克氏定氮法测定丁二酰 亚胺的氮含量，与在１７１０ｃｍ 波数红外光谱法测定 ３５ 维普资讯 http://www.cqvip.com 曩代仅■ 的丁二酰亚胺进行结果对比。测量精度０．０３％，测量 范围０．０３％～０．２７％。 润滑油添加剂的降解，进行详细的描述 。Ｓ．Ｓ．Ｖ． Ｒａｍａｋｕｍａｒ对变速箱润滑油各添加剂问的相互作 用进行研究，分析手段之一是红外光谱”。 ２．２．４ １９８６年，Ｃｏａｔｅｓ Ｊ．Ｐ．应用红外光谱监测ＺＤＤＰ ２．１．５ 由于红外光谱法测定快速而又有相当的准 确性，中国石化总公司将硝化值与氧化值的测定列 为行标 （ＳＩｑ＿／ｑ＇００７０—９１）。采用差示红外光谱法测定 的降解过程，还指出利用红外光谱方法，可以予筛选 台架试验ＩＩＩＤ与ＶＤ。这二种台架试验费用是很昂贵 的。预先红外监测评定结果很有实际意义幅。 ２．２．５ １９８７年，Ｃｏｍｐｏｔｏｎ，Ｄ．Ａ应用电子计算机辅助 使用过的润滑油氧化值与硝化值的变化，实质上是 测定润滑油添加剂降解的过程，该方法记录了新油和 使用过的油在１８５０￣１５５０ｃｍ 的差示红外光谱图，用 基线法测出点在１７２０ｃｉｎ 和１６３０ｃｉｎ 处吸收值，即 作红外光谱定量分析，采用差示光谱法，选取特征吸 收峰，通过计算机求峰面积，进行定量分析 。 综上所述，红外光谱分析在润滑油分析领域中 前景是广阔的。红外光谱在应用中也存在一些不足 之处，如定量分析中制作的工作曲线，往往适用于 同种类的润滑油与添加剂，而对组成差异较大的润 滑油，要产生较大误差，比原子吸收光谱、ＩＣＰ光谱 测试误差要大，今后仍需进一步研究和改进，我们 相对应为使用过润滑油的氧化值与硝化值。重复性： 氧化值为不大于０．６Ａ／ｃｍ，硝化值为不大于０．６Ａ／ｃｍ。 这对于监测润滑油老化变质具有指导意义。 ２．１．６ １９９９年，中国石化长城润滑油集团公司金中 令等人，利用ＰＥ１７２５ＸＦＴＩＲ及ＰＥ公司“Ｑｕａｎｔ”软件 测定润滑油添加剂与复合剂，分析了１５Ｗ／３０ＳＧ／ ＣＤ，１５Ｗ／４０ＳＥ，１５Ｗ／４０ＣＤ等油品中各添加剂与基 础油含量，误差小于１Ｏ％。该方法测定不需要分离手 段，在４００￣４０００ｃｍ 范围内自动选择特征吸收峰，测 相信：由于红外光谱技术不断提高，它在润滑油添 加剂分析测定中所起的作用将会越来越大。 定准确迅速，操作简便，对测定润滑油添加剂与基 础油很方便ｍ。 参考文献 １程玉明，方家禾．油品分析，北京：中国石化出版社，１９９３．４ ２ Ａｎａ１．Ｃｈｅｍ，１９９３，６５（１２）：１７１Ｒ～１９８Ｒ ２．２在国外应用进展 美国分析化学杂志（Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｏｙ），每 隔约两年对各种石油产品的分析方法，作出全面的 总结与综述，其中润滑油添加剂部分包括原子吸 收、红外光谱、气相与液相色谱，理化分析润滑油与 润滑脂分析等方面的多方面报导２，１１－１３这里介绍润 滑油添加剂测定方法的资料集成。 ２．２．１ Ｓｏｌｉｍａｎ Ｈ．Ａ１一ｋｈｏｗａｉｔｅｒ对使用在透平机中 的润滑油作了元素分析、气相色谱以及红外光谱的 评述。红外光谱分析仍为选取特征峰方法，测定双 键、芳烃以及抗氧¨。 ３ 中国石化行标Ｓ咖（原子吸收法） ２２８－９２润滑油中钡、钙、锌测定法 ４ ＳＨ，ＩＤＯ２７—９０添加剂中镁含量测定 ５合成润滑材料，１９９１（１）：ｌｌ～１４ ６厦门大学学报，（自然科学版）１９９２，７ ７石油炼制，１９９３，３，２４（５）：３６～３９ ８润滑油，１９９５。３：４４￣４９ ９ ＳＨ厂Ｉ啪２７—９０添加剂中镁含量测定 １Ｏ金中令，苏颖．光谱学与光谱分析，１９９９．１９（２）：１８９～１９０ １ １ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．１９８３．５５（５）：２４５Ｒ～３ １３Ｒ １２ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．１９８５，５７ｆ５）：１７１Ｒ～１９８Ｒ ２．２．２ Ｊａｙ Ｒ．Ｐｏｗｅｌｌ等，利用兀＇ＬＲ光谱，监测烃基 发动机油。同样采用选取特征吸收峰的办法分析了 抗氧剂、氧化值、硝基、乙二醇、抗磨剂并作了较全 面的阐述 。 １３ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．１９９５，６７（１２１：３１５Ｒ～３８４Ｒ １４ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．１９９２，４８（１０）：７９３￣８ １５ ｈｔｂｒｉｃａｆｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．１９９３，４９（３）：２３３￣９ １６ Ｉ．ａｔｂｒｉｃａｆｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．１９９２，４８（３）：２３６－－４１ １７ Ｗｅａｒ．１９９２（１５６）：１０１￣１２０ １８ ＡＳＴＭＳ ．９１６．１９８６ １ ９ ＡＳＴＭ Ｐ．９３４．１ ９８７ 更多的学者对红外光谱在使用后的润滑油分 析作出了报道。 ２．２．３ １９９２年，Ｍｕｒｒａｙ Ｗｉｓｅｍａｎ，对应用Ｆ兀Ｒ监测 Ａｐｐｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｏｆ ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｉｌ ｂｙ Ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｍｅｔｈｏｄ Ｃｈａｎｇ Ｂｉｎ Ｊｉｎ Ｚｈｏｎｇｌｉｎｇ （Ｇｒｅａｔ Ｗａｌｌ Ｌｕｂｒｉｃａｌｉｎｇ Ｏｉｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ＬＴＤＣＯ．Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８５） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｉｎ ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｏｉｌ ＷａＳ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｓｐｅｃｉａｌｌｙ，ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｈｅ ｍｅｔｈｅｄ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｏ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｂｙ ＦｒＩＲ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｏｉｌ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ Ｆ兀Ｒ． ３６