High-Throughput Analysis of Additive- Elements and Wear Metals in Lubricants by ICP-OES
Aplikace | 2024 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Olejová tribologie je klíčová pro pochopení a kontrolu tření, opotřebení a mazání v technických systémech. Monitorování prvkového složení maziv umožňuje včasnou detekci opotřebení komponent a úbytek účinných aditiv, což minimalizuje riziko poruch, optimalizuje údržbu a snižuje náklady v průmyslových provozech.
Studie si kladla za cíl vyvinout jednoduchou, rychlou a plně kompatibilní metodu s ASTM D5185-18 pro stanovení opotřebních kovů a aditiv v mazivech a olejích. Analýza 140 reálných vzorků zahrnovala nové i používané motorové, převodové a diferenciálové oleje typických viskozit SAE 15W-40 a SAE 80W-90.
Vzorky i standardy se vážily a ředily ředidlem s interním standardem Co (51 ppm) v A-Solvu. Kalibrace pokryla rozsah 10–500 ppm dle prvku. Pro automatické homogenizování vzorků posloužil autosampler Cetac Oils 7400, pro rychlé střídání vzorků integrovaný ventil AVS 6 a pro vhodnou ionizaci ICP-OES Agilent 5900 SVDV pracující ve vertikálním plazmatu s SSRF generátorem a Cooled Cone Interface. Spektrální pozadí korigovala automatická metoda FBC, pro rychlý screening sloužilo IntelliQuant Screening.
Širokospektrální a rychlá semikvantitativní data z IntelliQuant Screening pomáhají při rozhodování o vhodném ředění, výběru vlnových délek a monitoringu trendů opotřebení či úbytku aditiv. Robustní kvantitativní postup dle ASTM D5185-18 umožňuje rutinní QA/QC kontrolu motorových a průmyslových olejů ve vysokém objemu.
Vyvinutá metoda kombinující Agilent 5900 SVDV ICP-OES, AVS ventil a Cetac autosampler nabízí spolehlivou, rychlou a přesnou analýzu opotřebení i aditiv v mazivech dle ASTM D5185-18. Vysoká propustnost a nízké detekční meze umožňují efektivní prediktivní údržbu a kontrolu kvality vprůmyslové praxi.
ICP-OES
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Olejová tribologie je klíčová pro pochopení a kontrolu tření, opotřebení a mazání v technických systémech. Monitorování prvkového složení maziv umožňuje včasnou detekci opotřebení komponent a úbytek účinných aditiv, což minimalizuje riziko poruch, optimalizuje údržbu a snižuje náklady v průmyslových provozech.
Cíle a přehled studie
Studie si kladla za cíl vyvinout jednoduchou, rychlou a plně kompatibilní metodu s ASTM D5185-18 pro stanovení opotřebních kovů a aditiv v mazivech a olejích. Analýza 140 reálných vzorků zahrnovala nové i používané motorové, převodové a diferenciálové oleje typických viskozit SAE 15W-40 a SAE 80W-90.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky i standardy se vážily a ředily ředidlem s interním standardem Co (51 ppm) v A-Solvu. Kalibrace pokryla rozsah 10–500 ppm dle prvku. Pro automatické homogenizování vzorků posloužil autosampler Cetac Oils 7400, pro rychlé střídání vzorků integrovaný ventil AVS 6 a pro vhodnou ionizaci ICP-OES Agilent 5900 SVDV pracující ve vertikálním plazmatu s SSRF generátorem a Cooled Cone Interface. Spektrální pozadí korigovala automatická metoda FBC, pro rychlý screening sloužilo IntelliQuant Screening.
Hlavní výsledky a diskuse
- Detekční limity pro všechny sledované prvky se pohybovaly v řádu mikro až desítek mikrogramů na kilogram (mg/kg).
- Přesnost metody ověřená SRM NIST 1085c dosáhla 94–100 % s RSD pod 0,7 % (n=9).
- Lineární kalibrace vykázala korelační koeficienty > 0,999 až do 500 ppm (Ca) a 100 ppm (ostatní prvky).
- Doba analýzy jednoho vzorku včetně rinsingu byla pouhých 29 s, což umožňuje vysokou propustnost.
- Control charty pro Ca a Mo prokázaly stabilitu koncentrací aditiv v dlouhodobém sledu.
