Способ оценки окисляемости масел и антиокислительной эффективности присадок и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК G01N21/38 

применяется автоматическое устройство, позволяющее полностью вычитать темновой ток фотоприемника и дрейф усилителя, что позволяет стабилизировать ноль прибора. При этом не требуется охлаждения фотоприемнк ка. Это осуществляется при помощи прерывистого измерения сигнала хемил минесценции и установки блока памяти с отрицательной обратной связью с кл чсм для изменения полярности сигнала включенного между широкополостным усилителем и регистрирующим полезный сигнал хемилюминесценции потенциометром. На фиг. 1 изображена блок-схема фотометрической установки; на фиг.2 ;схема конструкции антифонного устройства; на фиг. 3 - схема измерителя количества поглощенного кислорода на фиг. 4 - кривые зависимости интен сивности хемилюминесцентного свечени при различных температурах. В корпусе 1 хемилюминесцентной установки находится ФЭУ, который питается от высоковольтного стабилизатора 2 ВСЭ 2500. Над фотокатодом ФЭУ находится световой затвор 3 и реакционный сосуд 4, куда заливается исследуемый продукт (масло или масло с присадкой). Реакционный сосуд герметически соединен с бюреткой 5 для.учета количества поглощенного кислорода. После заполнения сосуда испытуемым продуктом и кислородом, его помещают в термостат б, где он нагревается от комнатной температуры до 200°С. Температура продукта измеряется термопарой, соединенной с показывающим потенциометром 7 ЭПВ2-01. Окисление испытуемого вещества сопровождается выделением хеми- люминесцентного свечения. Световой .сигнал поступает на фотокатод ФЭУ, затем преобразуется в постоянный ток и усиливается электрометрическим усилителм 8 ЭППВ-60, после чего усиленный электрический сигнал записывается на шкале электронного потенциометра 9 ЗИП-09. На данной установке в отличие от известной СНК-7 имеется антифонное устройство 10, вычитающее темновой ток ФЭУ во время испытания. После испытания по диаграмме определяется площадь суммарной интен,сивности хемилюминесценции за 100 мин ДЛЯ ингибированной S и не ингиёированной SQ реакции и по форм ле(1,4г /Зе) 100% подсчитывается отн сительная эффективность антиокислит ных присадок. Одновременно замеряет и количество поглощенного кислорода за время испытания. Чувстйительноть ФЭУ помимо квант вого выхода определяется его темновьом током, т.е. величиной сигнала, имеющегося на выходе ФЭУ в отсутств излучения. Для автоматического вычи ния темнового тока ФЭУ используется конструкция антифонного устройства, (см.фиг.2) при помощи которого регистРИР5ПОТ на приборе ЭПП-09 величину полезного сигнала хемилюминесцентного свечения испытуемого продукта. Это достигается следующим образом. Торец фотокатода ФЗУ 1 специальным реверсивным устройством 11 периодически открывается и закрывается светозащитным затвором 3. Во время полного закрытия фотокатода ФЗУ темновой ток преобразовывается вибропреобразователем в переменный ток и усиливается широкоплостным усилителем 8 ЭППВ-60. Усиленный сигнал темнового тока выпрямляется фазовым детектором 12 и через группу контактов реле к и Кдзаряжает конденсатор С. Во время зарядки конденсатора регистрирующий прибор 9 ЭПП-09 отключается контактом Кь. После зарядки конденсатора происходит открытие торца фотокатода ФЭУ светозащитным затвором 3 и на вибропреобразователь 13 от катода ФЭУ поступает суммарная величина сигнала. Одновременно конденсатор С через сопротивление R разряжается на вибропреобразователь, при этом группой контактов реле полярность конденсатора меняется на противоположную, в результате чего на входе вибропреобразователя 13 происходит вычитание величины темнового тока ФЭУ из.суммарной . величины сигнала, поступающего из реакционного сосуда 4 с окисляемым продуктом. После вибропреобразователя фотосигнал поступает на широкополостный усилитель, выпрямляется на фазовом детекторе и через группу контактов Кв подается на ЭПП-09, на котором регистрируется истинная полезная величина преобразованного сигнала хемилюминесцентного свечения.Время закрытия светозащитным затвором тор.ца фотокагода ФЭУ составляет ,2/3 от времени открытия последнего, при этом достигается полное вычитание темнового тока ФЭУ. Установка (см.