การหาปริมาณแอลกอฮอล์ เอสเตอร์ ค่าไฮดรอกซิล และค่าการเกิดสบู่ในน้ำมันหล่อลื่นลูกกลิ้ง

เป้าหมายการตรวจจับ

การหาปริมาณแอลกอฮอล์ เอสเตอร์ ค่าไฮดรอกซิล และค่าการเกิดสบู่ในน้ำมันหล่อลื่นลูกกลิ้ง

ภาพรวม

น้ำมันหล่อลื่นสำหรับการรีดขึ้นรูปเป็นวัสดุเสริมที่สำคัญในกระบวนการผลิตแผ่นอลูมิเนียม แถบ และฟอยล์ โดยมีผลโดยตรงต่อทั้งประสิทธิภาพของกระบวนการและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ปริมาณสารเติมแต่งในน้ำมันหล่อลื่นสำหรับการรีดขึ้นรูปเป็นพารามิเตอร์สำคัญ ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยแอลกอฮอล์และเอสเทอร์ที่ระเหยได้ด้วยความร้อน—ทั้งหมดมีหมู่ฟังก์ชันออกซิเจน (หมู่คาร์บอกซิล หมู่ไฮดรอกซิล และหมู่เอสเทอร์ ตามลำดับ) ค่าการเกิดสบู่ของสารเติมแต่งเหล่านี้ยังเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของประสิทธิภาพการหล่อลื่นอีกด้วย

พีคการดูดกลืนแสงลักษณะเฉพาะของแอลกอฮอล์ เอสเทอร์ ค่าไฮดรอกซิล และค่าการเกิดสบู่ ไม่รบกวนซึ่งกันและกัน และไม่ได้รับผลกระทบจากเมทริกซ์ของน้ำมันพื้นฐาน การใช้กฎของแลมเบิร์ต-เบียร์ สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดช่วยให้สามารถสร้างเส้นโค้งสอบเทียบที่เชื่อมโยงความเข้มข้นของส่วนประกอบกับพื้นที่พีคที่แก้ไขแล้วได้ โดยการวิเคราะห์พื้นที่พีคที่แก้ไขแล้วของแถบการดูดกลืนแสงในสเปกตรัมของตัวอย่าง สามารถกำหนดความเข้มข้นของส่วนประกอบที่เติมลงไปได้อย่างแม่นยำสูง

วิธีสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดสำหรับการหาปริมาณแอลกอฮอล์ เอสเทอร์ ค่าไฮดรอกซิล และค่าการเกิดสบู่ในน้ำมันหล่อลื่นรถยนต์ ให้ผลลัพธ์ที่รวดเร็วและแม่นยำ ในขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงข้อเสียของวิธีการทางเคมีแบบดั้งเดิมได้อย่างสิ้นเชิง เช่น ข้อผิดพลาดในขั้นตอนสูง ความซับซ้อนในการดำเนินงาน และต้นทุนที่สูง (เนื่องจากการสิ้นเปลืองสารเคมีมากเกินไป)

หลักการ

วิธีการนี้ใช้ประโยชน์จากยอดการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดที่เป็นลักษณะเฉพาะของแอลกอฮอล์ (เอฟเอ), เอสเตอร์ (เอฟอี), ค่าไฮดรอกซิล (เอชวี) และค่าการเกิดสบู่ (เอสวี) ในน้ำมันหล่อลื่นลูกกลิ้งที่เลขคลื่นต่างๆ เตรียมสารละลายมาตรฐานโดยการเจือจางวัสดุอ้างอิงด้วยน้ำมันพื้นฐานในอัตราส่วนที่กำหนด ตามกฎของแลมเบิร์ต-เบียร์ ความสัมพันธ์เชิงเส้นจะเกิดขึ้นระหว่างความเข้มข้นของสารละลายและพื้นที่ยอดที่แก้ไขแล้วเมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น โดยการแทนค่าพื้นที่ยอดที่แก้ไขแล้วของยอดการดูดกลืนที่เป็นลักษณะเฉพาะจากตัวอย่างทดสอบลงในสมการเชิงเส้นเหล่านี้ จะสามารถกำหนดความเข้มข้นของแต่ละองค์ประกอบได้อย่างแม่นยำ

แอปพลิเคชัน

วิธีการนี้สามารถนำไปใช้ในการหาปริมาณสารเติมแต่งในน้ำมันรีดเย็น แผ่นอลูมิเนียม แถบอลูมิเนียม ฟอยล์อลูมิเนียม และวัสดุที่คล้ายคลึงกันได้

เงื่อนไขการใช้งาน

1. เครื่องดนตรีและอุปกรณ์เสริม

   1)เครื่องสเปกโทรเมตร เอชเคแอล-FTIR สำหรับวิเคราะห์ปริมาณ เอฟเอ, เอฟอี, เอชวี และ เอสวี ในน้ำมันหล่อลื่นลูกกลิ้ง

   2) เซลล์ของเหลวคงที่ (ความยาวทางเดิน: 0.25 มม.)

