การหาปริมาณสารเติมแต่งในน้ำมันหล่อลื่นสำหรับรีดขึ้นรูปผลิตภัณฑ์อลูมิเนียม

เป้าหมายการตรวจจับ

การหาปริมาณสารเติมแต่งในน้ำมันหล่อลื่นสำหรับรีดฟอยล์/แผ่น/แถบอลูมิเนียม

ภาพรวม

น้ำมันหล่อลื่นสำหรับการรีดขึ้นรูปเป็นวัสดุเสริมที่สำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการผลิตแผ่นอลูมิเนียม แถบ และฟอยล์ มันส่งผลโดยตรงต่อการทำงานของกระบวนการและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ในขณะที่ปริมาณสารเติมแต่งในน้ำมันหล่อลื่นสำหรับการรีดขึ้นรูปเป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่สำคัญ สารเติมแต่งในน้ำมันหล่อลื่นสำหรับการรีดขึ้นรูปส่วนใหญ่ประกอบด้วยกรด แอลกอฮอล์ และเอสเทอร์ ซึ่งทั้งหมดมีหมู่ฟังก์ชันที่มีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบ (หมู่คาร์บอกซิล หมู่ไฮดรอกซิล และหมู่เอสเทอร์ ตามลำดับ) ยอดการดูดกลืนแสงที่เป็นลักษณะเฉพาะของสารเหล่านี้จะไม่รบกวนซึ่งกันและกันและไม่ได้รับผลกระทบจากพื้นหลัง (น้ำมันพื้นฐาน) ตามกฎของแลมเบิร์ต-เบียร์ สามารถสร้างเส้นโค้งการทำงานระหว่างความเข้มข้นของส่วนประกอบและการดูดกลืนแสงได้ ทำให้สามารถกำหนดความเข้มข้นของส่วนประกอบสารเติมแต่งแต่ละชนิดได้อย่างแม่นยำโดยการวัดการดูดกลืนแสงของยอดที่เกี่ยวข้องในสเปกตรัมของตัวอย่าง

การใช้สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดในการวัดปริมาณสารเติมแต่งในน้ำมันหล่อลื่นช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่รวดเร็วและแม่นยำ ในขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงข้อเสียของวิธีการทางเคมีได้อย่างสิ้นเชิง เช่น อัตราความผิดพลาดสูง ขั้นตอนที่ยุ่งยาก และต้นทุนที่สูง (เนื่องจากการสิ้นเปลืองสารเคมีมากเกินไป)

หลักการ

โดยใช้ประโยชน์จากยอดการดูดกลืนแสงที่เป็นลักษณะเฉพาะของแต่ละองค์ประกอบในสารเติมแต่งน้ำมันหล่อลื่นสำหรับรีดฟอยล์อลูมิเนียมที่ความถี่คลื่นต่างๆ ในย่านอินฟราเรด (เช่น แอลกอฮอล์แสดงยอดการดูดกลืนแสงที่เป็นลักษณะเฉพาะที่ 1052 ซม.⁻¹)^-1ในขณะที่กรดและเอสเทอร์แสดงพีคที่ 1709 ซม.^-1และ 1743 ซม.^-1(ตามลำดับ) ชุดสารละลายมาตรฐานจะถูกเตรียมโดยการเจือจางวัสดุอ้างอิงด้วยน้ำมันพื้นฐาน (สารหล่อลื่นที่มีส่วนประกอบของน้ำมันก๊าดและ C)₁₂-ซี₁₆โซ่คาร์บอน) ในอัตราส่วนที่เฉพาะเจาะจง ตามกฎของแลมเบิร์ต-เบียร์ ความเข้มข้นของสารละลายแต่ละชนิดมีความสัมพันธ์เชิงเส้นกับค่าการดูดกลืนแสงเมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น โดยการแทนค่าการดูดกลืนแสงของยอดพีคที่แสดงลักษณะเฉพาะจากตัวอย่างทดสอบลงในสมการเชิงเส้น จะสามารถกำหนดความเข้มข้นของส่วนประกอบแต่ละชนิดในตัวอย่างได้

เงื่อนไขการใช้งาน

1. เครื่องมือและอุปกรณ์เสริม 

1) เครื่องสเปกโทรเมตร เอชเคแอล-FTIR สำหรับวิเคราะห์ปริมาณสารเติมแต่งในน้ำมันหล่อลื่นสำหรับรีดแผ่นอลูมิเนียม แถบ และฟอยล์ 

2) อุปกรณ์ทดสอบของเหลว: เซลล์ของเหลวแบบคงที่ (เส้นผ่านศูนย์กลาง = 30 มม.) 

