RU2304281C1 - Method for determining amount of detersol-140 additive in motor oils for automobiles - Google Patents
Method for determining amount of detersol-140 additive in motor oils for automobiles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2304281C1 RU2304281C1 RU2006113275/04A RU2006113275A RU2304281C1 RU 2304281 C1 RU2304281 C1 RU 2304281C1 RU 2006113275/04 A RU2006113275/04 A RU 2006113275/04A RU 2006113275 A RU2006113275 A RU 2006113275A RU 2304281 C1 RU2304281 C1 RU 2304281C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additive
- detersol
- additives
- concentration
- optical density
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области контроля качества моторных масел с помощью оптических средств, в частности к способам определения количественного состава, преимущественно для определения присадок в моторных маслах, и может найти применение в аналитических лабораториях, лабораториях нефтеперерабатывающих заводов, криминалистике.The invention relates to the field of quality control of motor oils using optical means, in particular to methods for determining the quantitative composition, mainly for determining additives in motor oils, and may find application in analytical laboratories, laboratories of oil refineries, and forensic science.
В связи с тем, что в современных двигателях внутреннего сгорания автомобильной техники появились более напряженные условия, чем ранее (высокое форсирование, тяжелая нагруженность и т.д.), к моторным маслам предъявляются жесткие требования по их эксплуатационным свойствам, для обеспечения которых в моторное масло добавляют определенное количество различных функциональных присадок (антиокислительные, моюще-диспергирующие и т.д.). При снижении концентрации присадки падает уровень качества масла.Due to the fact that in modern internal combustion engines of automotive vehicles more tense conditions have appeared than before (high boost, heavy loading, etc.), stringent requirements are imposed on engine oils for their operational properties, to ensure which the engine oil add a certain amount of various functional additives (antioxidant, detergent-dispersant, etc.). When the concentration of the additive decreases, the oil quality level decreases.
Определение не только наличия, но и количества присадок является важной задачей, так как они определяют надежность эксплуатации двигателя. Одной из присадок, улучшающих моюще-диспергирующие свойства моторного масла, является Детерсол-140, количество которой в масле должно быть от 2 до 3, 5 мас.%. Присадка Детерсол-140 представляет собой раствор карбонатированного алкилсалицилата кальция, полученного обработкой алкилсалицилата кальция газообразным диоксидом углерода в присутствии промотора и избыточного (против стехеометрии) количества гидроксида кальция. (Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочник / И.Г.Анисимов, К.М.Бадыштова, С.А.Бнатов и др.; под ред. В.М.Школьникова. Изд. 2-е. - М.: Издательский центр «Техинформ», 1999 с.450-451).Determining not only the presence, but also the amount of additives is an important task, since they determine the reliability of the engine. One of the additives that improve the washing-dispersing properties of motor oil is Detersol-140, the amount of which in the oil should be from 2 to 3.5 wt.%. Additive Detersol-140 is a solution of carbonated calcium alkyl salicylate obtained by treating calcium alkyl salicylate with gaseous carbon dioxide in the presence of a promoter and an excess (against stoichiometry) of calcium hydroxide. (Fuels, lubricants, technical fluids. Assortment and application. Handbook / I.G. Anisimov, K.M. Badyshtova, S.A. Bnatov et al .; edited by V.M. Shkolnikov. Ed. 2nd . - M .: Publishing Center "Techinform", 1999 S. 450-451).
Перед авторами стояла задача разработать способ определения количества присадки Детерсол-140 в моторных маслах для автомобильной техники. При просмотре патентной информации и научно-технической литературы было выявлено следующее.The authors were faced with the task of developing a method for determining the amount of Detersol-140 additive in motor oils for automotive vehicles. When viewing patent information and scientific and technical literature, the following was revealed.
Известен способ определения присадок в маслах по величине «щелочного числа», включающий потенциометрическое титрование спиртовым раствором гидроокиси калия (ГОСТ 11362-96. Нефтепродукты и смазочные материалы. Число нейтрализации. Метод потенциометрического титрования).There is a method of determining additives in oils by the value of the "alkaline number", including potentiometric titration with an alcoholic solution of potassium hydroxide (GOST 11362-96. Petroleum products and lubricants. The number of neutralization. Potentiometric titration method).
