JPH0618422A

JPH0618422A - 酸濃度定量方法および装置

Info

Publication number: JPH0618422A
Application number: JP28032491A
Authority: JP
Inventors: Seigo Yamazoe; 誠吾山添; Sadao Nakai; 貞夫中井
Original assignee: COSMO SOGO KENKYUSHO KK; Cosmo Oil Co Ltd
Current assignee: COSMO SOGO KENKYUSHO KK; Cosmo Oil Co Ltd
Priority date: 1991-10-02
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】【目的】ガソリンエンジン油、ディゼルエンジン油、
舶用エンジン油、ギャー油等の潤滑油中の酸濃度の迅速
定量方法および、その装置。【構成】潤滑油中の酸成分が溶媒中に溶解された溶液
に、pH変色域がpH８〜12の指示薬とアルカリ成分とを反
応させて得られた試料溶液に対し、可視光領域内で選択
した特定波長の光の吸光度を測定し、前記測定値を光の
吸光度と酸量との関係式に挿入・演算することにより、
試料溶液中の酸濃度を求めるようにした潤滑油中の酸濃
度測定方法および装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガソリンエンジン油、
ディーゼルエンジン油、舶用エンジン油、ギャー油等の
潤滑油中の酸濃度の迅速定量方法およびその自動定量装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】潤滑油中に含まれる酸成分（酸価）は、
新油では極圧性、摩耗防止性および酸化防止性等を向上
させるため各種添加剤が添加されており、製品規格の管
理のため、また、使用後油においては添加剤成分の低下
と酸性物質の増加が潤滑性能低下の要因ともなるので、
酸成分の定量は製品管理および機器管理上不可欠な測定
項目であり、潤滑油に対する迅速、かつ精度の高い酸濃
度の定量方法の実施が必要である。従来、酸濃度の定量
方法は、JIS で制定されている水酸化カリウムを用いる
電位差滴定法と水酸化カリウムと指示薬を用いる指示薬
滴定法を基本法とするのが慣例となっている。

【０００３】これらの方法の中で水酸化カリウムを用い
る電位差滴定法は、試料をトルエン、イソプロピルアル
コールおよび水からなる混合溶剤で溶解した溶液を、水
酸化カリウムを用いて滴定したのち、この滴定量から酸
濃度を定量する方法であるが、分析所要時間が約０．５
〜１．０時間と長くかかる。一方、水酸化カリウムと指
示薬を用いる指示薬滴定法は、試料をトルエン、イソプ
ロピルアルコールおよび水からなる混合溶剤で溶解した
溶液を指示薬と水酸化カリウムを用いて滴定したのち、
この滴定量から酸濃度を定量す方法であるが、分析所要
時間は短いものの、滴定操作が煩雑であり、濃暗色な試
料には適用することができない。

【０００４】また、簡易で迅速な酸検出法としては、主
として石油会社から指示薬を用いる簡易試験器が発売さ
れている。これらの方法の一つとしては、検定管に試料
を採り、これを溶剤により溶解した後に、指示薬を加え
て呈色により全酸価を求める。しかし、この方法では分
析値がJIS の値と相関しない油種もあり、また、ディー
ゼル油でのカーボンの黒色の場合に判定できないことが
ある。さらに、検定管に試料を採り、これに溶剤および
指示薬を加えた後、規定の呈色までアルカリを簡易的に
加える方法や、検定管に溶剤、指示薬およびアルカリを
加えた後に規定の呈色まで試料を加える方法があるが、
いずれも操作が煩雑であり、分析値がJIS の精度を満た
さず濃暗色の試料には適用できない。

