Quality Control of Lubricants
Aplikace | 2020 | MetrohmInstrumentace
Kontrola kvality maziv je klíčová pro zajištění dlouhé životnosti strojních komponent a optimálního výkonu zařízení. Tradiční chemické a fyzikální metody vyžadují časově i materiálově náročné přípravy vzorků a využívají významné objemy reagencií.
Studie se zabývá možností použití spektroskopie v oblasti viditelného a blízkého infračerveného záření (Vis-NIR) pro simultánní stanovení čtyř klíčových parametrů maziv: čísla kyselosti (AN), viskozity, obsahu vlhkosti a barevného čísla. Cílem je porovnat rychlost, přesnost a efektivitu této metody s referenčními normovými postupy (ASTM D664, D445, D6304, D1500).
Analýza probíhala bez jakékoli chemické přípravy vzorků pomocí přístroje XDS RapidLiquid Analyzer v transmisním režimu na rozsahu 400–2500 nm při kontrolované teplotě 40 °C. Vzorky byly jednoduše načteny v jednorázových skleněných vialkách o optické dráze 8 mm. Pro sběr dat a vývoj kalibračních modelů bylo využito softwarové prostředí Vision Air Complete.
Byly vytvořeny predikční modely, jejichž kvalita byla hodnocena koeficientem determinace (R2) a střední chybou křížové validace (SECV).
Predikční modely pro AN, viskozitu a vlhkost vykazují velmi dobré až vynikající výsledky. Model pro barevné číslo je v porovnání o něco méně přesný, přesto pro rutinní kontrolu postačuje.
Čas na výsledek u Vis-NIR spektroskopie je vždy méně než jedna minuta, zatímco referenční metody trvají:
Vis-NIR spektroskopie nabízí významné zkrácení času analýzy, snížení nákladů na spotřební materiál a eliminaci chemikálií. Metoda umožňuje rychlou kontrolu kvality přímo v laboratoři či na výrobní lince a minimalizuje riziko kontaminace.
Očekává se širší nasazení Vis-NIR spektroskopie v on-line monitoringu procesů, vývoj víceparametrických modelů zahrnujících rozšířenou škálu maziv a adaptace algoritmů strojového učení pro zlepšení predikční přesnosti. Dále je perspektivní integrace do digitálních platforem pro řízení kvality.
Studie prokázala, že Vis-NIR spektroskopie s XDS RapidLiquid Analyzer je rychlou, bezchemickou a spolehlivou alternativou k tradičním metodám stanovení klíčových parametrů maziv. Kombinace vysoké přesnosti a minimálních nároků na vzorky z ní činí praktický nástroj pro moderní laboratoře a průmyslové provozy.
NIR Spektroskopie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Kontrola kvality maziv je klíčová pro zajištění dlouhé životnosti strojních komponent a optimálního výkonu zařízení. Tradiční chemické a fyzikální metody vyžadují časově i materiálově náročné přípravy vzorků a využívají významné objemy reagencií.
Cíle a přehled studie
Studie se zabývá možností použití spektroskopie v oblasti viditelného a blízkého infračerveného záření (Vis-NIR) pro simultánní stanovení čtyř klíčových parametrů maziv: čísla kyselosti (AN), viskozity, obsahu vlhkosti a barevného čísla. Cílem je porovnat rychlost, přesnost a efektivitu této metody s referenčními normovými postupy (ASTM D664, D445, D6304, D1500).
Použitá metodika a instrumentace
Analýza probíhala bez jakékoli chemické přípravy vzorků pomocí přístroje XDS RapidLiquid Analyzer v transmisním režimu na rozsahu 400–2500 nm při kontrolované teplotě 40 °C. Vzorky byly jednoduše načteny v jednorázových skleněných vialkách o optické dráze 8 mm. Pro sběr dat a vývoj kalibračních modelů bylo využito softwarové prostředí Vision Air Complete.
- XDS RapidLiquid Analyzer (400–2500 nm, transmisní měření, teplotní kontrola 40 °C)
- Jednorázové skleněné vialky 8 mm
- Software Vision Air Complete pro akvizici dat a tvorbu predikčních modelů
Hlavní výsledky a diskuse
Byly vytvořeny predikční modely, jejichž kvalita byla hodnocena koeficientem determinace (R2) a střední chybou křížové validace (SECV).