2. พารามิเตอร์การทดสอบ

   1) ความละเอียด: 4 ซม.^-1

   2) จำนวนครั้งในการสแกน: 64

   3) ตัวตรวจจับ: ตัวตรวจจับอินฟราเรดแบบไพโรอิเล็กทริก

   4) ช่วงการสแกน: 4000–400 ซม.^-1

3. สารเคมี

   1) ปิโตรเลียมอีเทอร์ (ช่วงจุดเดือด: 60–90°C)

   2) เอทานอลบริสุทธิ์ (สารเคมีเกรดวิเคราะห์)

   3) ตัวอย่างน้ำมันหล่อลื่นมาตรฐาน (ความเข้มข้นที่ทราบแล้ว)

4. คนอื่น

   1) เครื่องชั่งวิเคราะห์ (0.0001 กรัม)

   2) ขวดวัดปริมาตร

   3) ปิเปตต์

   4) ไมโครปิเปต (พร้อมหัวปิเปต)

   5) ลูกยาง

   6) แหนบ

   7) สำลีซับน้ำ เป็นต้น

ขั้นตอนการทดสอบ

1. การสร้างกราฟมาตรฐาน

โดยใช้อุปกรณ์เสริมเซลล์ของเหลวแบบคงที่ วัดสเปกตรัมอินฟราเรดของสารละลายมาตรฐาน 5 ชนิดที่มีความเข้มข้นต่างกันด้วยเครื่องสเปกโทรเมตร FTIR บันทึกพื้นที่ยอดพีคที่แก้ไขแล้วสำหรับแอลกอฮอล์ (เอฟเอ), เอสเตอร์ (เอฟอี), ค่าไฮดรอกซิล (เอชวี) และค่าการเกิดสบู่ (เอสวี) สำหรับแต่ละสารมาตรฐาน (ดูตารางที่ 1) สร้างกราฟมาตรฐานสำหรับแต่ละพารามิเตอร์ โดยให้ความเข้มข้น (ปริมาณ) เป็นแกน x และพื้นที่ยอดพีคที่แก้ไขแล้วเป็นแกน y

2. การทดสอบตัวอย่าง

ตัวอย่างถูกวิเคราะห์โดยใช้วิธีเดียวกับตัวอย่างน้ำมันมาตรฐาน ความเข้มข้น (ปริมาณ) ของแต่ละพารามิเตอร์ในตัวอย่างคำนวณตามกฎของเบียร์-แลมเบิร์ต

ผลลัพธ์และการคำนวณ

1.เส้นโค้งมาตรฐาน

สเปกตรัมอินฟราเรดของตัวอย่างน้ำมันมาตรฐานที่ความเข้มข้นต่าง ๆ ถูกนำมาซ้อนทับกัน (ดูรูปที่ 1)

สร้างกราฟสอบเทียบโดยการปรับค่าการตอบสนองสเปกตรัมอินฟราเรดของแต่ละองค์ประกอบให้เข้ากับความเข้มข้นจริง สมการการถดถอยเชิงเส้นและสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (R)²) มีรายชื่ออยู่ในตารางที่ 2 

2. ตัวอย่างการคำนวณ

ได้ทำการคำนวณความเข้มข้นของส่วนประกอบแต่ละชนิดในตัวอย่าง และแสดงผลไว้ในตารางที่ 3

บทสรุป

วิธีการใช้กราฟมาตรฐานร่วมกับสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดในการหาปริมาณแอลกอฮอล์ เอสเทอร์ ค่าไฮดรอกซิล และค่าการเกิดสบู่ในน้ำมันหล่อลื่นรถยนต์พิสูจน์แล้วว่ามีความแม่นยำ รวดเร็ว และใช้งานง่าย โดยกราฟสอบเทียบแสดงค่า R ที่ดี²ด้วยค่า 0.994 และอัตราการฟื้นตัวระหว่าง 99% ถึง 103% วิธีการนี้จึงตรงตามข้อกำหนดสำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณอย่างครบถ้วน