фиг.3) герметически закрытая. В стеклянный реакционный сосуд 4 загружается 5 мл испытуемого продукта. Сосуд при помощи кранов 14 и 15 соединяется с бюреткой 16 и уравнительной склянкой 17. Для сохранения более равномерных условий бюретка, предварительно заполненная окрашенной жидкостью, находится в водяной рубашке 18. Для вытеснения из сисTeivM воздуха кислород из баллона через краны 15 и 14 в течение 15 мин пропускается с определенной скоростью через реометр 19. Затем закрывается кран 20 и реакционный сосуд 4 при помощи крана 21 соединяется с бюреткой 16, которая заполняется.определенным количеством кислорода. После этого закрывают кран 15 и прекращают доступ кислорода в систему. Затем реакционньлй сосуд 4, не разъединяя с бюреткой, помещается для нагрева в термостат 6 хемилюминесцентного прибора. Подъем уровня жидкости в бю ретке 16 фиксируется в течение всего времени испытания. Разность уровней сидкости в начале и в конце испытанЬ характеризует объем поглощенного кис порода за время испытания, Наличие в реакционном сосуде 4 специального ка мана с термопарой, соединенной с эле тронным потенциометром ЭПВ-27, позво ляет измерять температуру испытуемог продукта. Реакционный сосуд 4 выполнен из термостойкого стекла, что исключает каталитическое влияние на окисление продукта. Этот сосуд также имеет обратный холодильник, позволяющий конденсировать испаряемые пары продукта. Пример. Исследование антиокислительных присадок. Кривая 22 на фиг. 4 изображает зависимость интенсивности хемилюминесцентного свечения, возникающего при окислении вазелинового масла, от температуры; кривые 23-27 изображают зависимости интенсивностей хеми люминесцентного свечения, возникающего при окислении вазелинового масла в смеси с 1% антиокислительных присадок ИПХП-21, Сантолюб-493, ДФ-11, ЛАНИ-317. и ИХП-2/12 соответственно. Из полученных данных следует, что присадки Сантолюб-493, ДФ-11, ИХП-2/ (кривые 24, 25 и 27 на фиг. 4) являются эффективными антиокислителями в области температур до . При повышении же температуры от 190°С И выше эти присадки не обладают терми ческой стойкостью и работают не как антиокислители, а как проокислители. Что касается присадок ИНХП-21 и ЛАНИ-317 (кривые 23 и 26 на фиг. 4), то они сохраняют свои антиокислительные свойства и при температуре 200С Таким образом, хемилюминесцентный способ оценки окисляемости моторных масел и присадок к ним при высоких температурах как по поглощению кислорода, так и по изменению интенсивноети хемилюминесцентного свечения, позволяет получать данные, хорошо коррелирующиеся с результатами, полученными другими лабораторными методами; производить отбор наиболее эффективных присадок к маслам по их антиокислительным свойствам. Прибор и хемилюминесцентный способ отличаются от известных тем, что определение антиокислительной эффективности присадок имеет малую продолжительность испытания (100 мин), требует небольшое количество испытуемого продукта (до 5 мл), а также в любой момент на диаграмме потенциометра ЭПВ-09 можно наблюдать кривую интенсивности свечения испытуемого продукта. Использование прибора при параллельных испытаниях показывает хоро- Шую сходимость, погреиность при этом составляет 2,5-3%. Формула изобретения 1.Способ оценки окисляемости смазочных масел и антиокислительной эффективности присадок с помощью эффекта хемилюминесценции, о т л и ч аk) щ и и с я тем, что, с целью сокра(цения объема, длительности испытания и повышения точности получения необходиьвлх антиокислительных характеристик присадок к маслам без инициаторов окисления, регистрируют интенсивность хемилюминесцентного свечечения при TeMnispaType от 250°С в течение 100 мин и одновременно определяют количество поглощенного кислорода. 2.Устройство для осуществления способа : по п..1, содержащее кювету с окисляемым веществом, фотоприемник, соединенный с регистрирующей схемой, включающую в себя вибропреобразователь, широкоплостный усилитель и регистрирующий потенциометр, отличающееся тем, что в регистрирующую схему включен светозащитный затвор между кюветкой с окисляемым веществом и фотоприемником, а также блок памяти с ключом, включенные между широкоплостным усилителем и регистрирующим потенциометром. Источники информации принятые во внимание при эксперти-эе 1.Метод ВТК (ГОСТ 981-55) и ДК-3 НАМИ (ГОСТ 13517-75). 2.Шляпинтох В.Я., Карпухин О.Н., Постников Л.М., Захаров Н.В., Вичутинский А.А. и Цепалэв В.Ф. Хемилюминесцентные методы исследования медленных химических процессов. М., Наука , 1966, с. 35-40, с.46. 3.Авторское свидетельство СССР 127779, кл. G 01 J 1/16, опублик. 1960 (прототип).

А

41

.

ff/

«t

.

м

к