Přínosy a praktické využití metody
Širokospektrální a rychlá semikvantitativní data z IntelliQuant Screening pomáhají při rozhodování o vhodném ředění, výběru vlnových délek a monitoringu trendů opotřebení či úbytku aditiv. Robustní kvantitativní postup dle ASTM D5185-18 umožňuje rutinní QA/QC kontrolu motorových a průmyslových olejů ve vysokém objemu.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace strojového učení pro přediktivní údržbu na základě trendů kovů a aditiv.
- Další zkracování doby analýzy využitím paralelních aerosolových a detekčních systémů.
- Rozšíření metodiky o stopové organické kontaminanty s propojením ICP a hmotnostních detektorů.
- Implementace on-line monitoringu v automatizovaných provozech.
Závěr
Vyvinutá metoda kombinující Agilent 5900 SVDV ICP-OES, AVS ventil a Cetac autosampler nabízí spolehlivou, rychlou a přesnou analýzu opotřebení i aditiv v mazivech dle ASTM D5185-18. Vysoká propustnost a nízké detekční meze umožňují efektivní prediktivní údržbu a kontrolu kvality vprůmyslové praxi.
Reference
- Introduction to Tribology, The Society of Tribologists and Lubrication Engineers (STLE), 2024.
- Amorin A., Improved Accuracy in the Measurement of Wear Metals and Additives in Lubricant Oils by ICP-OES, Agilent 5994-1671EN.
- ASTM D5185-18 Standard Test Method for Multielement Determination of Used and Unused Lubricating Oils and Base Oils by ICP-AES, ASTM International, 2017.
- Reduce Costs and Boost Productivity with the Advanced Valve System (AVS) 6 or 7 Port Switching Valve System, Agilent 5991-6863EN.
- Agilent IntelliQuant Screening, Agilent 5994-1518EN.
- Fitted Background Correction (FBC) – Fast, Accurate and Fully Automated Background Correction, Agilent 5991-4836EN.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Improved Accuracy in the Measurement of Wear Metals and Additives in Lubricant Oils by ICP-OES
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Petrochemicals Improved Accuracy in the Measurement of Wear Metals and Additives in Lubricant Oils by ICP-OES Using an Agilent 5800 Radial View ICP-OES and the ASTM D5185-18 standard method Author Introduction Alejandro Amorin Agilent Technologies, Inc. Most types…
Klíčová slova
fitted, fittednone, noneoil, oillinear, linearintelliquant, intelliquantelement, elementspike, spikeicp, icpgear, gearformatting, formattinginterferences, interferencestorch, torchoutlier, outlierspiked, spikedwavelengths
Improved productivity for the determination of metals in oil samples using the Agilent 5110 Radial View (RV) ICP-OES with Advanced Valve System
2016|Agilent Technologies|Aplikace
Improved productivity for the determination of metals in oil samples using the Agilent 5110 Radial View (RV) ICP-OES with Advanced Valve System Application note Petrochemical Authors Neli Drvodelic Agilent Technologies Melbourne, Australia Introduction The determination of metals in oils by…
Klíčová slova
oil, oiltorch, torchspike, spikeicp, icpmetals, metalsoils, oilsmdl, mdlplasma, plasmaengine, engineelements, elementssolv, solvelement, elementsample, samplelubricating, lubricatinggrey
Improved productivity for the determination of metals in oil samples with ASTM Method D5185, using the Agilent 5100 Radial View (RV) ICP-OES
2014|Agilent Technologies|Aplikace
Improved productivity for the determination of metals in oil samples with ASTM Method D5185, using the Agilent 5100 Radial View (RV) ICP-OES Application note Petrochemical Authors Neli Drvodelic Agilent Technologies Melbourne, Australia Introduction The determination of metals in oils by…
Klíčová slova
mdl, mdlelement, elementppm, ppmtorch, torchuptake, uptakerpm, rpmoils, oilsplasma, plasmaline, lineflow, flowunspiked, unspikedsample, sampleoil, oilmetals, metalslubricating
Lubricating oil analysis according to ASTM D5185 using the Thermo Scientific iCAP 7400 ICP-OES
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 43158 Lubricating oil analysis according to ASTM D5185 using the Thermo Scientific iCAP 7400 ICP-OES Authors Introduction Nora Bartsch, Application Specialist, Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany Analysis of used lubricating oil for wear metals, contaminants and additive elements…
Klíčová slova
oil, oilstandard, standardpump, pumpwere, wereflex, flexsample, sampletolerance, toleranceoils, oilslubricating, lubricatingwhite, whiteweight, weightselected, selectedpreventative, preventativediluted, dilutedwear