【０００５】カーボンを含むディーゼル使用油等黒色試
料に適する方法として、検定管に試料を採り、溶剤、水
および指示薬を加えて撹拌した後、水層から酸量を判定
する方法もあるが、その分析値はJIS の値と相関せず、
操作が煩雑な難点を有する。これ等のことから、特に潤
滑油を施す機器管理のために利用することができるとこ
ろの、試料の着色度に影響されず、水酸化カリウムを用
いて滴定したときの値から酸濃度を簡易で迅速、かつ精
度良く求められる酸濃度定量法の開発が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明方法および装置
は、既知の酸濃度定量手段に内在する上述課題を解決す
る目的で開発されたものである。すなわち、酸濃度測定
手段に関してはアルカリと酸との反応手段、アルカリと
酸との反応割合の判定方法について、それと一連に連結
する吸光度検出方法との組合わせに基づき、従来提案さ
れている測定方法に比較して、迅速に酸濃度を定量する
ことを可能にすると共に、前述手段により酸濃度を定量
するための吸光度検出器と、マイクロコンピュータとの
組合わせより成る測定装置を提供し、以て、人手を要さ
ずに多量の試料を確実に、かつ迅速に定量処理できるよ
うにしたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明定量方法の基本的
技術は、次のようなものである。すなわち、酸濃度に関
しては、試料油の適当量Ｗ（ｇ）を採取し、これに規定量の溶
剤を加えて攪拌し、前記試料溶液内に光を通し、λ＝35
0 〜800 nmの可視光領域内で所定の分析波長、たとえ
ば、次の工程で添加する指示薬の最大の吸収波長での吸
光光度（略して、吸光度という）を測定する。さらに、
前記試料溶液に規定量の指示薬と規定量のアルカリとを
加えて攪拌し、所要の環境条件を与えて試料油中の酸と
アルカリとを反応させる。前記反応溶液内に光を通し、
一定時間の後、λ＝350 〜800 nmの可視光領域内で指示
薬の最大の吸収波長での吸光度を測定する。

【０００８】ここで、λ＝350 〜800 nmの可視光領域内
の光を使用しているのは、指示薬のアルカリ時における
吸光度スペクトルの極大値が前述範囲内にあるからで、
その付近の光の波長を用いることによって精度の良い酸
濃度の定量が可能となる。しかし、必ずしも吸光度極大
値の波長を使用しなくとも、定量可能であることは勿論
である。第１図は、本発明による定量法の原理を示す模
式図であり、ｘ軸に光の波長λ（nm）を、ｙ軸に吸光度
Ｋを採ったときの上述試料溶液、反応溶液および指示薬
の、それぞれの吸収スペクトルを示す図であって、図
中、実線のカーブは指示薬のアルカリ時における吸収ス
ペクトル、点線のカーブは反応溶液の吸収スペクトル、
破線のカーブは試料溶液の吸収スペクトルを示す。

【０００９】指示薬の吸収スペクトルは極大吸収を示
し、反応溶液の吸収スペクトルは、試料油中の酸成分と
アルカリ成分とが反応することにより指示薬の吸収スペ
クトルと同じ波長位置で指示薬の吸収スペクトルよりも
小さい吸収スペクトルを示し、酸濃度に比例して、ほぼ
一様に低下する。したがって、分析波長（λ₁）の光に
おける反応溶液の吸光度Ｋ₃と試料溶液の吸光度Ｋ₂と
の差、Ｋ₃−Ｋ₂から反応溶液中のアルカリ分吸光度を
得ることができ、指示薬のみの吸光度Ｋ₁との差、Ｋ₁
−（Ｋ₃−Ｋ₂）から当該酸量の吸光度が得られる。

【００１０】そこで、あらかじめ標準酸（JIS 法の操作
によって試験したものが望ましい）により作成した検量
線から吸光度｛Ｋ₁−（Ｋ₃−Ｋ₂）｝に対する酸量ａ
（mgKOH ）を求める。試料油中の酸濃度＝ａ／Ｗ（mgKOH ／g ）上記方法は、試料油の適当量Ｗ（ｇ）を規定量の溶剤に
溶解し、その試料溶液の吸光度Ｋ₂を求め、次いで、規
定量の指示薬とアルカリ成分とを加えて試料油中の酸と
アルカリを反応させて反応溶液の吸光度Ｋ₃を求めるこ
とにより試料油中の酸濃度を求めるものであるが、次の
ような態様も可能である。