Недостатками этого способа является то, что присадки определяют не деференцированно, а суммарно, причем об их содержании судят косвенно, исходя из того, что чем выше щелочное число, тем выше концентрация присадок.The disadvantages of this method is that the additives are determined not deferred, but in total, and their content is judged indirectly, based on the fact that the higher the alkaline number, the higher the concentration of additives.
Известен также способ определения активных элементов (бария, кальция и цинка), входящих в состав присадок к маслам в виде солей металлов, включающий разложение солей металлов соляной кислотой и комплексонометрическое оттитровывание бария, кальция и цинка (ГОСТ13538-68 Присадки и масла с присадками. Метод определения бария, кальция и цинка комплексонометрическим титрованием).There is also a method for determining the active elements (barium, calcium and zinc) that are part of oil additives in the form of metal salts, including the decomposition of metal salts with hydrochloric acid and complexometric titration of barium, calcium and zinc (GOST 13538-68 Additives and oils with additives. Method determination of barium, calcium and zinc by complexometric titration).
Недостатком данного способа является то, что определяют только активные элементы присадок, тогда как присадки состоят еще и из органической части (например, карбонатированные алкилсалицилаты).The disadvantage of this method is that only the active elements of the additives are determined, while the additives also consist of the organic part (for example, carbonated alkyl salicylates).
Известно, что все алкилсалицилаты в ИК-спектре характеризуются наличием полосы поглощения в диапазоне 1640-1530 см-1 (Казицина Л.А., Куплетская М.Б. Применение УФ, ИК, ЯМР спектроскопии в органической химии. М.: МГУ им. Ломоносова, Химфак. 1968, с.105). Учитывая то, что Детерсол-140 в своем составе содержит карбонатированный алкилсалицилат кальция, авторы при исследовании качества моторных масел с этой присадкой выявили для нее полосу поглощения 1604 см-1, находящуюся в известном диапазоне.It is known that all alkyl salicylates in the IR spectrum are characterized by the presence of an absorption band in the range of 1640-1530 cm -1 (Kazitsina L.A., Kupletskaya M. B. Application of UV, IR, NMR spectroscopy in organic chemistry. M.: Moscow State University Lomonosov, Khimfak. 1968, p.105). Given that Detersol-140 contains carbonated calcium alkyl salicylate in its composition, the authors, when studying the quality of motor oils with this additive, revealed an absorption band for it of 1604 cm -1 , which is in a known range.
Наиболее близким по технической сущности и взятым за прототип является ИК-спектроскопический способ определения содержания полиалкилметакрилатов в депрессорных присадках к нефтепродуктам, включающий приготовление образцов с известным отношением полимера, мономера и дизельного топлива, содержание которого во всех искусственных смесях составляет 50 мас.%.The closest in technical essence and taken as a prototype is an IR spectroscopic method for determining the content of polyalkyl methacrylates in depressant additives to petroleum products, including the preparation of samples with a known ratio of polymer, monomer and diesel fuel, the content of which in all artificial mixtures is 50 wt.%.
ИК-спектр анализируемого образца снимают в области 1850-1050 см-1 и измеряют оптические плотности на полосах 1735 см-1 и 1170 см-1. Проведя базисные линии через точки 1735 см-1 и 1170 см-1 нулевой линии спектра и замерив соответствующие отрезки, вычисляют концентрацию присадки:The infrared spectrum of the analyzed sample is removed in the range of 1850-1050 cm -1 and optical densities are measured on the bands of 1735 cm -1 and 1170 cm -1 . Passing the baseline through the points of 1735 cm -1 and 1170 cm -1 of the zero line of the spectrum and measuring the corresponding segments, calculate the concentration of the additive:
СП=6731lgD1735/D1170-85 (для СП от 0 до 60 мас.%) илиWith P = 6731lgD 1735 / D 1170 -85 (for With P from 0 to 60 wt.%) Or
СП=2051lgD1735/D1170+18,2 (для СП от 60 до 100 мас.%).With P = 2051lgD 1735 / D 1170 +18.2 (for With P from 60 to 100 wt.%).
(Методы анализа, исследований и испытаний нефтей и нефтепродуктов (нестандартные методики), часть 2, М.:ВНИИНП, 1984, с.285-287).(Methods of analysis, research and testing of oils and petroleum products (non-standard methods), part 2, Moscow: VNIINP, 1984, p. 285-287).
