Способ оценки окисляемости масел и антиокислительной эффективности присадок и устройство для его осуществления

Союз Соеетевпи

Соцнелыстмчеекм

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р>741118 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 240576 (21) 2369817/18-25 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹вЂ”

G 01 N 21/38

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 536.5(088.8) Опубликовано 15.06.80. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 1506.80

А.М.Кулиев, И.М.Оруджева, И.И.Намазов, Л.Г.Сулейманова, В.Б.Ликша, Г.Г.Гурылев и В.Е.Вдовенко (72) Авторы . изобретения (71)Заявитель Институт химии присадок AH Азербайджанской CCP (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ОКИСЛЯЕМОСТИ СМАЗОЧНЫК МАСЕЛ

И АНТИОКИСЛИТЕЛЬНО1 ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИСАДОК

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО .ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки антиокислительной эффективности присадбк к смазочным маслам.

Известны способы оценки окисляемости смазочных масел, основанные на определении химических параметров,по которым судят об окисляемости масел с присадками (1) и (2) .

Недостатком этих способов являются длительность проведения испытания, большое. количество исследуемого продукта и большие погрешности при параллельных испытаниях.

Наиболее близким к изобретению. техническим решением является способ оценки окисляемости индивидуальных углеводородов с помощью эффекта хе.милюминесценции (31.

Однако этот способ не позволяет оценивать антиокислительную эффективность присадок к смазочным маслам, так как хемилюминесцентное свечение этого класса соединений начинается при температурах выше 150OС. В фотоприемниках с увеличением температуры — растет величина темнового тока, что приводит к значительным сшибкам при испытаниях. Кроме того, в этих способах регистрируется хемилюминес- 30 центное свечение до 100оС, при этом добавляют различные инициаторы окисления, увеличивающие интенсивность хемилюминесцентного свечения, а фотоприемники охлаждаются сухим льдом и т.п °

Цель изобретения — сокращение объема, длительности испытания ° и позы-. шение точности получения необходимых антиокислительных характеристик присадок к маслам без инициаторов окисления.

Укаэанная цель осуществляется путем регистрации интенсивности хемилюминесцентного свечения при температуре от 150 до 250 С в течение

100 мин с одновременным определением количества поглощенного кислорода;

В предлагаемом способе для оценки окисляемости масел с присадками не требуется добавлять инициаторов окисления. При окислении. масел от

l00 C и выше происходит образование и рекомбинация перекисных радикалов, в результате чего хемилюминесцентное свечение увеличивается с температурой

Для обеспечения стабилизации cseтового потока испытуемого продукта и повышения точности его измерения

741118

Установка (см. фиг. 3) герметически закрытая. В стеклянный реакционный сосуд 4 загружается 5 мл испытуемого

5О .продукта. Сосуд при помощи кранов 14 и 15 соединяется с бюреткой 16 и уравнительной склянкой 17. Для сохранения более равномерных условий бюретка, предварительно заполненная окрашенной жидкостью, находится в водяной

55 рубашке 18. Д я вытеснения из сись- темы воздуха кислород из баллона через краны 15 и 14 в течение 15 мин пропускается с определенной скоростью через реометр 19. Затем закрывается кран 20 и реакционный сосуд 4 при помощи крана 21 соединяется с бюреткой 16, которая заполняется. onе ределенным количеством кислорода. Поса- ле этого закрывают кран 15 и прекращают доступ кислорода в систему. Затем применяется автоматическое устройство, позволяющее полностью вычитать темновой ток фотоприемника и дрейф усилителя, что позволяет стабилизировать ноль прибора. При этом не требуется охлаждения фотоприемнк ка. Это осуществляется при помощи прерывистого измерения сигнала хемилю минесценции и установки блока памяти с отрицательной обратной связью с ключом для изменения полярности сигнала, включенного между широкополостным усилителем и регистрирующим полезный сигнал хемилюминесценции потенциометром.

