紅外光譜技術(shù)在潤(rùn)滑油分析中的應(yīng)用

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1、2008年35卷第2期合成潤(rùn)滑材料g”盯蛐嘣CLUBRICAN'IS5文章編號(hào)：1672—4364(Z00S)0Z一0005一帕紅外光譜技術(shù)在潤(rùn)滑油分析中的應(yīng)用化巖1史永剛1任連嶺2梅林1(1重慶后勤工程學(xué)院，重慶400016；2總后油料研究所，北京100230)摘要：紅外光譜分析技術(shù)是一種高效、快速的現(xiàn)代分析技術(shù)，簡(jiǎn)要介紹了紅外光譜分析技術(shù)的特點(diǎn)和在油品分析中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：紅外光譜；fb析；潤(rùn)滑油；應(yīng)用中圖分類號(hào)：1E626．3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A紅外光譜技術(shù)是光譜測(cè)量技術(shù)、化學(xué)計(jì)量技術(shù)與基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)有機(jī)結(jié)合，將紅外光譜所反映的物

2、態(tài)信息采用化學(xué)計(jì)量技術(shù)建立校正模型，然后通過測(cè)定未知樣品的光譜來快速預(yù)測(cè)其組成或性質(zhì)的分析技術(shù)[1】。在樣品的紅外光譜圖上，可以根據(jù)吸收峰的位置和形狀來推斷未知物的分子結(jié)構(gòu)，依照特征吸收峰的強(qiáng)度來測(cè)定混合物中各種物質(zhì)的含量；利用紅外光譜技術(shù)分析油樣中有機(jī)化合物的基團(tuán)結(jié)構(gòu)，通過比較新，舊油的紅外吸收峰的峰位與峰高，可定性與定量檢測(cè)基礎(chǔ)油與添加劑組分是否發(fā)生了化學(xué)變化，以及變化的類型與程度；利用紅外光譜技術(shù)監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油的衰變過程以及控制其他外來有害物質(zhì)；利用紅外光譜的油分析軟件可定量測(cè)試在用油的氧化值、硫化值、硝化值、積炭、水、乙二醇

3、、燃油稀釋度等參數(shù)；通過對(duì)譜圖分析，結(jié)合各參數(shù)的數(shù)值，可獲得油樣品質(zhì)變化方面的信息。紅外光譜技術(shù)測(cè)試石油產(chǎn)品性能指標(biāo)是近年發(fā)展起來的一種快速分析技術(shù)，該技術(shù)涉及石油產(chǎn)品性能、檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)、儀器制造等多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)，是一項(xiàng)綜合技術(shù)。l紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展物質(zhì)經(jīng)紅外輻射照射后，因分子振動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化而吸收產(chǎn)生的紅外輻射，形成帶有物質(zhì)結(jié)構(gòu)和組成特征的紅外吸收光譜。紅外光譜分為近紅外光譜，中紅外光譜和遠(yuǎn)紅外光譜。通常所說的紅外光譜都指中紅外光譜，分子在中紅外區(qū)域的吸收是由分子在相鄰振動(dòng)能級(jí)之間的躍遷形成的。中紅外光

4、譜技術(shù)在光譜所含信息量，對(duì)不同油品檢測(cè)的適應(yīng)性等方面都具有更好的優(yōu)越性[2]。1．1紅外光譜的技術(shù)特點(diǎn)紅外光譜所含信息量豐富，能夠獲得油品的質(zhì)量和性能信息，對(duì)不同油品有良好的適應(yīng)性。紅外光譜數(shù)據(jù)庫便于維護(hù)、能夠獲得可靠的檢測(cè)結(jié)果，適合快速檢測(cè)油品的質(zhì)量和性能。由于紅外光譜所具有的優(yōu)點(diǎn)，成為油品快速檢測(cè)的首選技術(shù)。紅外光譜分析的主要技術(shù)特點(diǎn)如下：(1)掃描速度快可在全掃描時(shí)間內(nèi)同時(shí)測(cè)定所有頻率的信息，一般只要幾秒鐘，因此，它可用于測(cè)定不穩(wěn)定物質(zhì)的紅外光譜；，(2)強(qiáng)度高具有極高的靈敏度和很高的分辨率，分辨率可達(dá)O．1cln～一0．

5、005on～；(3)信息量大對(duì)樣品的細(xì)微組成變化均有反映；(4)譜帶窄一種或一類物質(zhì)有其對(duì)應(yīng)的特征吸收峰，信息品質(zhì)好，容易識(shí)別。紅外光譜可以直接依據(jù)各組分獨(dú)立的吸收峰基金項(xiàng)目：后勤工程學(xué)院院青年基金資助項(xiàng)目，編號(hào)：YQ07—43707。收稿日期：2008—02—28作者簡(jiǎn)介：化巖(1976一)女。山東雀濟(jì)寧人，碩士，講師。主要從事油品測(cè)試分析和儀器分析研究工作。6合成潤(rùn)滑材料鰣Nr}叨CU_『BmCANls2008年35卷第2期來定量測(cè)定油品的組分，準(zhǔn)確性和重復(fù)性均很高，可以同經(jīng)典的ASTM直接測(cè)試方法相媲美。1．2紅外光譜儀紅

6、外光譜儀是一種對(duì)物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分進(jìn)行定性的分析工具。紅外光譜用于研究化學(xué)問題始于20世紀(jì)20年代，但一直到1947年世界上第一臺(tái)實(shí)用的雙光束自動(dòng)記錄紅外分光光度計(jì)投入使用后，儀器制造技術(shù)上的困難才逐漸得到解決，于是這一分析工具就日益被推廣應(yīng)用。到了20世紀(jì)70年代，由于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和快速傅立葉變換技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了采用傅立葉變換的紅外分光光度計(jì)(FTIR)，它具有記錄速度快，光通量大，分辨率高，偏振特性小以及可累積多次掃描后再進(jìn)行記錄，并可以與氣相色譜聯(lián)用等優(yōu)點(diǎn)，使這一分析工具的作用更大了。紅外光譜主要有色散型紅外

7、光譜儀和Fourier(傅立葉)變換紅外光譜儀，當(dāng)前所使用的紅外光譜儀幾乎都是傅立葉變換型紅外光譜儀?，F(xiàn)代紅外光譜儀朝著高精度、多功能以及同其它測(cè)試方法(如熱分析、氣相色譜、液相色譜等)聯(lián)機(jī)的方向發(fā)展。由于物質(zhì)紅外吸收光譜的特征性和儀器技術(shù)的進(jìn)步，自20世紀(jì)90年代以來，紅外吸收光譜在油品分析中得到了廣泛的應(yīng)用，先后出現(xiàn)了燃料油紅外分析儀和紅外潤(rùn)滑油分析儀，極大地推動(dòng)了油品質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定技術(shù)的進(jìn)步。2紅外光譜技術(shù)在油品分析中的應(yīng)用2．1定性定量分析紅外光譜可以測(cè)定汽油中芳烴、烯烴、飽和烴以及含氧化合物等多種組分，其中對(duì)含氧化合物的

8、測(cè)定具有一定代表性[3]。甲基叔丁基醚(MTBF．)和低碳醇被廣泛地加人汽油中以提高辛烷值，但是，由于腐蝕和環(huán)保的要求，其含量需要嚴(yán)格限制。因此，準(zhǔn)確測(cè)定甲基叔丁基醚(MIBE)和低碳醇在汽油中的含量十分重要。目前，ASTMI)4815規(guī)定用氣相色譜法測(cè)定汽油中