Недостатком известного способа является ограниченный перечень присадок, определение которых возможно. Кроме того, способ длителен из-за наличия промежуточного расчета оптических плотностей и использования разных числовых коэффициентов при определении концентраций присадки в двух диапазонах.The disadvantage of this method is the limited list of additives, the determination of which is possible. In addition, the method is long because of the intermediate calculation of optical densities and the use of different numerical coefficients in determining the concentration of the additive in two ranges.
Технический результат изобретения - расширение номенклатуры определяемых при помощи ИК-спектроскопии присадок для моторных масел.The technical result of the invention is the expansion of the range determined by infrared spectroscopy additives for motor oils.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения количества присадки Детерсол-140 в моторных маслах для автомобильной техники, включающем отбор пробы, спектрофотометрирование, измерение оптической плотности на заданных длинах волн и последующий расчет концентрации присадки по математической зависимости, согласно изобретению при спектрофотометрировании величину оптической плотности замеряют на полосах поглощения 1604 см-1 и 2000 см-1, а концентрацию присадки определяют по следующей зависимостиThe specified technical result is achieved by the fact that in the method for determining the amount of detergent Detersol-140 in motor oils for automotive vehicles, including sampling, spectrophotometry, measuring optical density at given wavelengths and subsequent calculation of the concentration of the additive according to the mathematical dependence, according to the invention, the value of optical the density is measured in the absorption bands of 1604 cm -1 and 2000 cm -1 , and the concentration of the additive is determined by the following relationship
, ,
где С - концентрация присадки, мас.%;where C is the concentration of the additive, wt.%;
ΔD=D1604-D2000, разность оптических плотностей;ΔD = D 1604 -D 2000 , the difference in optical density;
D1604 - оптическая плотность полосы поглощения 1604 см-1;D 1604 is the optical density of the absorption band of 1604 cm -1 ;
D2000 - оптическая плотность полосы поглощения 2000 см-1;D 2000 is the optical density of the absorption band of 2000 cm -1 ;
а=0,1643 постоянный экспериментально полученный коэффициент;a = 0.1643 constant experimentally obtained coefficient;
b=0,0225 постоянный экспериментально полученный коэффициент.b = 0.0225 constant experimentally obtained coefficient.
Для обоснования отличительного признака были приготовлены образцы, представляющие собой композиции моторного масла с различной концентрацией присадки Детерсол-140 (табл.1).To substantiate the distinguishing feature, samples were prepared that were engine oil compositions with various concentrations of Detersol-140 additive (Table 1).
Все искусственно приготовленные образцы исследуют на ИК-Фурье спектрометре АФ-1 с разрешающей способностью 2 см-1, в диапазоне длин волн от 4000 до 450 см-1 в кювете из KCl толщиной 0,1 мм при температуре 20±2°С образца.All artificially prepared samples are examined on an AF-1 IR Fourier spectrometer with a resolution of 2 cm -1 , in the wavelength range from 4000 to 450 cm -1 in a KCl cuvette with a thickness of 0.1 mm at a temperature of 20 ± 2 ° C of the sample.
Замеряют оптические плотности D1604 и D2000. Полоса поглощения 2000 см-1 берется для определения фона образца. Определяют величину разности оптических плотностей полос поглощения 1604 см-1 и 2000 см-1 для каждого образца. Строят график зависимости разности оптических плотностей от концентрации присадки. Для присадки Детерсол-140 график зависимости разности оптических плотностей от ее концентрации имеет вид прямой и может быть представлен уравнением: ΔD=a+bC, где ΔD=D1604-D2000. Путем математической обработки экспериментальных данных авторы получили значения постоянных коэффициентов: а=0,1643; b=0,0225, что позволило получить формулу расчета концентрации присадки Детерсол-140 в моторном масле:Optical densities D 1604 and D 2000 are measured. An absorption band of 2000 cm −1 is taken to determine the background of the sample. The difference in the optical densities of the absorption bands of 1604 cm -1 and 2000 cm -1 is determined for each sample. Build a graph of the dependence of the difference in optical density on the concentration of the additive. For the Detersol-140 additive, the graph of the dependence of the difference in optical densities on its concentration has the form of a straight line and can be represented by the equation: ΔD = a + bC, where ΔD = D 1604 -D 2000 . By mathematical processing of experimental data, the authors obtained the values of constant coefficients: a = 0.1643; b = 0.0225, which made it possible to obtain the formula for calculating the concentration of Detersol-140 additive in engine oil:
Подставив численные значения постоянных коэффициентов «a» и «b» определяют концентрацию присадки в моторном масле.Substituting the numerical values of the constant coefficients “a” and “b” determine the concentration of the additive in the engine oil.
