CS250979B1

CS250979B1 - Method for Determining Calcium Concentration in Liquid and Solid Lubricants

Info

Publication number: CS250979B1
Application number: CS509685A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Novak; Miroslav Panoch
Original assignee: Vladimir Novak; Miroslav Panoch
Priority date: 1985-07-08
Filing date: 1985-07-08
Publication date: 1987-05-14

Abstract

Účelem řešení je jednoduchý a na přístrojovou techniku nenáročný způsob stanovení koncentrace vápníku v mazivech, který umožní v laboratorních a provozních podmínkách získání informací o obsahu vápenatých přísad. Uvedeného účelu se dosáhne rozkladem vzorku maziva koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou za zvýšené teploty, extrakcí rozpustných vápenatých solí do vodné fáze, úpravou iontové síly a pH vodné fáze a stanovením vápníku přímou pocenciometrií, vápníkovou iontově selektivní elektrodou v kombinací s vhodnou referentní elektrodou.The purpose of the solution is a simple and low-tech method for determining the calcium concentration in lubricants, which will allow obtaining information about the content of calcium additives in laboratory and operational conditions. The stated purpose is achieved by decomposing a lubricant sample with concentrated hydrochloric acid at elevated temperature, extracting soluble calcium salts into the aqueous phase, adjusting the ionic strength and pH of the aqueous phase and determining calcium by direct potentiometry, a calcium ion-selective electrode in combination with a suitable reference electrode.

Description

Vynález se týká způsobu stanovení koncentrace vápníku v kapalných a pevných mazivech potenciometricky, iontově selektivní elektrodou.The invention relates to a method for determining the concentration of calcium in liquid and solid lubricants by a potentiometric, ion-selective electrode.

Organické sloučeniny vápníku, např. petrosulfonát vápenatý se používají jako přísady, kterými jsou upravována maziva k zlepšení jejich výkonové charakteristiky. Zjišťování koncentrace vápníku je jedním z parametrů ohodnocení kvality maziv při výrobě a v průběhu jejich provozního užití. Dosud se koncentrace vápníku v mazivech stanovuje metodou chelatometrické titrace a metodou přímé atomové absorpční spektrofotometrie. Nevýhodou chelatometrické titrace je vysoká časová náročnost při přípravě vzorku a při vlastním stanovení. Vzhledem k počtu nutných pracovních operací i možnost vzniku chyb, které mohou ovlivnit konečný výsledek analýzy. Přímá metoda atomové absorpční spektrofotometrie, využívající olejorozpustných organokovových standardů je rychlá a přesná, ale vyžaduje použití finančně nákladné přístrojové techniky i standardů z dovozu.Organic calcium compounds such as calcium petrosulfonate are used as additives by which lubricants are treated to improve their performance characteristics. Determination of calcium concentration is one of the parameters of evaluation of the quality of lubricants during production and during their operational use. So far, the concentration of calcium in lubricants has been determined by chelatometric titration and direct atomic absorption spectrophotometry. The disadvantage of chelatometric titration is the high time required for sample preparation and determination. Given the number of operations required and the possibility of errors that may affect the final result of the analysis. The direct method of atomic absorption spectrophotometry, using oil-soluble organometallic standards, is fast and accurate, but requires the use of costly instrumentation and import standards.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem stanovení koncentrace vápníku podle vynálezu, jehož podstatou je rozklad vápenatých přísad v mazivu koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou při teplotě 90 °C, extrakcí vápenatých solí do vodné fáze, ve které se po úpravě iontové síly a pH za použití tris - /hydroxymetyl/ - aminometanu nebo jiných látek, např. monoetanolaminu, dietanolaminu, trietanolaminu při pH 8,1 až 9,9 stanoví koncentrace vápníku potenciometricky, vápníkovou iontově selektivní elektrodou s dostatečně nízkými koeficienty selektivity vůči interferentům přítomných v roztoku, s výhodou elektrody s plastickou membránou, tvořenou filmem měkčeného polyvinylchloridu o složen 38 až 39 hmot. % vysokomolekulárniho polyvinylchloridu, 60 až 61-hmot. % 2,4 - dinitrofenyl - n - oktyléteru jako změkčovadla, 0,8 až 1,0 hmot. % neutrálního nosiče a 0,4 až 0,5 hmot. % tetrafenylboritanu sodného, kde jako neutrálního nosiče bylo použito N,N'-dimetyl - N,N - di - /11 -etoxykarbonylundecyl/ diamidu kyseliny 4,4,5,5 -tetrametyl - 3,6 - dioxakorkové.The above drawbacks are overcome by the method of determining the calcium concentration of the invention, which is based on the decomposition of the calcium additives in the lubricant with concentrated hydrochloric acid at a temperature of 90 ° C, by extracting the calcium salts into the aqueous phase. hydroxymethyl / aminomethan or other substances such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine at pH 8.1 to 9.9 determines the calcium concentration potentiometrically by a calcium ion selective electrode with sufficiently low selectivity coefficients to interferents present in the solution, preferably a plastic membrane electrode consisting of a plasticized polyvinyl chloride film having a composition of 38 to 39 wt. % high molecular weight polyvinyl chloride, 60 to 61 wt. % Of 2,4 - dinitrophenyl - n - octyl ether as plasticizer, 0.8 to 1.0 wt. % neutral carrier and 0.4 to 0.5 wt. % of sodium tetrafenylborate, wherein 4,4,5,5-tetramethyl-3,6-dioxacorkic acid N, N'-dimethyl-N, N-di- [11-ethoxycarbonylundecyl] diamide was used as the neutral carrier.

