CN110441381A - 一种润滑剂中抗氧化剂含量的电化学检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种润滑剂中酚类抗氧化剂含量的电化学检测方法，所述方法以由硫酸、乙醇和二氧化硅组成的混合液为测试试剂，将测试试剂与待测样混合均匀进行线性伏安法测试获得伏安曲线，并且以2,6‑二叔丁基对甲酚和不含有酚类抗氧化剂的基础油定量混合均匀作为标准润滑剂样品以相同的方法进行检测，根据外标法对润滑剂中酚类抗氧化剂进行定量。本发明方法能够快速准确地定性测定润滑剂中酚类抗氧化剂；并且能够定量测定润滑剂中酚类抗氧剂的含量，本发明方法专属性好，精密度度高，重复性好。

Description

一种润滑剂中抗氧化剂含量的电化学检测方法
技术领域
本发明属于润滑剂品质检测方法技术领域，具体涉及一种润滑剂中抗氧化剂含量的电化学检测方法。
背景技术
润滑剂是机械润滑系统的“血液”，对其进行检测分析和定期监测，可以及时了解并发现油品异常。酚类抗氧剂是润滑剂中最常用的抗氧剂，利用屏蔽酚的化学活性，与油中的活性自由基和过氧自由基发生反应，最终形成稳定的化合物，从而消耗油中生成的自由基，阻止了油分子自身的氧化过程。润滑剂中抗氧化剂含量的测试，是一种评价润滑剂氧化特性的重要指标。
目前，润滑剂中抗氧化剂含量测试方法主要有分光光度法、液相色谱法、红外光谱法，其中，分光光度法需要进行复杂样品前处理过程，使用的药品比较多，重复性也比较差；液相色谱法和红外光谱法，检测设备昂贵，试验前处理复杂，对测试人员要求高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种润滑剂中酚类抗氧化剂含量的电化学检测方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种润滑剂中酚类抗氧化剂含量的电化学检测方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将待测润滑剂样品与测试试剂定量混合分散均匀，得到待测试样A，所述测试试剂由硫酸、乙醇和二氧化硅组成；
(2)将定量的2,6-二叔丁基对甲酚和不含有酚类抗氧化剂的基础油混合均匀作为标准润滑剂样品，将所述标准润滑剂样品与测试试剂定量混合分散均匀，得到标准试样B；
(3)使用包括三电极系统的电化学工作站在相同条件下对待测试样A、标准试样B和作为空白试剂的丙酮进行线性伏安法测试，得到待测试样A、标准试样B和空白试剂的伏安曲线，所述三电极系统由作为工作电极的玻碳电极、铂丝辅助电极和铂丝参比电极组成；
(4)确定伏安曲线上的特征峰面积，并根据外标法定量。
发明人经过研究发现润滑剂中酚类抗氧化剂浓度与伏安曲线上的特征峰面积具有很好的线性关系，进而研究出来一种润滑剂中酚类抗氧化剂含量的电化学检测方法，本发明方法能够快速准确地定性测定润滑剂中酚类抗氧化剂；并且能够定量测定润滑剂中酚类抗氧剂的含量，本发明方法专属性好，精密度度高，重复性好。
优选地，所述混合试剂中硫酸的浓度范围为0.05～0.50mol/L。
优选地，所述混合试剂中二氧化硅的量为0.2g/mL，所述二氧化硅的粒径为200到300μm。
优选地，所述三电极系统中参比电极的电势为0～1.8V，辅助电极的变化速率为0.01到0.5V/s。
优选地，所述步骤(1)中，待测润滑剂样品与测试试剂定量混合的体积比为1:12.5。
优选地，所述步骤(4)中外标法定量的方法为：通过步骤(2)配制系列不同梯度浓度的2,6-二叔丁基对甲酚标准润滑剂样品，并经过步骤(3)的线性伏安法测试，得到伏安曲线，根据伏安曲线上的特征峰面积与2,6-二叔丁基对甲酚浓度的对应关系，得到关于2,6-二叔丁基对甲酚浓度与伏安曲线上的特征峰面积的线性关系，并将测试得到待测样品的伏安曲线上的特征峰面积根据所述线性关系计算出待测样品中的酚类抗氧化剂含量。
优选地，所述系列不同梯度浓度的2,6-二叔丁基对甲酚标准润滑剂样品的质量浓度在0％-1.0％的范围内。