Полученные данные хорошо согласуется с законом Бугера - Ламберта - Бера, выражающим связь оптической плотности и концентрации поглощающего вещества (Казицина Л.А., Куплетская М.Б. Применение УФ, ИК, ЯМР спектроскопии в органической химии. М.: МГУ им. Ломоносова, Химфак. 1968, с.10).The data obtained are in good agreement with the Bouguer-Lambert-Beer law, which expresses the relationship between the optical density and the concentration of the absorbing substance (Kazitsina L.A., Kupletskaya MB, Application of UV, IR, NMR spectroscopy in organic chemistry. M.: Lomonosov Moscow State University Khimfak. 1968, p. 10).
Определив характерную полосу поглощения 1604 см-1 присадки Детерсол-140 и получив математическую зависимость ее концентрации от разности оптических плотностей, авторы исследовали пробы моторного масла марки М-6з/10-В, в которые вводили присадку Детерсол-140 в определенном количестве образцы №№6, 7, 8 (навеску присадки взвешивали на весах ВЛР-200 с ценой деления 0,05 мг, обеспечивающих погрешность измерения 0,010 мг). Результаты представлены в табл.2.Having determined the characteristic absorption band of 1604 cm -1 of the Detersol-140 additive and obtained the mathematical dependence of its concentration on the difference in optical densities, the authors investigated samples of M-6z / 10-V motor oil, into which the Detersol-140 additive was added in a certain amount, samples No. 6, 7, 8 (a portion of the additive was weighed on a VLR-200 balance with a division value of 0.05 mg, providing a measurement error of 0.010 mg). The results are presented in table.2.
параметрыMeasured
options
параметрыAsked
options
параметрыEstimated
options
Полученные значения концентрации заявляемым способом обеспечивают необходимую точность измерения концентрации присадки Детерсол-140. Отклонения концентрации присадки находится в пределах допустимой нормы.The obtained concentration values of the claimed method provide the necessary accuracy of measuring the concentration of the additive Detersol-140. Deviations in the concentration of the additive are within the acceptable range.
Таким образом, изобретение расширяет номенклатуру определяемых при помощи ИК-спектроскопии присадок для моторных масел и позволяет идентифицировать только присадку Детерсол-140 в моторных маслах для автомобильной техники и определять ее количество, а не суммарное содержание всех присутствующих в моторном масле присадок, и не ее активные элементы. Учитывая, что на эксплуатационные свойства присадки в моторном масле влияет не только содержание активных элементов, но и органическая часть присадки (алкилсалицилат), содержание которой ранее не учитывалось, то для оценки эксплуатационных свойств моторных масел, содержащих присадку Детерсол-140, изобретение является актуальным.Thus, the invention extends the range of additives determined by infrared spectroscopy of additives for motor oils and allows only the Detersol-140 additive in motor oils for automotive vehicles to be identified and its quantity, not the total content of all additives present in the motor oil, and not its active elements. Given that the performance of the additive in engine oil is affected not only by the content of active elements, but also by the organic part of the additive (alkyl salicylate), the content of which has not been previously taken into account, the invention is relevant for assessing the performance of engine oils containing the Detersol-140 additive.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006113275/04A RU2304281C1 (en) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | Method for determining amount of detersol-140 additive in motor oils for automobiles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006113275/04A RU2304281C1 (en) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | Method for determining amount of detersol-140 additive in motor oils for automobiles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2304281C1 true RU2304281C1 (en) | 2007-08-10 |
Family
ID=38510896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006113275/04A RU2304281C1 (en) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | Method for determining amount of detersol-140 additive in motor oils for automobiles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2304281C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489716C1 (en) * | 2012-06-09 | 2013-08-10 | Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" | Method of determining amount of mercaptobenzothiazole additives in oil for aviation equipment |
RU2583921C1 (en) * | 2014-12-09 | 2016-05-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Method for determining optimal content of depressor additive in lubricant compositions |