【００１１】すなわち、事前に規定量の指示薬およびア
ルカリ成分を溶剤中に溶解し、該溶剤の規定量に試料油
の適当量Ｗ（ｇ）を溶解し反応溶液としてＫ₃を求め
る。次いで、適量の塩酸、硝酸、硫酸等の酸溶液を適量
添加してＫ₂を求め、試料油中の酸濃度を求めるもので
ある。Ｋ₃の測定後、酸溶液を適量添加することによ
り、反応溶液は中和されて溶剤に試料油を溶解した状態
となりＫ₃のピークが消えＫ₂が求まる。ここで添加す
る酸溶液の量は、極めて少量であり溶剤中のアルカリ濃
度から算出できるが、反応溶液を中和しＫ₃のピークを
消すことができる量であれば充分である。この方法によ
れば、事前に溶剤に指示薬およびアルカリを溶解させて
おくことにより、測定時に指示薬およびアルカリ添加の
操作が不要となり、誤差要因が減少することになる。

【００１２】上記定量法によると、酸濃度約 0．1 〜
100 ．0 mgKOH ／g のガソリンエンジン油、ディーゼル
エンジン油、舶用エンジン油およびギャー油等の新油、
使用後油の定量値はJIS 法と相関し、分析精度も変動係
数５％以下と良好で、分析所要時間は10分以下と、JIS
法の所要時間である０．５時間〜１時間と比較して著し
く短縮されている。なお、本発明者らは、特願平２−19
6067号にて、Ｋ₂の値を用いて、ディーゼル油等の使用
後油中の溶剤不溶解分が求められることを公表したが、
本願発明においても、同様にＫ₂から溶剤不溶解分が求
められることは言うまでもない。

【００１３】本発明定量方法およびその装置は、以上説
明したプロセスを具体化したものであり、それぞれ、次
に述べるような構成要件を具備する。（１）潤滑油中の酸成分が溶媒中に溶解された溶液
と、pH変色域がpH８〜12の指示薬とアルカリ成分とを反
応させて得られた試料溶液に対し、可視光領域内で選択
した特定波長の光の吸光度を測定し、前記測定値を光の
吸光度と酸量との関係式に挿入・演算することにより、
試料溶液中の酸濃度を求めることを特徴とする潤滑油中
の酸濃度定量方法。（２）潤滑油中の酸成分が溶媒中に溶解された溶液
に、pH変色域がpH８〜12の指示薬とアルカリ成分とを添
加し相溶して得られた試料溶液に対し、可視光領域内で
選択した特定波長の光の吸光度を測定することを特徴と
する上記第１項記載の潤滑油中の酸濃度定量方法。

【００１４】（３）指示薬成分として、pH変色域がpH
８〜12の指示薬とアルカリ成分とを試料油を溶解する溶
媒中に相溶したものを用いることを特徴とする上記第１
項記載の潤滑油中の酸濃度の定量方法。（４）潤滑油を溶媒に混合した試料溶液を採取する液
浸プローブ、液浸プローブ内の一定厚の前記試料溶液中
を通過させる光の通路、光源および前記透過光のうち35
0 〜800 nmの波長の範囲内で選択した特定波長の光のみ
を通す干渉フィルタまたは発光ダイオードおよび前記特
定波長の透過光の、それぞれの強度を電流に変換する光
電管またはフォトセルから成る検出器、変換された電流
値に基づき、これを酸濃度に変換する演算手段とから成
ることを特徴とする潤滑油中の酸濃度定量装置。（５）試料容器を複数個用意し、それらが順次、液浸
プローブと協動して、前記容器内に収容された各別の試
料溶液の光の吸光度を測定すると共に、一つの試料の測
定が終了する都度、前記液浸プローブに付設された洗浄
装置が働くよう、装置の作動を制御する手段を備えて成
る上記第４項記載の潤滑油中の酸濃度定量装置。

【００１５】

【作用】

（ａ）定量方法試料溶液および反応溶液を調製するときは所定の手順を
踏めば、試料と反応溶液とを均一に溶解することがで
き、さらに、酸性成分とアルカリ成分とが反応する。こ
こで、試料油は、たとえば〔JIS −Ｋ−2501（全酸
価）〕に規定されているような、トルエン、イソプロピ
ルアルコールおよび水からなる混合溶剤を用いて混合
し、試料溶液とすることができる。また、酸濃度定量の
ために用いるアルカリ成分としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムが一般的に用いられる。次に、これ
らのアルカリ成分を溶解する溶剤としては、メチルアル
コール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、
水等を挙げることができ、これらの溶剤を用いて、約
0．01〜１規定の濃度となるように調製し、試料溶液に
添加する際においては、最終的に所定濃度となるように
混合溶剤を添加して濃度の調整を行なう。