Koncentrace vápníku v iontové formě se stanoví přímou potenciometrií, iontově selektivní elektrodou uvedeného složení v kombinaci s referentní nasycenou kalomelovou nebo jinou vhodnou elektrodou.The concentration of calcium in the ionic form is determined by direct potentiometry, an ion-selective electrode of said composition in combination with a reference saturated calomel or other suitable electrode.

Způsob přípravy vzorku maziva a vlastní stanovení koncentrace vápníku podle vynáležu je časově nenáročné, vyžaduje jednoduché pomůcky pro přípravu vzorku a pro vlastní měření běžně dostupné měřicí zařízení, např, pH-metr, který umožní měřit elektromotorickou / sílu s přesností ^1 mV.The method for preparing the lubricant sample and the actual determination of the calcium concentration of the invention is time-consuming, requiring simple sample preparation aids and a commercially available measuring device, e.g., a pH meter, which allows to measure the electromotive / force with an accuracy of 11 mV.

Způsob je jednoduchý a lze ho aplikovat v každé laboratoři a provozu se základním laboratorním vybavením. Pro vzorek maziva o hmotností 1 g postačuje objem 5 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové k rozkladu při zvýšené teplotě, který je při extrakci doplněn objemem 45 ml destilované vody. Pro vlastni měření se odměřuje 10 ml vodné fáze po extrakci/ u níž byla upravena iontová síla a pH. Při tomto postupu je možno stanovit koncentraci vápníku v rozmezí 20 ug až 200 mg na 1 g maziva, což v měřených vodných roztocích odpo< -5 -1 -1 -1 vídá koncentraci vápníku 10 mol.l až 10 mol.l . Výsledky měření koncentrace vápníku » 3+ 3 + 2b 2b 2b neovlivňuje přítomnost iontů Fe , AI , Cu , Pb a Zn do koncentrace 200 ,ug v 1 g maziva.The method is simple and can be applied in any laboratory and plant with basic laboratory equipment. For a 1 g sample of lubricant, a volume of 5 ml of concentrated hydrochloric acid is sufficient to decompose at elevated temperature, supplemented with a volume of 45 ml of distilled water during extraction. For the measurement itself, 10 ml of the aqueous phase after extraction / ionic strength and pH were measured. In this procedure, a calcium concentration in the range of 20 µg to 200 mg per g of lubricant can be determined, which in the measured aqueous solutions is <-5 -1 -1 -1 which shows a calcium concentration of 10 mol.l -1 mol.l. Calcium Concentration Measurement »3+ 3 + 2b 2b 2b does not affect the presence of Fe, Al, Cu, Pb and Zn ions up to a concentration of 200 µg in 1 g of lubricant.

Maziva obsahující přísady na bázi vápníku mohou současně obsahovat i přísady barnaté. Jak je zřejmé z obr. 1, v němž je znázorněn průběh měření koncentrace vápníku v modelových vzorcích, obsahujících ekvimolární koncentraci barnatých iontů a z obr. 2, kde je znázorněn průběh měření koncentrace vápníku v modelových vzorcích, obsahujících barnaté iontyLubricants containing calcium-based additives may also contain barium additives. As shown in Fig. 1, the measurement of calcium concentration in model samples containing equimolar barium ion concentration is shown, and Fig. 2 is the measurement of calcium concentration in barium ion model samples.

-1 -1 -2 -1 -3 — 1 v koncentraci 10 mol.l 1^, 10 mol.l 2 a 10 mol.l 3, nejsou výsledky měření-1 -1 -2 -1 -3 - 1 at 10 mol.l 1 ^, 10 mol.l 2 and 10 mol.l 3, no measurement results

-5 -1 -1 -1 koncentrace vápníku v oboru koncentrací 10 mol.l až 10 mol.l ovlivňovány až stonásobným nadbytkem barnatých iontů.-5 -1 -1 -1 calcium concentrations in the range of 10 mol.l to 10 mol.l were affected by up to 100-fold excess of barium ions.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Method for determining the concentration of calcium in liquid and solid lubricants by potentiometrically characterized in that the lubricant sample is decomposed at 70 to 90 ° C with concentrated hydrochloric acid, the soluble calcium salts are extracted into an aqueous phase in which after adjusting the ionic strength and pH The compounds selected from the group consisting of tris- (hydroxymethyl) -aminomethane, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, determine calcium concentrations by direct potentiometry, a calcium ion selective electrode having a 38-39 wt. % high molecular weight polyvinyl chloride, 60 to 61 wt. %

2,4-dinitrophenyl-n-octyl ether as plasticizer, 0.8 to 1.0% by weight of a neutral carrier, and 0.4 to 0.5% by weight of sodium tetrafenylborate, wherein N, N'-dimethyl-N was used as the neutral carrier. 4,4,5,5-tetramethyl-3,6-dioxacorkic acid, N'-di- (11-ethoxycarbonylundecyl) diamide, in combination with a saturated calomel or other reference electrode.