RADIAN ASAP for Quick and Simple QC Screening for Additives in Lubricant Oils

Význam tématu

Lubrikační oleje se používají v široké škále průmyslových aplikací k omezení opotřebení a tření mezi povrchy. Pro zajištění optimálního výkonu jsou oleje složeny z báze a speciálních přísad. Rychlá a spolehlivá kontrola složení lubrikantů je klíčová pro kvalitu výroby, prodloužení životnosti zařízení a rozhodování v reálném čase.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo ověřit použití systému RADIAN ASAP pro přímou, rychlou analýzu olejových vzorků s minimální přípravou. Studie demonstruje schopnost termického dekonvolučního rampování a analýzy hmotnostní spektrometrií k rozlišení báze oleje a jednotlivých aditiv.

Použitá instrumentace

• RADIAN ASAP System pro rapidní vzorkování a ionizaci
• MassLynx software pro ovládání a akvizici dat
• ACQUITY vial a skleněné kapiláry s automatizovaným vypalováním za vysoké teploty (bake-out)

Metodika

Vzorek komerčního motorového oleje byl rozpuštěn v poměru 9:1 toluen:methanol s 0,1 % kyselinou mravenčí na koncentraci 1 mg/ml. Pro každé měření se kapilára ponořila do roztoku 15 s technikou ‘‘dip and swirl’’, následovalo rychlé vypálení pozůstatků. Data byla získána při balónovitém teplotním rampování z 100 °C na 600 °C během 2 minut, což umožnilo postupné uvolňování složek dle bodu varu.

Hlavní výsledky a diskuse

• Nízkomolekulární slitiny a rozpouštědla se uvolňovaly při nižších teplotách okamžitě po vložení kapiláry.
• Vyšší molekulární složky aditiv a báze oleje se detekovaly při zvýšené teplotě, což usnadnilo identifikaci jednotlivých komponent.
• Spektrální rozlišení odhalilo charakteristické iontové klastry pro aditiva (např. organofosfáty, detergentní přísady) i pro základní olej.
• Termální dekonvoluce zkrátila dobu měření na minuty a poskytla přehledné, informačně bohaté profily.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá “dip and analyze” protokol bez potřeby chromatografické separace.
• Minimální příprava vzorku a snadná reprodukovatelnost.
• Malý prostorový nárok přístroje a jednoduché ovládání vhodné pro QC laboratoře.
• Okamžitá data pro urychlení rozhodovacích procesů ve výrobě i údržbě strojního zařízení.

Budoucí trendy a možnosti využití

Systém RADIAN ASAP může být rozšířen o kvantifikační analýzy, integraci s chemometrickými nástroji pro multivariační hodnocení a online monitorování procesů. Dalšími směry jsou adaptace metody na různé typy mazných kapalin a automatizace vzorkovacího řetězce pro zvýšení propustnosti.

Závěr

RADIAN ASAP System se osvědčil jako efektivní nástroj pro rychlou kvalitativní analýzu složení lubrikačních olejů. Kombinace termického rampování, selektivní hmotnostní detekce a jednoduchého workflow nabízí spolehlivé sledování přítomnosti klíčových aditiv i báze oleje ve velmi krátkém čase.

Reference

1. Neikov OD, Yefimov NA. Handbook of Non-Ferrous Metal Powders. Elsevier Academic Press; 2019. Kapitola 1, s. 3–62.
2. Fox B. Elemental Analysis of Lubricating Grease by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry. Journal of ASTM International. 2005;2(8):1–9.
3. Al-Ghouti MA, Al-Degs YS, Amer M. Application of Chemometrics and FTIR for Determination of Viscosity Index and Base Number of Motor Oils. Talanta. 2010;81:1096–1101.