На фиг. 1 изображена блок-схема фотометрической установки; на фиг.2схема конструкции антифонного устройства; на фиг. 3 — схема измерителя количества поглощенного кислорода; на фиг. 4 — кривые зависимости интенсивности хемилюминесцентного свечения при различных температурах.

В корпусе 1 хемилюминесцентной установки находится ФЭУ, который питается от высоковольтного стабилизатора 2 ВСЭ 2500. Над фотокатодом ФЭУ находится световой затвор 3 и реакционный сосуд 4, куда заливается исследуемый продукт (масло или масло с присадкой). Реакционный сосуд герметически соединен с бюреткой 5 для.учета количества поглощенного кислорода. После заполнения сосуда испытуемым продуктом и кислородом, его помещают в термостат б, где он нагревается от комнатной температуры до 200 С. Температура продукта измеряется термопарой, соединенной с показывающим потенциометром 7

ЭПВ2-01. Окисление испытуемого вещества сопровождается выделением хеми° люминесцентного свечения. Световой .сигнал поступает на фотокатод ФЭУ, затем преобразуется в постоянный ток и усиливается электрометрическим усилителм 8 ЭППВ-60, после чего усиленный электрический сигнал записывается на шкале электронного потенциометра 9 ЭПП-09. На данной установке в отличие от известной СНК-7 имеется антифонное устройство 10, вычитающее темновой ток ФЭУ во время испытания. После испытания по диаграмме определяется площадь суммарной интенсивности хемилюминесценции эа

100 мин:для ингибированной Ь и неингифированной Ьо реакции и по формуле(L4 /э ) 100% подсчитывается относительная эффективность антиокислител ных присадок. Одновременно замеряется и количество поглощенного кислорода эа время испытания.

Чувствительноть ФЭУ помимо квантового выхода определяется его темновым током, т.е. величиной сигнала, имеющегося на выходе ФЭУ в отсутстви излучения. Для автоматического вычит ния темнового тока ФЭУ используется конструкция антифонного устройства, (см.фиг.2) при помощи которого регистрируют на приборе ЭПП-09 величину полезного сигнала хемилюминесцентного свечения испытуемого продукта, Это

5 достигается следующим образом. Торец фотокатода ФЗУ 1 специальным реверсивным устройством ll периодически открывается и закрывается светозащитным затвором 3. Во время полного зак () рытия фотокатода ФЗУ темновой ток преобразовывается вибропреобраэователем в переменный ток и усиливается широкоплостным усилителем 8 ЭППВ-60.

Усиленный сигнал темнового тока выпрямляется фазовым детектором 12 и че реэ группу контактов реле К и К заряжает конденсатор С. Во время зарядки конденсатора регистрирующий прибор

9 ЭПП-09 отключается контактом Кь.

После зарядки конденсатора происхо20 дит открытие торца фотокатода ФЭУ светоэащитным затвором 3 и на вибропреобраэователь 13 от катода ФЭУ поступает суммарная величина сигнала. Одновременно конденсатор С через сопро25 тивление R разряжается на вибропреобразователь, при этом группой контактов реле полярность конденсатора меняется на противоположную, в результате чего на входе вибропреобразоваЗо теля 13 происходит вычитание величины темнового тока ФЭУ иэ,суммарной величины сигнала, поступающего из реакционного сосуда 4 с окисляемым продуктом. После вибропреобразоватеЗ5 ля фотосигнал поступает на широкополостный усилитель, выпрямляется на фазовом детекторе и через группу контактов Ks подается на ЭПП-09, на котором регистрируется истинная полезная величина преобразованного сигна о ла хемилюминесцентного свечения. Время закрытия светозащитным затвором торца фотокатода ФЭУ составляет,2/3 от времени открытия последнего, при этом достигается полное вычитание тем45 нового тока ФЭУ.