【００１６】さらに、試料溶液を溶解する溶剤にアルカ
リを事前に溶解させる場合は、溶剤中のアルカリ濃度が
約 0．0001〜 0．01規定となるように調製することが好
ましい。酸濃度定量のために用いる指示薬としては、pH
変色域が約pH８〜12の指示薬を用いることができる。具
体的には、α−ナフトールベンゼイン、ｐ−ナフトール
ベンゼイン、フェノールフタレイン、チモールブルー、
チモールフタレイン、Ｐ−キシレノールブルー、Ｏ−ク
レゾールフタレイン等を挙げることができる。試料油中
に酸成分の他にアルカリ成分をも含有する場合は、含有
アルカリ成分と指示薬とが反応することも考えられるの
で、このような試料を分析する場合は、α−ナフトール
ベンゼイン、ｐ−ナフトールベンゼインを指示薬として
用いることが好ましい。

【００１７】次に、これらの指示薬を溶解する溶剤とし
ては、たとえば、アセトン、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチ
ル−２−ピリドン、ジオキサン、テトロヒドロララン、
ジメチルスルホキシド、メチルアルコール、エチルアル
コール、イソプロピルアルコール及びJIS −Ｋ−2501に
規定されている溶剤を挙げることができ、これらの溶剤
を用いて、約 0．05〜５重量％の濃度となるように溶解
して、試料溶液に規定量を添加する。また、試料油を溶
解する溶剤に指示薬を事前に溶解させる場合は、溶剤中
の指示薬濃度が約 0．0005〜 0．005 重量％となるよう
に調製することが好ましい。試料油の酸と添加したアル
カリとの反応を円滑にし、試料溶液の吸光度を充分に均
一にして精度よく測定することができるよう、測定の前
後を通じ試料溶液を攪拌する。

【００１８】光源からの光を光ファイバーで導いて入射
光とし、一定厚さの試料溶液中および所定の時間経過
後、反応溶液中を通し、それぞれ、その透過光を受入れ
て、約λ＝350 〜800 nmの範囲内で１つの波長を選択
し、その波長の透過光に対する試料溶液および反応溶液
の吸光度を、それぞれ測定する。透過光は、それぞれ光
−電流変換手段により、その強さを電流に変え所定のプ
ログラムを備えたコンピュータに入力することによって
試料中の酸濃度を算出し、これをプリントアウトする。
試料溶液および反応溶液の光の吸光度の測定は、入射光
および透過光を導入する光ファイバーを内蔵し、先端部
にそれぞれ試料溶液採取用窓、反射鏡を備えた液浸プロ
ーブを試料溶液および反応溶液に浸漬することにより行
われる。

【００１９】したがって、あらかじめ複数の異なる試料
を採取しておけば、次々に異なる試料油中の酸濃度の能
率的な定量が可能となる。ただし、液浸プローブに対し
ては、測定の都度洗浄溶液を通して、それ以前の被測定
試料溶液がプローブに付着、残留するのを洗浄、除去す
ることを要する。そして、上述の各定量方法の手順は、
すべてコンピュータプログラムに基づいて制御すること
ができ、このため、大幅に人手を節減することが可能で
ある。

【００２０】（ｂ）定量装置試料を容器に採取し、このときの採取量Ｇを試料名と対
応してコンピュータに入力する。マグネチックスターラ
攪拌子および試料を入れた容器が移動して、液浸プロー
ブに対向する位置（測定位置）を占めて停止すると、溶
剤分注器が起動して溶剤が容器に加えられ、マグネチッ
クスターラが起動し、試料溶液が攪拌される。また、プ
ローブまたは容器が相互に接近し、プローブの先端の吸
光度測定部が、必要かつ充分な深さに被測定試料溶液中
に浸漬して停止する。液浸プローブには入射光および透
過光を誘導する光ファイバー束が内蔵されていて、試料
溶液を透過して導入された光は、その間に、試料溶液の
特性にしたがって各波長の光の吸収スペクトルを形成す
るので、これを光ファイバー束の出口に導くことにより
測定波長の光に対する試料溶液の吸光度を知ることがで
きる。

