红外光谱技术在润滑油分析中的应用

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1、2008年35卷第2期合成润滑材料g”盯蛐嘣CLUBRICAN'IS5文章编号：1672—4364(Z00S)0Z一0005一帕红外光谱技术在润滑油分析中的应用化岩1史永刚1任连岭2梅林1(1重庆后勤工程学院，重庆400016；2总后油料研究所，北京100230)摘要：红外光谱分析技术是一种高效、快速的现代分析技术，简要介绍了红外光谱分析技术的特点和在油品分析中的应用。关键词：红外光谱；fb析；润滑油；应用中图分类号：1E626．3文献标识码：A红外光谱技术是光谱测量技术、化学计量技术与基础测试技术有机结合，将红外光谱所反映的物

2、态信息采用化学计量技术建立校正模型，然后通过测定未知样品的光谱来快速预测其组成或性质的分析技术[1】。在样品的红外光谱图上，可以根据吸收峰的位置和形状来推断未知物的分子结构，依照特征吸收峰的强度来测定混合物中各种物质的含量；利用红外光谱技术分析油样中有机化合物的基团结构，通过比较新，旧油的红外吸收峰的峰位与峰高，可定性与定量检测基础油与添加剂组分是否发生了化学变化，以及变化的类型与程度；利用红外光谱技术监测润滑油的衰变过程以及控制其他外来有害物质；利用红外光谱的油分析软件可定量测试在用油的氧化值、硫化值、硝化值、积炭、水、乙二醇

3、、燃油稀释度等参数；通过对谱图分析，结合各参数的数值，可获得油样品质变化方面的信息。红外光谱技术测试石油产品性能指标是近年发展起来的一种快速分析技术，该技术涉及石油产品性能、检测技术、计算机技术、化学计量学、仪器制造等多学科领域知识，是一项综合技术。l红外光谱分析技术的发展物质经红外辐射照射后，因分子振动状态发生变化而吸收产生的红外辐射，形成带有物质结构和组成特征的红外吸收光谱。红外光谱分为近红外光谱，中红外光谱和远红外光谱。通常所说的红外光谱都指中红外光谱，分子在中红外区域的吸收是由分子在相邻振动能级之间的跃迁形成的。中红外光

4、谱技术在光谱所含信息量，对不同油品检测的适应性等方面都具有更好的优越性[2]。1．1红外光谱的技术特点红外光谱所含信息量丰富，能够获得油品的质量和性能信息，对不同油品有良好的适应性。红外光谱数据库便于维护、能够获得可靠的检测结果，适合快速检测油品的质量和性能。由于红外光谱所具有的优点，成为油品快速检测的首选技术。红外光谱分析的主要技术特点如下：(1)扫描速度快可在全扫描时间内同时测定所有频率的信息，一般只要几秒钟，因此，它可用于测定不稳定物质的红外光谱；，(2)强度高具有极高的灵敏度和很高的分辨率，分辨率可达O．1cln～一0．

5、005on～；(3)信息量大对样品的细微组成变化均有反映；(4)谱带窄一种或一类物质有其对应的特征吸收峰，信息品质好，容易识别。红外光谱可以直接依据各组分独立的吸收峰基金项目：后勤工程学院院青年基金资助项目，编号：YQ07—43707。收稿日期：2008—02—28作者简介：化岩(1976一)女。山东雀济宁人，硕士，讲师。主要从事油品测试分析和仪器分析研究工作。6合成润滑材料鲥Nr}叨CU_『BmCANls2008年35卷第2期来定量测定油品的组分，准确性和重复性均很高，可以同经典的ASTM直接测试方法相媲美。1．2红外光谱仪红

6、外光谱仪是一种对物质分子结构和化学成分进行定性的分析工具。红外光谱用于研究化学问题始于20世纪20年代，但一直到1947年世界上第一台实用的双光束自动记录红外分光光度计投入使用后，仪器制造技术上的困难才逐渐得到解决，于是这一分析工具就日益被推广应用。到了20世纪70年代，由于电子计算机技术和快速傅立叶变换技术的发展和应用，出现了采用傅立叶变换的红外分光光度计(FTIR)，它具有记录速度快，光通量大，分辨率高，偏振特性小以及可累积多次扫描后再进行记录，并可以与气相色谱联用等优点，使这一分析工具的作用更大了。红外光谱主要有色散型红外

7、光谱仪和Fourier(傅立叶)变换红外光谱仪，当前所使用的红外光谱仪几乎都是傅立叶变换型红外光谱仪。现代红外光谱仪朝着高精度、多功能以及同其它测试方法(如热分析、气相色谱、液相色谱等)联机的方向发展。由于物质红外吸收光谱的特征性和仪器技术的进步，自20世纪90年代以来，红外吸收光谱在油品分析中得到了广泛的应用，先后出现了燃料油红外分析仪和红外润滑油分析仪，极大地推动了油品质量指标测定技术的进步。2红外光谱技术在油品分析中的应用2．1定性定量分析红外光谱可以测定汽油中芳烃、烯烃、饱和烃以及含氧化合物等多种组分，其中对含氧化合物的

8、测定具有一定代表性[3]。甲基叔丁基醚(MTBF．)和低碳醇被广泛地加人汽油中以提高辛烷值，但是，由于腐蚀和环保的要求，其含量需要严格限制。因此，准确测定甲基叔丁基醚(MIBE)和低碳醇在汽油中的含量十分重要。目前，ASTMI)4815规定用气相色谱法测定汽油中