Analysis of Additive Elements in Lubricating Oil Using ICPE-9000

Význam tématu

Analýza prvků přidaných do mazacích olejů je klíčová pro zajištění optimálního výkonu a ochranu proti opotřebení v motorových a průmyslových aplikacích. ICP emisní spektrometrie umožňuje rychlé a citlivé stanovení těchto prvků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie J95 bylo ověřit schopnost přístroje ICPE-9000 simultánně měřit více prvků přítomných v komerčně dostupných motorových olejích (3 typy), převodových olejích ATF (1 typ) a převodových olejích (2 typy).

Použitá instrumentace

• ICP spektrometr ICPE-9000 (Shimadzu)
• RF výkon: 1,4 kW
• Tok plazmového plynu: 16 L/min, pomocného plynu: 1,4 L/min, nosného plynu: 0,7 L/min
• Vstřik vzorku: nebulizér typ 10, koaxiální komora, radiální plazmová hořák

Použitá metodika

Vzorky byly odváženy (1 g) a ředěny 100× xylene. U jednoho vzorku (gear oil) proběhlo další 500× ředění. Jako vnitřní standard byl přidán yttrium (1 mg/L). Kalibrace proběhla pomocí SPEX multi-prvkové směsi a CONOSTAN jedno-prvkových standardů. Kvantifikace využila metodiku kalibrační přímky s vnitřním standardem a ověření přesnosti ředicím testem (poměr 100×/500×).

Hlavní výsledky a diskuse

Tabulka 1 ukázala koncentrace B, Ca, Mg, Mo, P a Zn v rozsahu jednotek až tisíců µg/g. Hodnoty ředicího testu u motorového oleje dosáhly 96–104 % a RSD měření za 3 hodiny byly ≤ 1 % pro všechny prvky. Díky plazmové hořáku bez precipitace uhlíku nebylo nutné zavádět kyslík.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a přesná multi-prvková analýza olejových přísad
• Minimální údržba díky odolnosti proti ukládání uhlíku
• Vhodnost pro QA/QC v průmyslových laboratořích

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření o sledování stopových prvků opotřebení
• Automatizace přípravy vzorků a vysokopropustné analýzy
• On-line monitorování stavu olejů v reálném čase

Závěr

ICPE-9000 prokázal vysokou přesnost, opakovatelnost a efektivitu při stanovení přísad v mazacích olejích. Metoda nabízí robustní a citlivé řešení pro pravidelnou kontrolu kvality.

Reference

• Application Note No. J95, Shimadzu Corporation, First Edition, March 2012
• SPEX CertiPrep oil base multi-element standards
• Conostan oil base single-element standards