- Číslo kyselosti (AN): R2 = 0,898, SECV = 0,439 mg KOH/g
- Viskozita: R2 = 0,987, SECV = 1,84 cSt
- Obsah vlhkosti: R2 = 0,907, SECV = 0,0062 %
- Barevné číslo: R2 = 0,700, SECV = 0,916
Predikční modely pro AN, viskozitu a vlhkost vykazují velmi dobré až vynikající výsledky. Model pro barevné číslo je v porovnání o něco méně přesný, přesto pro rutinní kontrolu postačuje.
Čas na výsledek u Vis-NIR spektroskopie je vždy méně než jedna minuta, zatímco referenční metody trvají:
- Číslo kyselosti (titrace): 5 min
- Viskozita (viskometrie): 4 min
- Vlhkost (KF titrace): 5 min
- Barevné číslo (UV-Vis): 1 min
Přínosy a praktické využití metody
Vis-NIR spektroskopie nabízí významné zkrácení času analýzy, snížení nákladů na spotřební materiál a eliminaci chemikálií. Metoda umožňuje rychlou kontrolu kvality přímo v laboratoři či na výrobní lince a minimalizuje riziko kontaminace.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se širší nasazení Vis-NIR spektroskopie v on-line monitoringu procesů, vývoj víceparametrických modelů zahrnujících rozšířenou škálu maziv a adaptace algoritmů strojového učení pro zlepšení predikční přesnosti. Dále je perspektivní integrace do digitálních platforem pro řízení kvality.
Závěr
Studie prokázala, že Vis-NIR spektroskopie s XDS RapidLiquid Analyzer je rychlou, bezchemickou a spolehlivou alternativou k tradičním metodám stanovení klíčových parametrů maziv. Kombinace vysoké přesnosti a minimálních nároků na vzorky z ní činí praktický nástroj pro moderní laboratoře a průmyslové provozy.
Reference
- AN-NIR-041 Quality Control of Lubricants, Metrohm AG
- ASTM D664 – Standard Test Method for Acid Number
- ASTM D445 – Standard Test Method for Kinematic Viscosity
- ASTM D6304 – Standard Test Method for Water in Petroleum Products
- ASTM D1500 – Standard Test Method for Color of Petroleum Products
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Quality Control of Palm Oil
2020|Metrohm|Aplikace
AN-NIR-044 Quality Control of Palm Oil Environmentally friendly determination of FFA content, iodine value, moisture, DOBI, and carotene content Summary Determination of key quality parameters of palm oil, namely free fatty acids (FFA), iodine value (IV), moisture content, deterioration of…
Klíčová slova
metrohm, metrohmerror, errorxds, xdsmerit, meritfigures, figuresrapidliquid, rapidliquidcarotene, carotenecross, crossstandard, standardpalm, palmvalidation, validationvalue, valuenir, nirsimple, simpleanalyzer
Quality Control of Diesel
2020|Metrohm|Aplikace
AN-NIR-080 Quality Control of Diesel Fast and straightforward determination of cetane index, flash point, CFPP, D95, and viscosity with NIRS Summary The cetane index (ASTM D613), flash point (ASTM D56), cold filter plug point (CFPP) (ASTM D6371), D95 (ISO 3405),…
Klíčová slova
metrohm, metrohmerror, errormerit, meritxds, xdsfigures, figuresrapidliquid, rapidliquidcross, crossstandard, standardnirs, nirsvalidation, validationdiesel, dieselanalyzer, analyzersimple, simplevalue, valueresult
Quality Control of Isocyanates
2020|Metrohm|Aplikace
AN-NIR-068 Quality Control of Isocyanates Chemical-free and fast determination of isocyanate content with NIRS Summary Determination of isocyanates (ASTM D7252) is a challenging procedure due to the reactivity of these organic species with atmospheric moisture, as well as their toxicity.…
Klíčová slova
metrohm, metrohmxds, xdsrapidliquid, rapidliquidisocyanate, isocyanateanalyzer, analyzernirs, nirssimple, simpletransmission, transmissionvialheater, vialheatertempered, temperedoptiprobe, optiprobeerror, errorisocyanates, isocyanatesmanagement, managementsolution
Quality Control of Palm Oil
2020|Metrohm|Aplikace
AN-NIR-085 Quality Control of Palm Oil Accurate and precise determination of the iodine value Summary Determination of key quality parameters of palm oil, such as the iodine value (IV), are typically performed using time consuming and costly wet chemical methods.…
Klíčová slova
metrohm, metrohmxds, xdsnirs, nirserror, errorrapidliquid, rapidliquidsimple, simpleanalyzer, analyzermerit, meritfigures, figuresvial, vialheater, heatervialheater, vialheaterthus, thusaccurate, accuratevalue