RU2593767C1 (en) * | 2015-05-21 | 2016-08-10 | Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" | Method for determining amount of additives "hitech-580" and "agidol-1" in fuel for jet engines |
RU2768892C2 (en) * | 2019-12-19 | 2022-03-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть-Лаборатория" | Method for quantitative determination of multifunctional detergent additive in gasolines by infrared spectrometry with preliminary concentration |
-
2006
- 2006-04-20 RU RU2006113275/04A patent/RU2304281C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Методы анализа, исследований и испытаний нефтей и нефтепродуктов (нестандартные методики), часть 2. - ВНИИПН, 1984, с.285-287. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489716C1 (en) * | 2012-06-09 | 2013-08-10 | Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" | Method of determining amount of mercaptobenzothiazole additives in oil for aviation equipment |
RU2583921C1 (en) * | 2014-12-09 | 2016-05-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Method for determining optimal content of depressor additive in lubricant compositions |
RU2593767C1 (en) * | 2015-05-21 | 2016-08-10 | Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" | Method for determining amount of additives "hitech-580" and "agidol-1" in fuel for jet engines |
RU2768892C2 (en) * | 2019-12-19 | 2022-03-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть-Лаборатория" | Method for quantitative determination of multifunctional detergent additive in gasolines by infrared spectrometry with preliminary concentration |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7442936B2 (en) | Infrared spectroscopy method for measuring the base number of overbased lubricants | |
Kelly et al. | Prediction of gasoline octane numbers from near-infrared spectral features in the range 660-1215 nm | |
EP2232236B1 (en) | Monitoring lubricant oil condition and/or quality, on-line or at-line, based on chemometric data analysis of flourescence and/or near infrared spectra | |
Adams et al. | FTIR analysis and monitoring of synthetic aviation engine oils | |
De Rivas et al. | Determination of the total acid number (TAN) of used mineral oils in aviation engines by FTIR using regression models | |
US7839492B2 (en) | Laser-induced fluorescence fiber optic probe measurement of oil dilution by fuel | |
RU2304281C1 (en) | Method for determining amount of detersol-140 additive in motor oils for automobiles | |
Macian et al. | Applying chemometric procedures for correlation the FTIR spectroscopy with the new thermometric evaluation of Total Acid Number and Total Basic Number in engine oils | |
US20170059411A1 (en) | FTIR System and Method for Compositional Analysis of Matter | |
KR20040105726A (en) | Method for the analysis of lubricant basicity | |
RU2593767C1 (en) | Method for determining amount of additives "hitech-580" and "agidol-1" in fuel for jet engines | |
dos Santos et al. | Quantification of detergent-dispersant additives in gasoline by thermogravimetry | |
Dong et al. | Determination of total base number (TBN) in lubricating oils by mid-FTIR spectroscopy | |
RU2310830C1 (en) | Method of determining octane number of gasoline | |
Li et al. | Automated acid content determination in lubricants by FTIR spectroscopy as an alternative to acid number determination | |
Macián et al. | An alternative procedure to quantify soot in engine oil by ultraviolet-visible spectroscopy | |
RU2329485C1 (en) | Method of determination of alkali number of motor oils for automotive engines | |
RU2489716C1 (en) | Method of determining amount of mercaptobenzothiazole additives in oil for aviation equipment | |
Dong et al. | A new approach to the determination of moisture in hydrocarbon lubricating oils by mid-FTIR spectroscopy | |
Kalsi et al. | Determination of oxygenates in gasoline by 1H nuclear magnetic resonance spectroscopy | |
van de Voort | FTIR Condition Monitoring of In-Service Lubricants: Analytical Role and Quantitative Evolution | |
Amara et al. | Study of simple detection of gasoline fuel contaminants contributing to increase Particulate Matter Emissions | |
RU2770571C1 (en) | Method for determining the keropur detergent additive in automotive gasoline by infrared spectroscopy | |
Baszanowska et al. | Light absorption spectra for lubricate oil quality tracking in the combustion engine | |
Prehn et al. | Effects of Bio-Alcohol Fuel Blends on the Aging of Engine Lubricating Oil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HK4A | Changes in a published invention | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110421 |