【００２１】光ファイバーを通過した光は光電管とかフ
ォトセル等の光−電流変換器によって、その強さを電流
に変えて、コンピュータに入力する。つぎに、指示薬溶
液分注器が起動して指示薬溶液が容器に加えられる。さ
らに、アルカリ溶液分注器が起動してアルカリ溶液が容
器に加えられる。前述、操作直後から連続して、浸漬中
のプローブにより反応溶液を透過して案内された光は、
前記同様その光ファイバー束の出口に導くことにより、
測定波長の光に対する反応溶液の吸光度を知ることがで
きる。光ファイバーを通過した光は、上述と同様に光を
電流に変換してコンピュータに入力する。

【００２２】次に、前述した入力値を所定のプログラム
に従って演算し、試料油中の酸濃度を算出して、その値
をプリントアウトすることができる。また、事前に指示
薬およびアルカリ成分を溶剤に溶解させて測定する場合
は、溶剤分注器が起動して指示薬入アルカリ溶剤が容器
に加えられ、反応溶液の吸光度が測定され、その後、酸
溶液分注器が起動して酸溶液が反応溶液に添加され、試
料溶液としての吸光度が測定されることにより試料油中
の酸濃度の算出が可能となる。上述の一連の工程を自動
化するためには、次のようにして行う。

【００２３】すなわち、試料油中酸濃度の定量が終了す
ると、コンピュータの指示に従って液浸プローブと試料
容器とが相互に隔離し、前記プローブの先端が試料溶液
面から離れると同時に、コンピュータからの信号によっ
て電磁弁が開いて溶剤タンクから送られてくる洗浄用溶
剤が前記プローブに対し噴射され、プローブの測定開口
部その他に付着、残留している測定済み試料溶液を洗
浄、除去すると共に、同溶剤は前記被測定試料容器内に
収容される。

【００２４】プローブの洗浄が充分に行なわれた後は、
前記電磁弁が閉じてプローブの洗浄工程が終了し、測定
済み試料容器がプローブの対向位置（測定位置）から移
動すると共に、マグネチックスターラ攪拌子の入った別
の試料を収容した容器が、新たに液浸プローブの測定位
置を占めて停止する。以上、述べた工程によって酸濃度
定量の一サイクルが完了し、定量方法を自動化すること
ができる。

【００２５】また、光源および干渉フィルタの部分につ
いては、双方の機能を有する発光ダイオード等を用い小
型軽量化し、前述した液浸プローブ検出器ならびに酸濃
度に変換する計算手段をコンパクトにして装備すること
により、当該定量装置をハンディタイプとすることも可
能である。ハンディタイプの測定装置は、一連の定量工
程を自動化する装置と異なり、別途、試料溶液または反
応溶液を調製する必要はあるが、各種機器を使用してい
る現場での潤滑油管理をはじめ、多方面において利用す
ることができる。

【００２６】

【実施例】

（ａ）定量方法試料油の適当量（約 0．005 〜 5．0 ｇ）を規定容量、
たとえば100 mlのビーカーに採取し、これに混合溶剤、
たとえば〔JIS −Ｋ−2501（全酸価）〕に規定する混合
溶剤の適当量（約、10〜100 ml）を加えて溶解し、上述
の手続きを経て調製された試料溶液をマグネチックスタ
ーラ等を用いて攪拌し、これに対して所定の測定波長の
光の吸光度を測定する。次に指示薬溶液、たとえば濃度
０．５重量％の溶液のα−ナフトールベンゼインの混合
溶剤溶液の規定量２mlを、さらに、 0．025 規定の水酸
化カリウムのイソプロピルアルコール溶液の規定量１ml
を前記試料溶液に加え、次いで約10〜30℃の室温下で約
１分間、試料油の酸と反応させる。この一連の試料溶液
調製方法は、試料中の酸と、添加したアルカリおよび指
示薬の反応が定量的、かつ迅速に行われ、定量精度の向
上に効果がある。