优选地，所述特征峰为伏安电流峰。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种润滑剂中酚类抗氧化剂含量的电化学检测方法，本发明方法能够快速准确地定性测定润滑剂中酚类抗氧化剂；并且能够定量测定润滑剂中酚类抗氧剂的含量，本发明方法专属性好，精密度度高，重复性好。
附图说明
图1为本发明实施例方法测试空白试剂的伏安曲线图。
图2为本发明实施例方法测试2,6-二叔丁基对甲酚标准润滑剂样品的伏安曲线图。
图3为本发明实施例方法测试2,6-二叔丁基对甲酚标准润滑剂样品的伏安曲线图的特征峰面积和浓度的线性关系图。
图4为本发明实施例方法测试某透平油的酚类抗氧剂伏安曲线图。
图5为本发明实施例方法的流程示意图。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
作为本发明实施例的一种润滑剂中抗氧化剂含量的电化学检测方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将待测润滑剂样品与测试试剂按照体积比为1:12.5混合分散均匀，得到待测试样A，所述测试试剂由硫酸、乙醇和二氧化硅组成，所述混合试剂中硫酸的浓度为0.05mol/L，所述混合试剂中二氧化硅的量为0.2g/mL，所述二氧化硅的粒径为20-300μm；
(2)将定量的2,6-二叔丁基对甲酚和不含有酚类抗氧化剂的基础油混合均匀作为标准润滑剂样品，将所述标准润滑剂样品与测试试剂定量混合分散均匀，得到标准试样B；
(3)使用包括三电极系统的电化学工作站在相同条件下对待测试样A、标准试样B和作为空白试剂的丙酮进行线性伏安法测试，得到待测试样A、标准试样B和空白试剂的伏安曲线，所述三电极系统由作为工作电极的玻碳电极、铂丝辅助电极和铂丝参比电极组成，所述三电极系统中参比电极的电势为0-1.8V，辅助电极的变化速率为0.01-0.5V/s；
(4)确定伏安曲线上的特征峰面积，并根据外标法定量，所述特征峰为伏安电流峰。
实验例1
为说明本发明方法的效果，进行验证实验。
1、材料和试剂
(1)电化学工作站：装有三电极系统，能输出数据或模拟信号。三电极系统包括一个工作电极(直径3mm的玻碳电极)，一个直径0.5毫米的铂丝辅助电极和一个直径0.5毫米的铂丝参比电极。参比电极的电势在0-1.8V之间和辅助电极的变化速率在0.01-0.5V/s。
(2)混合器：转速在2800-3000/min。
(3)取样器：取样体积在0.10-0.50mL。
2、实验方法及结果
(1)标准工作溶液配制：准确称取2,6-二叔丁基对甲酚(T501)0.8g(精确至0.0001g)，加热至不高于70℃条件下，溶于99.2g不含有酚类抗氧化剂的基础油中，制成含0.8％T501的标准润滑剂，避光保存于棕色瓶中，然后配制T501质量分数分别为0.4％、0.2％、0.1％、0.05％、0％的系列标准润滑剂；
(2)将400μL的系列标准润滑剂加入到专用试剂瓶中，再加入5mL测试试剂，所述测试试剂由硫酸、乙醇和二氧化硅组成，所述混合试剂中硫酸的浓度为0.05mol/L，所述混合试剂中二氧化硅的量为0.2g/mL，所述二氧化硅的粒径为200-300μm，充分混匀，反应5min得到不同浓度的标准试样；使用包括三电极系统的电化学工作站对标准试样进行线性伏安法测试，得到不同浓度的标准试样的伏安曲线，结果如图2所示，并获得与不同浓度对应的伏安电流峰特征峰面积，确定峰面积和浓度的线性关系，结果如图3所示；
(3)将待测润滑剂样品与测试试剂按照体积比为1:12.5混合分散均匀，反应5min，得到待测试样，所述测试试剂由硫酸、乙醇和二氧化硅组成的混合液，所述混合试剂中硫酸的浓度为0.05mol/L，所述混合试剂中二氧化硅的量为0.2g/mL，所述二氧化硅的粒径为200～300μm，使用包括三电极系统的电化学工作站在相同条件下对待测试样和作为空白试剂的丙酮进行线性伏安法测试，确定待测试样的特征峰面积，空白试剂的伏安曲线图如图1所示，待测试样的伏安曲线图如图4所示；
