Lubricating oil analysis according to ASTM D5185 using the Thermo Scientific iCAP 7400 ICP-OES

Význam tématu

Analýza použitých mazacích olejů umožňuje sledovat opotřebení motorových a průmyslových komponentů, včas detekovat kontaminanty a vyhodnocovat stav přidaných aditiv. Díky rychlému vyšetření pomocí ICP-OES lze plánovat preventivní údržbu a předcházet nákladným poruchám a výpadkům provozu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo demonstrovat metodu ASTM D5185 pro stanovení aditiv, opotřebních kovů a kontaminantů v použitých olejích při přímé analýze bez složitého trávení. Studie popisuje přípravu vzorků, použití standardů a validaci na referenčních materiálech v rámci rutinního sledování stavu oleje.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika:

• Homogenizace vzorků ultrazvukem (případně předehřátí na 60 °C pro viskózní oleje).
• Dělení vzorků 1:9 váhově v xylenových směsích s 10 % oleje a interním standardem (yttrium 10 mg·kg⁻¹).
• Kalibrace a kontrola přesnosti pomocí NIST SRM 1084a a 1085b.

Instrumentace:

• Thermo Scientific iCAP 7400 ICP-OES Radial pro vysokou toleranci na organickou matrici.
• Teledyne CETAC ASX-1400 Stirring autosampler pro zajištění homogenity.
• V-groove nebulizér a baffle cyklonická komora ke snížení množství velkých částic a organického rozpouštědla.
• Parametry plazmy: RF výkon 1150 W, proudy chladicího plynu 12 L·min⁻¹, pomocného 1,5 L·min⁻¹, nebulizačního 0,35 L·min⁻¹, pumpa 40 rpm.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza referenčních standardů prokázala přesnost a opakovatelnost s odchylkami do 5 %. U skutečných vzorků oleje (Quartz 7000) byla sledována změna koncentrací klíčových prvků podle doby provozu:

• Železo (Fe) stoupalo s dobou provozu – indikátor opotřebení součástí.
• Hořčík (Mg) klesal, což naznačuje spotřebu aditiv.
• Síra (S) a křemík (Si) zůstávaly relativně stabilní – filtrace částic funguje.

Metoda nevyžaduje IEC korekce ani profilování vlnových délek díky stabilitě iCAP 7400.

Přínosy a praktické využití metody

Rychlá přímá analýza bez trávení umožňuje zkrácené doby odezvy (méně než 2 minuty na vzorek) a snadnou integraci do rutinních QC/QA laboratoří. Metoda spolehlivě sleduje jak opotřebení, tak úbytek aditiv, což podporuje efektivní plánování údržby a snižuje neplánované odstávky.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření online monitoringu mazacích olejů, automatizace přípravy vzorků a integrace výsledků do prediktivních údržbových systémů. Další směr představuje rozšíření o prvky s nízkými hmotnostními koncentracemi pomocí pokročilých korekcí maticových interferencí.

Závěr

Thermo Scientific iCAP 7400 ICP-OES Radial plně vyhovuje ASTM D5185 pro přímou analýzu mazacích olejů. Vysoká tolerance organické matice spolu s rychlým zpracováním vzorků umožňuje spolehlivou rutinní kontrolu opotřebení a účinnosti aditiv.