741118 реакционный сосуд 4, не разъединяя с бюреткой, помещается для нагрева в термостат 6 хемилюминесцентного прибора. Подъем уровня жидкости в бюретке 16 фиксируется в течение всего времени испытания. Разность уровней 5 жидкости в начале и в конце испытанная характеризует объем поглощенного кислорода за время испытания. Наличие в реакционном сосуде 4 специального кармана с термопарой, соединенной с элек-1О тронным потенциометром ЭПВ-27, позволяет измерять температуру испытуемого продукта. Реакционный сосуд 4 выполнен из термостойкого стекла, что исключает каталитическое влияние на окисление продукта. Этот сосуд также имеет обратный хоЛодильник, позволяющий конденсировать испаряемые пары продукта.

Пример. Исследование антиокислительных присадок.

Кривая 22 на фиг. 4 изображает эависимость интенсивности хемилюминесцентного свечения, возникающего при окислении вазелинового масла, ° от температуры; кривые 23-27 изображают зависимости интенсивностей хемилюминесцентного свечения, возникающего при окислении вазелинового масла в смеси с 1% антиокислительных присадок ИПХП вЂ” 21, Сантолюб-493, 30

ДФ-11, ЛАНИ-317. и ИХП-2/12 соответственно.

Из полученных данных следует, что присадки Сантолюб-493, ДФ-11, ИХП-2/12, (кривые 24, 25 и 27 на фиг. 4) яв- 35 ляются эффективными антиокислителями в области температур до 190 С. При повышении же температуры от 190оС и выше эти присадки не обладают термической стойкостью и работают не как 4р антиокислители, а как проокислители.

Что касается присадок ИНХП-21 и

ЛАНИ-317 (кривые 23 и 26 на фиг. 4), то они сохраняют свои антиокислительные свойства и при температуре 200 С. 4

Таким образом„ хемилюминесцентный способ оценки окисляемости моторных масел и присадок к ним при высоких температурах как по поглощению кислорода, так и по изменению интенсивности хемилюминесцентного свечения, позволяет получать данные, хорошо коррелирующиеся с результатами, получен ными другими лабораторными методами) производить отбор наиболее эффективных присадок к маслам по их антиокислительным свойствам.

Прибор и хемилюминесцентный способ отличаются от известных тем, что определение антиокислительной эффективности присадок имеет малую продолжительность испытания (100 мин), требует небольшое количество испытуемого продукта (до 5 мл), а также в любой момент на диаграмме потенциометра

ЭПВ-09 можно наблюдать кривую интенсивности свечения испытуемого продукта.

Использование прибора при параллельных испытаниях показывает хорошую сходимость, погрешность при этом составляет 2,5-3В.

Формула изобретения

1. Способ оценки окисляемости смазочных масел и антиокислительной эффективности присадок с помощью эффекта хемилюминесценции, отличающийся тем, что, с целью сокраЩения объема, длительности испытания и повышения точности получения необходимых антиокислительных харак.— теристик присадок к маслам без инициаторов окисления, регистрируют интенсивность хемилюминесцентного свечечения при температуре от 150 до

250 С в течение 100 мин и одновременно определяют количество поглощенного кислорода.

2. Устройство для осуществления способа по п..l, содержащее кювету с окисляемым веществом, фотоприемник, соединенный с регистрирующей схемой, включающую в себя вибропреобразователь, широкоплостный усилитель и регистрирующий потенциометр, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в регистрирующую схему включен светозащитный затвор между кюветкой с окисляемым веществом и фотоприемником, а также блок памяти с ключом, включенные между широкоплостным усилителем и регистрирующим потенциометром.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Метод BTH (ГОСТ 981-55) и ДК-3

НАМИ (ГОСТ 13517-75).

2. Шляпинтох В.Я., Карпухин О.H., Постников Л.М., Захаров Н.B. Вичутинский A.A. и Цепалов В.Ф. Хемилюминесцентные методы исследования медленных химических процессов. М., Наука, 1966, с. 35-40, с.46, 3. Авторское свидетельство СССР

Р 127779, кл. G 01 J 1/16, опублик.

1960 (прототип).

741118

5Р. Составитель С.Соколова

Техред A.Ùåïàíñêàÿ Корректор Г.Решетник

Редактор С. Лыжова

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3322/4

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4