【００２７】上述の手続きを経て調製された反応溶液を
マグネチックスタ−ラ等を用いて攪拌・均質化し、前述
試料溶液を測定した測定波長の光と同じ波長の光の吸光
度を測定する。また、本試験に用いた指示薬およびアル
カリ量と同量の指示薬およびアルカリ量を用い、前述混
合溶剤の同量に溶解し、上述測定波長の光と同じ波長の
その吸光度を予め測定する。

【００２８】第１図を参照して、たとえば、本実施例・
試験に用いた指示薬量と同量の指示薬およびアルカリを
用いて、前述混合溶剤の同量に溶解した溶液に対する分
析波長λ₁＝660 nmの吸光度Ｋ₁＝２．０、試料を用い
て調製した試料溶液に対する分析波長λ₁＝660 nmの吸
光度Ｋ₂＝ 0．50、前述した同試料の反応溶液に対する
分析波長λ₁＝660 nmの吸光度Ｋ₃＝１．５が得られ、
この値から指示薬溶液の酸が試料中のアルカリ相当量に
消費された吸光度Ｋ₁−（Ｋ₃−Ｋ₂）＝１．０が求め
られる。吸光度と酸量ｇとの検量係数から試料油中の酸
量ｇが求められ、この値と試料採取量から試料油中の酸
濃度が求められる。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１は、潤滑油中の酸濃度の定量に当り、
前述する本実施例に基づく試料溶液調製方法、液浸プロ
−ブ方式による酸濃度の定量の結果得られた数値と、同
一の潤滑油に対して従来知られている方法〔JIS −Ｋ−
2501（全酸価、電位差滴定法）〕により得られた数値と
対比した、潤滑油中の酸濃度の定量について種々の指示
薬を用いて行った例を示す表で、本発明方法および装置
の分析精度が高く、かつ分析時間が短縮されたことを具
体的にしている。なお、表１の測定値は、前述定量方法
によって算出されたものであり、使用した装置では酸濃
度（mgKOH ／ｇ）＝ 0．45×｛Ｋ₁−（Ｋ₃−Ｋ₂）｝
÷Ｗの関係がある。また、表１中、変動係数は６回の測
定値について次式、変動係数（％）＝（不変分散の平方根で表わした標準偏
差）×100 ÷平均値より算出したものである。

【００３１】次に、事前に指示薬およびアルカリを溶剤
に溶解し、該溶剤中に試料油の適当量を溶解させて酸濃
度を測定する。基本的操作は前述と同様であるが、指示
薬を溶解する溶剤として、たとえば濃度約 0．00５重量
％となるようにα−ナフトルールベンゼインを〔JIS −
Ｋ−2501（全酸価）〕に規定する混合溶剤に溶解する。
試料の適当量（約 0．005 〜 5．0 ｇ）を規定容量のビ
ーカに採取し、該溶剤を適当量（約10〜100 ml）を加え
て、約10〜30℃の室温下で約１分間反応させて、所定の
分析波長における吸光度Ｋ₃を測定する。次に、反応溶
液を中和するために、たとえば、濃度 0．025 Ｎ程度の
塩酸を加える。この際、添加する酸溶液は約１ml以下の
添加で反応溶液を中和することができる。

【００３２】中和が完了すると所定の分析波長における
反応、溶液のピークが消失し、酸溶液の添加量も極めて
少量であるので、精度よく吸光度Ｋ₂を測定することが
できる。Ｋ₁は、前述のように予め測定することができ
るので、以上の過程により酸濃度を定量することができ
る。結果を表２に示す。

【００３３】

【表２】

【００３４】なお、上記方法においても、試料油中の不
溶解分量は吸光度Ｋ₂を用いて測定できることは言うま
でもない。

【００３５】（ｂ）定量装置第２図は、液浸プローブ方式酸濃度または溶剤不溶解分
の自動定量装置の構成図で、要部拡大図である。図中、
吸光度検出器１は、光源（たとえばタングステンラン
プ）２、干渉フィルタ（たとえばλ₁＝660 nm）３、光
電管４および増幅器５からなる測光部と、エレベータ６
に収納された液浸プローブとの、それぞれ対応部分を、
入射光用光ファイバー束８および透過光用光ファイバー
束９とにより接続されて構成されている。液浸プローブ
７は、下部に開口部10（たとえばＨ＝２mm、Ｗ＝10mm）
と反射鏡10ａとが設けられ、エレベータ６のプローブ保
持具11に保持され、測定時は下降して溶液中に浸漬し、
洗浄時およびターンテーブル12の回転時に引上げられ
る。

