利用红外法测TAN和TBN的优势

  当润滑油老化时，监测润滑油的酸度水平通常通过润滑油样品的电化学滴定来进行。这些方法需要相对大体积的样品（范围从0.1至20g）、训练有素的技术人员、个人防护设备以及熟悉易燃、腐蚀性、危险和有毒试剂的使用和处置方法（每个样品100mL，不包括溶剂需要洗涤和冲洗。）这些方法是耗时的：TBN滴定可能需要长达一小时。除了清理和废物处理外，还必须为仪器设置样品制备，还要对功能和质量检查预留时间。 相比之下，由斯派超公司斯派超公司开发的直接红外方法不需要样品制备，没有试剂，也没有溶剂，只需要0.03mL的润滑油就可以完成分析。清洁只需要一个商店的抹布或毛巾，测量本身在大约一分钟内完成。 基于流体类型，TAN或TNB的报告单位为mgKOH / g。

  显然，这种红外方法通过减少劳动力，材料和危险废弃物提供了明显得节约成本的可能。 在这一点上，该方法基于具有新鲜润滑油样品，以便对其化学族进行分类，并且提供对在用或用过的润滑油的定量TAN和TBN读数。然而，一旦分类，新的、使用中的或使用过的润滑油的样品可以连续分析，而不需要参考新的样品。随着库的不断扩大，并不是所有的润滑油都会被归类为化学家族。对于这些情况，必须使用已建立的ASTM红外方法来评估油液降解。 但是，在这一点上，我们遇到的超过百分之九十的润滑油可以用现有的库来进行分类。对于知道并对新润滑油感兴趣的现场操作者，该方法可以通过对开始时它们的润滑油组进行分类来迅速确认。

    有几种ASTM标准滴定方法来详细测量润滑油的TAN和TBN。ASTMD664涵盖了石油产品的TAN的电位测量，用氢氧化钾溶液滴定。TBN可以根据ASTM D4739（使用盐酸）或ASTMD2896（高氯酸）测量酸法。后者主要用于新油，而前者用于跟踪在用油液的TBN的降低情况。在ASTM D2896试验方法中使用较强的溶剂/滴定剂混合物将滴定样品中不具有的弱碱和弱碱性降解产物。正是由于这个原因，我们的红外TBN值与ASTM D4739相关。

  这些对于用过的油的标准方法的重复性和再现性是显而易见的，重复性是相同操作者使用相同的测量设备在同一样品上的测量的变化情况。再现性是独立测试的对照。

    对于TAN为2.0mgKOH/g的在用样品，滴定法的独立测试（重现性）结果在1.12和2.88mgKOH/g之间，重复性在1.77和2.23mgKOH/g之间。

  为了比较，IR法TAN再现性结果与滴定法一致，相对于滴定法，IR法在4mgKOH/g以下，99％置信区间的重复性结果为0.49mgKOH/g因此，对于2mgKOH/g的标称样品，结果预期在1.51和2.49mgKOH/g之间的范围，与ASTM方法相当。

  重复性计算在中间范围的99％置信区间以6.8％相对标准差在（0-10mgKOH/g），这类似于ASTM方法

  涡轮机油的典型校准曲线如下所示。该图描述了几种不同品牌的润滑油分解的状态。

    对一个TBN为10mgKOH/g的在用样品，滴定结果再现性可以在5.5至14.5mgKOH/g内，重复性在9.6和10.4mg KOH / g之间。

  对TBN，在0-16mgKOH/g范围内在99％置信区间下，再现性结果为3mg KOH/g。

  对一个标称TBN为10mgKOH/g的样品，会得到一个7到13mgKOH/g这样一个结果范围，与ASTM滴定方法一致，99％置信区间内的重复性为0.37%的相对标准偏差，优于ASTM D4739方法。

下图显示了基于各种不同润滑油品牌和老化状态的往复式发动机油校准曲线。