Analysis of Lubricant Additive Elements per ASTM D 4927 by X-Ray Fluorescence

Aplikace | 2019 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
X-ray
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Analýza přídavných prvků v mazacích olejích je klíčová pro hodnocení jejich kvality, výkonnosti a ochrany strojních součástí. Metoda Wavelength Dispersive X-Ray Fluorescence (WDXRF) podle ASTM D4927 umožňuje rychlou a přesnou kvantifikaci prvků v rozsahu od ppm až po procentní hladiny.

Cíle a přehled studie


Studie si klade za cíl ověřit výkonnost přístroje Thermo Scientific ARL PERFORM’X 4200 W pro stanovení prvků Ba, Ca, Cu, Mg, P, S a Zn v minerálních olejích. Experiment navazuje na normu ASTM D4927 vytvořením kalibrací a vyhodnocením přesnosti měření.

Použitá metodika


Pro korekci vlivu matice a pozadí se využívají fundamentální parametry pro výpočet absorpčních faktorů a odečítání pozadí měřením mimo píky. Vzorky připravené v tekutých buňkách o hmotnosti 20 g se analyzovaly ve ztrátě hmotnosti střední tloušťkou 4 µm PP filmu. Vzorky se měřily trojmo pro potlačení systematických chyb vážení a inhomogenity.

Použitá instrumentace


Spektrometr ARL PERFORM’X 4200 W vybavený Rh anódou (5 GN+ Rh X-ray tube), šesti primárními filtry, čtyřmi kolimátory, až devíti krystaly, dvěma detektory a heliovým proplachem. Bezpečnostní prvky LoadSafe a Secutainer zabezpečují ochranu při analýze kapalin i prášků.

Hlavní výsledky a diskuse


Měření probíhalo při 30 kV a 90 mA s dobou 30 s na prvek (60 s pro Mg). Pro moderní WDXRF stačí 10–20 s. Kalibrační křivky vykázaly tyto rozsahy a standardní chyby odhadu (SEE):
  • Mg: od LOD do 0,19 %, SEE 2 ppm
  • S: 0,07–4 %, SEE 0,02 %
  • P: od LOD do 0,5 %, SEE 28 ppm
  • Ca: od LOD do 0,5 %, SEE 20 ppm
  • Cu: od LOD do 0,06 %, SEE 2,7 ppm
  • Zn: od LOD do 0,17 %, SEE 6,6 ppm
  • Ba: od LOD do 1 %, SEE 50 ppm
Kalibrační křivky pro P, Ca a Ba prokázaly vysokou linearitu a reprodukovatelnost.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda WDXRF poskytuje:
  • Rychlé bezkontaktní kvantitativní stanovení
  • Široký rozsah stanovených prvků
  • Minimální přípravu vzorku a opakovatelnost výsledků
Uplatnění nalézá v průmyslové kontrole kvality, vývoji nových olejových formulací a prediktivní údržbě strojních zařízení.

Budoucí trendy a možnosti využití


V dalším vývoji lze očekávat zkrácení doby měření díky vylepšeným detektorům, vyšší rozlišení krystalů pro eliminaci interferencí a širší integraci softwarových nástrojů pro automatizaci kalibrací a šarží.

Závěr


Analýza mazacích olejů pomocí WDXRF na přístroji ARL PERFORM’X 4200 W dosahuje vynikající přesnosti a opakovatelnosti. Dodržení standardu ASTM D4927 a použití fundamentálních parametrů pro korekce zaručuje spolehlivé výsledky v rozsahu ppm až procent.

Reference


  • ASTM D4927 Standard Test Method for X-Ray Fluorescence Analysis of Lubricating Oils
  • Thermo Fisher Scientific ARL PERFORM’X Series Application Note AN41668, 2019

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Analysis of Oils
Analysis of Oils
2011|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Analysis of unused lubricating oils per ASTM D4927 and ASTM D6443
Analysis of Traces in Aqueous Solutions with Thermo Scientific ARL PERFORM’X Advanced WDXRF Spectrometer
Analysis of Ni and V in diesel fuel oils with ARL PERFORM’X XRF Series