【００３６】第２図を参照して、エレベータ６には、液
浸プローブ７を取巻いて環状のプローブ洗浄ノズル13が
設けてあり、前記ノズル13はポンプ14および電磁弁15を
備えた洗浄溶剤容器16とチューブにより接続されてい
る。また、エレベータ６はターンテーブル12（たとえば
12本懸掛）および測定位置にマグネチックスターラを備
えた自動試料供給装置17に固定されている。また、試料
容器の上方には指示薬分注ノズル18が設けてあり、前記
ノズル18はポンプ19および電磁弁20を備えた指示薬液容
器21とテフロンチューブにより接続されている。さら
に、試料容器の上方にはアルカリ分注ノズル24が設けて
あり、前記ノズル24は、ポンプ26および電磁弁25を備え
たテフロンチューブによりアルカリ溶液容器27と接続さ
れている。

【００３７】エレベータ６、ポンプ14および19、電磁弁
15および20の開閉、ならびにターンテーブル12の起動と
停止とは、それぞれマイクロコンピュータ22から発信す
る指令によって制御される。また、吸光度検出器１から
の出力電流はマイクロコンピュータ22に入力され、酸濃
度に演算・変換されてプリンタ23に出力される。すなわ
ち、マイクロコンピュータ22から発信される信号により
自動試料供給装置17上のターンテーブル12の任意の位置
に置かれた試料容器が測定位置にセットされ、次に溶剤
注入用のポンプ14および電磁弁15が作動して容器に溶剤
が注入された後にマグネチックスターラが回転し、試料
を溶解する。

【００３８】エレベータ６が起動し、プローブ保持具11
を下降させて液浸プローブ７の開口部10を容器内の試料
溶液に浸漬する。試料容器は、プローブ下部開口部10を
通じて流入し、入射光および透過光用光ファイバー束端
面と反射鏡10ａとの間を占める。吸光度検出器１の光源
２から発した可視光線は、入射光用光ファイバー束８を
通して液浸プローブ７に達し、開口部10で試料溶液に入
射して一部吸収され、前記入射光は反射鏡10ａにより反
射されて、再び試料溶液に入射吸収され透過光用光ファ
イバー束９を経て、干渉フィルタ３に至る。

【００３９】干渉フィルタの透過光（λ₁＝660 nm）は
光電管４により電流に変換され、さらに増幅器５で増幅
されてマイクロコンピュータ22に入力する。次に、指示
薬注入用のポンプ19および電磁弁20が作動し、試料溶液
に所定量の指示薬が添加され、アルカリ注入用のポンプ
26および電磁弁25が作動し、試料溶液にアルカリが添加
され、設定した任意の時間、試料中の酸と添加したアル
カリとが反応する。反応終了し、所定時間経過後、反応
溶液の吸光度を前述試料溶液の吸光度測定と同様に測定
し、その変換・増幅電流をマイクロコンピュータ22に入
力する。

【００４０】マイクロコンピュータ22は、入力電流を透
過度（透過度Ｋ＝透過光Ｉ／入射光Ｉo ）に変換し、さ
らに吸光度（吸光度Ｋ＝Ｌog₁₀Ｉ／Ｔ）に変換した後、
あらかじめ格納されている指示薬溶液のみの吸光度
Ｋ₁、試料採取量Ｇおよび吸光度差Ｋ₁−（Ｋ₃−
Ｋ₂）から酸濃度を算出し、その値をプリンタ23に出力
する。

