潤滑油是用於各種類型機械上以減少摩(mó)擦,保護機械及加工件的液體潤滑劑,主要起潤滑,冷卻、防鏽、清潔、密封(fēng)和緩衝等作用。隨著現代工業的快速發展,潤滑油的(de)應用範圍越來越廣泛,使用條件日(rì)益苛刻,對其各方麵性能的要求越來越高。為了改(gǎi)善潤滑油的性能,配方中通常需要加(jiā)入各種添加劑,如(rú)清淨劑,抗氧劑、抗磨劑等。通過測試添加劑中鈣、氯、銅、鎂、磷、硫和(hé)鋅等添加劑元素(sù)的含量即可以間接了解油品質量和(hé)使用性能,具有(yǒu)重要的現實指導意義。
潤滑油中硫含量的測定方法較多,常用的有管式爐法、化學熒光定硫法等。潤滑油及添加劑中的鈣、鎂、鋅、銅含量的測定常用的儀器(qì)分析方法有電感耦合等離子體發射光諧法、旋轉盤電極原子發射光諧法和能量色散X射線熒光光諧法。電感(gǎn)耦合等離子體發射光譜法(fǎ)檢出限低,適合元素含量比(bǐ)較低(dī)的樣品,但在(zài)使用過程中需要惰性氣體做載氣,運轉費用相對較高,對人員的要求也較高,因此(cǐ)在某些方麵限製了其(qí)應(yīng)用。旋(xuán)轉圓盤電極原子(zǐ)發(fā)射光譜法(fǎ),儀器操(cāo)作簡單,樣(yàng)品無需前處理,但測試要消除(chú)由於潤滑油的黏度、添加(jiā)劑(jì)和基(jī)礎油成分等而引起的幹擾;能量色散X射線熒光光(guāng)諧儀,通常其(qí)檢測限約為(10~10')
ug/g級,其穩(wěn)定性一般可達(dá)±0.01%。而波長色散X射線熒光光譜儀檢測限約為(wéi)ug/g級,其穩定性一般可達±0.0005%,在定(dìng)量分(fèn)析(xī)中,波長色散X射線熒光光譜儀測定元素的線性範圍較(jiào)寬,儀器穩定,準確度亦較高。本文應用(yòng)波長色散X射(shè)線熒光(guāng)光譜法采用日本理學大功(gōng)率(lǜ)台式波長色散
X射線熒光光(guāng)譜儀Supermini200測定潤滑(huá)油和添加劑中的鈣、氯、銅、鎂、磷,硫和鋅含量,能夠同時測定7種元素(sù)的含量,無需製備樣品(pǐn),無潛在危險(xiǎn)的化(huà)學品,分析快速,為(wéi)潤滑油的產品質(zhì)量控製和使用性能監測提供有效的(de)分析手段。
實驗部分
儀器與材料
日本理學大功率台式波長色散X射線熒光光譜儀Supermini200
超聲波水浴
電子天(tiān)平
高純氦氣
P10電離氣體
白油
樣品選擇
選取(qǔ)如下樣品進行(háng)測試(shì),包(bāo)括:柴油機油、自動傳動液(yè)、農用油、經濟配方油、拖拉機油、含銅元(yuán)素的油、汽缸(gāng)油、內(nèi)燃機油、無灰天然氣發動機油、汽輪機油;柴油機油複合劑、燃氣發動機複合劑、含鎂添加劑(jì)、抗氧抗腐(fǔ)劑、液壓傳動兩用油複合劑、抗氧(yǎng)劑等(děng)潤滑油和添加劑樣(yàng)品。
樣品處理(lǐ)
采用波長色散X射線光譜儀測量前,樣品要充分混勻。稀(xī)釋的樣品取樣之前需將其(qí)放在可加熱的超聲波浴槽中超(chāo)聲,使樣品和稀(xī)釋劑混勻,然後再稱量樣(yàng)品進行測試。
結果與討論
依據ASTM D6443 -04(2010)精密度,其(qí)允許差(chà)值見表1表2。對(duì)上述樣(yàng)品依次測定,按(àn)元素整理結果列於表3和表4。
從表3表4測定結果可見,無論是潤滑油還是添加劑的(de)重(chóng)複性和再現性均滿足ASTM D6443 -04(2010)精密度的要求。
結論
(1)應用(yòng)日本理學(xué)大功率台式波(bō)長色散X射線熒光光譜儀Supermini200測定潤滑油和添加劑中的鈣,氯、銅、鎂、磷、硫和鋅含量,結果滿足 ASTM D6443 -04(2010)精密度的(de)要求,可以(yǐ)滿足實際工作的需要。所用儀器自動化程度高,分析快速、便捷(jié),同時(shí)可(kě)以實現樣品的無損分析。
(2)波長色散X射線熒(yíng)光光譜法可以同時測定潤滑油和添加劑中鈣、氯、銅、鎂、磷、硫和鋅含量,大大提高分析速率,為潤滑油的產品質量控製和使用性能監測提供有效的分析手段。
小小科(kē)普
日本理學大功率台式波長色散X射線熒光光譜儀Supermini200
Supermini200擁有改(gǎi)良的軟(ruǎn)件功能和更為小(xiǎo)巧的機身,是可分析幾乎任何材料中從(cóng)氧(O)到鈾(U)的元素。
1.低成本
理學的Supermini200不(bú)僅是XRF元素分析需要的(de)一個經濟(jì)實惠的選擇,運行成本也很低。隻(zhī)有氣流(liú)正比探測器的P10氣體為(wéi)消(xiāo)耗物。Supermini200不需要冷卻水(shuǐ)、管道或外部冷卻裝置。因此降低了係統維修和產品(pǐn)生命周期成本,以及耗材和維修的(de)年度預算(suàn)。
2.輕元素性能
分析從微量到(dào)高濃度的具有廣(guǎng)泛範圍的輕元素和重元素的複雜基體材料,是儀器的核心(xīn)技(jì)術。理(lǐ)學的Supermini200為了解決複雜基體中的線重疊,無需反卷(juàn)積,提供(gòng)輕元素高靈敏度和優良的光譜分辨率。輕元素(F、Na、Mg、Ca、Si、Al和P)的低濃度水平分析簡單。
3.大功率(lǜ)X射線管(guǎn)
Supermini200大功率(200W)X射線管台式WDXRF儀器(qì),提供優良的激發以獲得更低的(de)檢(jiǎn)測限和更短的測(cè)量時間。還使用一個專有的光(guāng)學係統從而增強X射線管電力增幅率的靈敏度(dù)。