Degradation Analysis of Lubricants Based on ASTM E2412 by Fourier Transform Infrared Spectrophotometer FTIR

Význam tématu

Analýza degradace lubrikantů je zásadní pro prevenci opotřebení motorových součástí, optimalizaci intervalů výměny oleje a zajištění spolehlivého provozu strojních zařízení. Metody založené na infračervené spektroskopii (FTIR) umožňují rychlou identifikaci chemických změn v oleji bez časově náročné přípravy vzorků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit použitelnost FTIR transmisní metody podle normy ASTM E2412 pro hodnocení nových a poškozených motorových olejů typů A (10W-60) a B (0W-20). Srovnání spekter nových a po 3 000 km/3 měsících (olej A) a 5 000 km/1 roce (olej B) mělo ukázat hlavní reaktivity degradačních procesů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro měření byl použit spektrometr IRSpirit-T vybavený vodorovnou FTIR transmisní vložkou Pearl™ (optická dráha 100 µm). Parametry měření:

• Rozlišení: 4 cm⁻¹
• Akumulace: 40 skenů
• Apodizační funkce: Happ-Genzel
• Detektor: DLATGS

Kromě FTIR podle ASTM E2412 byly pro doplňkové analýzy degradace a kontaminace uvedeny i GC (např. saze, palivo) a ICP-AES (kovy, aditiva) podle příslušných norem ASTM D3525, D7593, D5185 či D4951.

Hlavní výsledky a diskuse

Spektrální analýza ukázala u oleje A přítomnost vlhkosti, zvýšení absorpce v oblasti oxidace (peroxidické linky) a nitrace (NO₂ vibrace). U oleje B došlo k poklesu signálu antioxidačních aditiv a vzrůstu nitrace, zatímco změny v oblasti oxidace (1 800–1 670 cm⁻¹) byly minimální, což indikuje účinnost aditiv.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda FTIR transmisní spektroskopie přináší:

• Rychlou a opakovatelnou detekci chemických změn
• Minimální přípravu vzorků a snadné čištění vložky Pearl™
• Možnost stanovení oxidačních produktů, nitrace, vlhkosti i změn aditiv současně

Tím podporuje efektivní řízení údržby motorů a prodlužuje jejich provozní životnost.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření inline monitoringu stavu lubrikantů v reálném čase, integrace FTIR s chemometrickými nástroji pro automatickou predikci životnosti oleje a propojení s platformami IoT pro průmyslový Internet věcí. Další vývoj bude směřovat k miniaturizaci přístrojů a pokročilé analýze složitých matic olejů.

Závěr

FTIR transmisní analýza podle ASTM E2412 prokázala spolehlivost a efektivitu při hodnocení degradace motorových olejů. Vodorovná vložka Pearl™ zjednodušuje manipulaci se vzorkem a zajišťuje reprodukovatelné výsledky, což přispívá k lepšímu řízení výměn a údržby lubrikantů.

Reference

• ASTM E2412 Standard Guide for FTIR Analysis of Lubricants
• Shimadzu Corporation, Application No. A603 (First Edition: Nov. 2019)