2.อื่นๆ 

1) โดเดคาโนล (C₁₂ชม₂₆O), ความบริสุทธิ์: 99% 

2) เฮกซาเดคาโนล (C₁₆ชม₃₄O), ความบริสุทธิ์: 98% 

3) เมทิลปาลมิเตต (C₁₇ชม₃₄เดอะ₂ความบริสุทธิ์: 97% 

4) กรดลอริก (C₁₂ชม₂₄เดอะ₂), ความบริสุทธิ์: 97.5% 5)n-ไตรเดเคน (C₁₃ชม₂₈ความบริสุทธิ์: 99% 

3. เงื่อนไขการทดสอบ 

1) ความละเอียด: 4 ซม.^-1

2) เวลาสแกน: 32 

3) ตัวตรวจจับ: ตัวตรวจจับอินฟราเรดแบบไพโรอิเล็กทริก 

4. การวัดความยาวเส้นทางแสงในเซลล์ของเหลว 

ใช้วิธีการสร้างภาพอินเตอร์เฟอโรแกรมโดยวางเซลล์ของเหลวคงที่ที่ว่างเปล่าไว้ในเส้นทางแสงและทำการสแกน (ช่วงการสแกน: 1900 ซม.)^-1ถึง 600 ซม.^-1) เพื่อให้ได้แถบการแทรกสอดที่มีค่าสูงสุดและค่าต่ำสุด จากนั้นจึงคำนวณความยาวเส้นทางแสงของเซลล์ของเหลวคงที่โดยใช้สูตร: 

การวัดตัวอย่าง 

ค่อยๆ ฉีดตัวอย่างลงในเซลล์ของเหลวโดยใช้กระบอกฉีดยาแก้ว (ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีฟองอากาศอยู่ในเซลล์ หากพบ ให้ฉีดซ้ำ) วางเซลล์ของเหลวให้อยู่ในเส้นทางแสง และทำการสแกนโดยใช้สเปกตรัมของ n-ไตรเดเคน เป็นพื้นหลัง

โดยใช้เส้นแทนเจนต์ของแต่ละยอดการดูดกลืนแสงเป็นเส้นฐาน วัดค่าการดูดกลืนแสงของยอดการดูดกลืนแสงสูงสุดที่ประมาณ 1743 ซม.⁻¹^-11709 ซม.^-1และ 1052 ซม.^-1นำค่าการดูดกลืนแสงที่ได้ไปแทนลงในกราฟสอบเทียบเพื่อหาความเข้มข้นของแต่ละองค์ประกอบในตัวอย่าง

การสร้างเส้นโค้งสอบเทียบ 

1. การเตรียมสารละลายมาตรฐาน

โดยใช้ n-ไตรเดเคน เป็นตัวทำละลายและสารเติมแต่งต่างๆ เป็นตัวถูกละลาย เตรียมสารละลายมาตรฐานต่อไปนี้โดยคิดเป็นร้อยละโดยมวล นำค่าการดูดกลืนแสงไปแทนในกราฟสอบเทียบเพื่อหาความเข้มข้นของแต่ละองค์ประกอบในตัวอย่าง 

1) สารละลายมาตรฐานสำหรับน้ำมันหล่อลื่นรีดฟอยล์อลูมิเนียม 

2) สารละลายมาตรฐานสำหรับน้ำมันหล่อลื่นรีดแผ่น/แถบอลูมิเนียม 

2. การวัดสารละลายมาตรฐาน 

โดยใช้ n-ไตรเดเคน เป็นสารอ้างอิง ทำการวัดสารละลายมาตรฐานทั้งสองชุด และบันทึกค่าการดูดกลืนแสงของแต่ละยอดการดูดกลืนแสง (ตัวอย่างสเปกตรัมแสดงอยู่ด้านล่าง) 

2.1 สเปกตรัมเส้นโค้งการสอบเทียบสำหรับน้ำมันหล่อลื่นรีดแผ่น/แถบอลูมิเนียม 

2.1.1 ลักษณะเฉพาะของพีคการดูดกลืนแสงของเฮกซาเดคาโนล 

2.1.2 จุดสูงสุดของการดูดกลืนแสงของเมทิลปาลมิเตตและกรดลอริก 

2.2 สเปกตรัมเส้นโค้งการสอบเทียบสำหรับน้ำมันหล่อลื่นรีดฟอยล์อลูมิเนียม 

2.2.1 ลักษณะการดูดกลืนแสงสูงสุดของโดเดคาโนล 

2.2.2 ลักษณะเฉพาะของจุดดูดกลืนแสงสูงสุดของกรดลอริก 

3. การสร้างกราฟสอบเทียบ

สร้างกราฟมาตรฐานโดยกำหนดให้เศษส่วนมวล (%) ของสารละลายมาตรฐานเป็นแกน x และค่าการดูดกลืนแสงเป็นแกน y จากนั้นจึงคำนวณสมการกราฟสอบเทียบและค่า R² (ตัวอย่างแสดงด้านล่าง)

4. การตรวจสอบความถูกต้องของอัตราการฟื้นตัว

บทสรุป

วิธีการใช้กราฟมาตรฐานในการหาปริมาณสารเติมแต่งในน้ำมันหล่อลื่นสำหรับการรีดแผ่นฟอยล์/แผ่น/แถบอลูมิเนียมนั้น พิสูจน์แล้วว่ามีความแม่นยำ รวดเร็ว และใช้งานง่าย โดยกราฟการสอบเทียบแสดงค่า R ที่ดี²ด้วยค่า 0.999 และอัตราการฟื้นตัว 99–103% วิธีการนี้จึงตรงตามข้อกำหนดการวิเคราะห์เชิงปริมาณอย่างครบถ้วน