(4)根据步骤(3)测试得到的待测试样的特征峰面积和步骤(2)得到的峰面积和浓度的线性关系，计算出待测试样中酚类抗氧化剂的浓度，进而计算得到润滑剂中抗氧剂的百分含量。
3、精密度分析：为了检验本实施例1方法的精密度，试验选取三个润滑剂，使用实施例1的方法分别检测8次，并计算其相对标准偏差，试验结果如表1所示。
表1某汽轮机油中酚类抗氧剂含量
4、加标回收试验：选取三个不同的透平油样品，加入一定量T501，采用线性伏安法测试样品中的百分含量，计算加标回收率情况，试验结果如表2所示。
表2加标回收率试验结果
本发明采用线性伏安法研究了酚类抗氧剂浓度变化的电化学特性，建立了一种测定润滑剂中酚类抗氧化剂含量的测试方法。
实施例1的方法专属性好，精密度度高，测试范围质量分数0％-1.0％；精密度高，重复性RSD小于5％，加标回收在97％-110％；配制标准工作曲线拟合常数R2达到0.999，具有很好的线性相关性，如表3所示。
表3实施例1的方法的线性参数
本发明提供的方法能够简便，准确，高效地测试润滑剂中酚类抗氧化剂含量，为判断润滑剂氧化变质的程度提供依据。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种润滑剂中酚类抗氧化剂含量的电化学检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将待测润滑剂样品与测试试剂定量混合分散均匀，反应3-7min，得到待测试样A，所述测试试剂由硫酸、乙醇和二氧化硅组成；
(2)将定量的2,6-二叔丁基对甲酚和不含有酚类抗氧化剂的基础油混合均匀，作为标准润滑剂样品，将所述标准润滑剂样品与测试试剂定量混合分散均匀，得到标准试样B；
(3)使用包括三电极系统的电化学工作站在相同条件下对待测试样A、标准试样B和作为空白试剂的丙酮进行线性伏安法测试，得到待测试样A、标准试样B和空白试剂的伏安曲线，所述三电极系统由作为工作电极的玻碳电极、铂丝辅助电极和铂丝参比电极组成；
(4)确定伏安曲线上的特征峰面积，并根据外标法定量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合试剂中硫酸的浓度为0.05～0.50mol/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合试剂中二氧化硅的量为0.2g/mL，所述二氧化硅的粒径为200-300μm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三电极系统中参比电极的电势为0-1.8V，辅助电极的变化速率为0.01-0.5V/s。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，待测润滑剂样品与测试试剂定量混合的体积比为1:12.5。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中外标法定量的方法为：通过步骤(2)配制系列不同梯度浓度的2,6-二叔丁基对甲酚标准润滑剂样品，并经过步骤(3)的线性伏安法测试，得到伏安曲线，根据伏安曲线上的特征峰面积与2,6-二叔丁基对甲酚浓度的对应关系，得到关于2,6-二叔丁基对甲酚浓度与伏安曲线上的特征峰面积的线性关系，并将测试得到待测样品的伏安曲线上的特征峰面积根据所述线性关系计算出待测样品中的酚类抗氧化剂含量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述系列不同梯度浓度的2,6-二叔丁基对甲酚标准润滑剂样品的质量浓度在0％-1.0％的范围内。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征峰为伏安电流峰。
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