【００４１】出力が終了すると、マイクロコンピュータ
22から発せられる信号により、溶剤ポンプ14および電磁
弁15が作動し、また、順次エレベータ６が起動してプロ
ーブ保持具11が上昇を開始すると共に、溶剤が洗浄ノズ
ル13から噴射されて、同溶剤により液浸プローブ７が洗
浄される。次いで、自動試料供給装置17が起動し、ター
ンテーブル12が回転して、次の試料容器が測定位置にセ
ットされ、再び、上記操作が自動的に繰返される。な
お、ここで、事前に指示薬およびアルカリを溶剤に溶解
させて測定する場合は、溶剤容器16に所定量の指示薬お
よびアルカリを溶解した混合溶剤を準備し、また、指示
薬溶液容器21には酸溶液を準備することにより、前述と
同様に連続して試料油中のアルカリ濃度、又溶剤不溶解
分を測定することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上のとおりであるから本発明によれ
ば、従来、１試料当りの定量に長時間を要するとか、濃
暗色の試料油には適用のむずかしいといった欠点のある
潤滑油のJIS 法（全酸価）酸濃度定量のための手段を改
善して、比較的人手を要さず、１試料当りの処理時間が
短く、また、精度も高く、多量の試料数を自動的に測定
・定量する潤滑油の酸濃度の定量方法および、その装置
を提供することができるものとなった。また、定量装置
は小型化することも可能で各種機器使用場所等、多方面
でも利用できるものであり、工業的利用価値が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】指示薬溶液、試料溶液および反応溶液に対する
可視光波長領域での透過光の吸光度のスペクトル線図の
一例、

【図２】本発明方法を実施する装置の一実施例で、液浸
プローブ方式による自動定量装置の構成図を示すもので
ある。

【符号の説明】

１吸光度検出器２光源３干渉フィルタ４光電管（フォトセル）５増幅器６エレベータ７液浸プローブ８入射光ファイバー束９透過光ファイバー束 10 プローブ開口部 10ａ反射鏡 11 プローブ保持具 12 ターンテーブル 13 洗浄ノズル 14 ポンプ 15 電磁弁 16 溶剤容器 17 自動試料供給装置 18 指示薬分注ノズル 19 ポンプ 20 電磁弁 21 指示薬溶液容器 22 コンピュータ 23 プリンタ 24 アルカリ分注ノズル 25…電磁弁 26…ポンプ 27…アルカリ溶液容器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潤滑油中の酸成分が溶媒中に溶解された
溶液と、pH変色域がpH８〜12の指示薬とアルカリ成分と
を反応させて得られた試料溶液に対し、可視光領域内で
選択した特定波長の光の吸光度を測定し、前記測定値を
光の吸光度と酸量との関係式に挿入・演算することによ
り、試料溶液中の酸濃度を求めることを特徴とする潤滑
油中の酸濃度定量方法。
【請求項２】潤滑油中の酸成分が溶媒中に溶解された
溶液に、pH変色域がpH８〜12の指示薬とアルカリ成分と
を添加し相溶して得られた試料溶液に対し、可視光領域
内で選択した特定波長の光の吸光度を測定することを特
徴とする請求項１記載の潤滑油中の酸濃度定量方法。
【請求項３】指示薬成分として、pH変色域がpH８〜12
の指示薬とアルカリ成分とを試料油を溶解する溶媒中に
相溶したものを用いることを特徴とする請求項１記載の
潤滑油中の酸濃度の定量方法。
【請求項４】潤滑油を溶媒に混合した試料溶液を採取
する液浸プローブ、液浸プローブ内の一定厚の前記試料
溶液中を通過させる光の通路、光源および前記透過光の
うち350 〜800 nmの波長の範囲内で選択した特定波長の
光のみを通す干渉フィルタまたは発光ダイオードおよび
前記特定波長の透過光の、それぞれの強度を電流に変換
する光電管またはフォトセルから成る検出器、変換され
た電流値に基づき、これを酸濃度に変換する演算手段と
から成ることを特徴とする潤滑油中の酸濃度定量装置。
【請求項５】試料容器を複数個用意し、それらが順
次、液浸プローブと協動して、前記容器内に収容された
各別の試料溶液の光の吸光度を測定すると共に、一つの
試料の測定が終了する都度、前記液浸プローブに付設さ
れた洗浄装置が働くよう、装置の作動を制御する手段を
備えて成る請求項４記載の潤滑油中の酸濃度定量装置。