Multi-element Analysis of Used Lubricant Oils

Význam tématu

Analýza kovových stop a přídavkových prvků v nových a použitých mazacích a hydraulických olejích je klíčová pro prediktivní údržbu strojních systémů. Včasné zjištění opotřebení součástí či kontaminace pomáhá předcházet nákladným odstávkám motorů, převodovek a turbín.

Cíle a přehled studie

Práce hodnotí použití plně rozebiratelné Easy-fit hořáku v ICP-OES Agilent 5110 RV pro analýzu dle normy ASTM D5185-18. Studie se zaměřila na přesnost stanovení 22 prvků ve vzorcích použitých olejů, provozní stabilitu instrumentu a efektivitu údržby.

Použitá metodika a instrumentace

Všechna měření probíhala podle ASTM D5185-18, vzorky a standardy byly připraveny váhovou dilucí v kerosenovém rozpouštědle A-Solv ICP. Jako interní standard sloužil 25 mg/kg kobaltu.

• ICP-OES: Agilent 5110 Radial View s autosamplerem SPS 4
• Hořák: Easy-fit fully demountable torch s vnějším kvartsevým pláštěm pro organické vzorky
• Injektor: removable 1,4 mm i.d. kvartseový injektor
• Nebulizér: SeaSpray U-series concentric glass nebulizer
• Sprejová komora: dvouprůchodová skleněná
• Peristaltické hadičky a online přívod interního standardu

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla při analýze NIST SRM 1085c průměrných odchylek do ±10 % a RSD <3 %. Detekční limity všech prvků byly pod 0,5 mg/kg a kvantifikační limity pod 2 mg/kg dle požadavků. Dlouhodobá stabilita po 10 hodinách nepřerušovaného provozu vykázala přesnost v rámci ±10 % a RSD <3 %. Recovery testy různých použitých olejů (motorový, hydraulický, diferenciální) prokázaly spolehlivé výsledky v rozsahu ±10 % napříč průměry viskozity.

Přínosy a praktické využití metody

Konfigurace umožňuje:

• rychlou výměnu a čištění hořáku bez demontáže přístroje,
• vysokou průchodnost vzorků v analytických laboratořích tribologie,
• jednočtecí stanovení kovových stop i vysoce koncentrovaných přísad v jednom běhu díky širokému dynamickému rozsahu,
• nižší provozní náklady a delší provozní intervaly bez blokace injektoru.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj se zaměří na integraci automatizované údržby hořáku, rozšíření metody o stopový S a halogeny a využití umělé inteligence pro prediktivní analýzu trendů opotřebení v reálném čase.

Závěr

Agilent 5110 RV ICP-OES s Easy-fit fully demountable hořákem splňuje požadavky ASTM D5185-18 pro analýzu mazacích olejů. Metoda nabízí vysokou přesnost, spolehlivost a provozní efektivitu a je vhodná pro rutinní i výzkumné tribologické laboratoře.

Reference

• ASTM D5185–18 Standard Test Method for Multielement Determination of Used and Unused Lubricating Oils and Base Oils by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017.