紅外光譜技術(shù)在潤滑油分析中的應(yīng)用化巖1史永剛1任連嶺2梅林1（1重慶后勤工程學(xué)院，重慶400016 2總后油料研究所，北京100230）中的應(yīng)用。

　　光譜9中光譜和和遠光譜。通常聽外blisl油品=分監(jiān)厲紅外光譜技術(shù)是光譜測量技術(shù)、化學(xué)計量技術(shù)與基礎(chǔ)測試技術(shù)有機結(jié)合，將紅外光譜所反映的物態(tài)信息采用化學(xué)計量技術(shù)建立校正模型，然后通過測定未知樣品的光譜來快速預(yù)測其組成或性質(zhì)的分析技術(shù)111.在樣品的紅外光譜圖上，可以根據(jù)吸收峰的位置和形狀來推斷未知物的分子結(jié)構(gòu)，依照特征吸收峰的強度來測定混合物中各種物質(zhì)的含量；利用紅外光譜技術(shù)分析油樣中有機化合物的基團結(jié)構(gòu)，通過比較新，舊油的紅外吸收峰的峰位與峰高，可定性與定量檢測基礎(chǔ)油與添加劑組分是否發(fā)生了化學(xué)變化，以及變化的類型與程度；利用紅外光譜技術(shù)監(jiān)測潤滑油的衰變過程以及控制其他外來有害物質(zhì)；利用紅外光譜的油分析軟件可定量測試在用油的氧化值、硫化值、硝化值、積炭、水、乙二醇、燃油稀釋度等參數(shù)；通過對譜圖分析，結(jié)合各參數(shù)的數(shù)值，可獲得油樣品質(zhì)變化方面的信息。

　　紅外光譜技術(shù)測試石油產(chǎn)品性能指標(biāo)是近年發(fā)展起來的一種快速分析技術(shù)，該技術(shù)涉及石油產(chǎn)品性能、檢測技術(shù)、計算機技術(shù)、化學(xué)計量學(xué)、儀器制造等多學(xué)科領(lǐng)域知識，是一項綜合技術(shù)。

　　1紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展物質(zhì)經(jīng)紅外輻射照射后，因分子振動狀態(tài)發(fā)生變化而吸收產(chǎn)生的紅外輻射，形成帶有物質(zhì)結(jié)構(gòu)和組成特征的紅外吸收光譜。紅外光譜分為近紅外光譜都指中紅外光譜，分子在中紅外區(qū)域的吸收是由分子在相鄰振動能級之間的躍遷形成的。中紅外光譜技術(shù)在光譜所含信息量，對不同油品檢測的適應(yīng)性等方面都具有更好的優(yōu)越性121. 1.1紅外光譜的技術(shù)特點紅外光譜所含信息量豐富，能夠獲得油品的質(zhì)量和性能信息，對不同油品有良好的適應(yīng)性。紅夕卜光譜數(shù)據(jù)庫便于維護、能夠獲得可靠的檢測結(jié)果，適合快速檢測油品的質(zhì)量和性能。由于紅外光譜所具有的優(yōu)點，成為油品快速檢測的首選技術(shù)。

　　紅外光譜分析的主要技術(shù)特點如下：（）掃描速度快可在全掃描時間內(nèi)同時測定所有頻率的信息，一般只要幾秒鐘，因此，它可用于測定不穩(wěn)定物質(zhì)的紅外光譜；強度高具有極高的靈敏度和很高的分辨信息量大對樣品的細微組成變化均有反映；譜帶窄一種或一類物質(zhì)有其對應(yīng)的特征吸收峰，信息品質(zhì)好，容易識別。

　　紅外光譜可以直接依據(jù)各組分獨立的吸收峰基金項目：后勤工程學(xué)院院青年基金資助項目，編號：YQ07來定量測定油品的組分，準(zhǔn)確性和重復(fù)性均很高，可以同經(jīng)典的ASTM直接測試方法相媲美。

　　1.2紅外光譜儀紅外光譜儀是一種對物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分進行定性的分析工具。紅外光譜用于研究化學(xué)問題始于20世紀(jì)20年代，但一直到1947年世界上第一臺實用的雙光束自動記錄紅外分光光度計投入使用后，儀器制造技術(shù)上的困難才逐漸得到解決，于是這一分析工具就日益被推廣應(yīng)用。到了20世紀(jì)70年代，由于電子計算機技術(shù)和快速傅立葉變換技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了采用傅立葉變換的紅外分光光度計（FTTR），它具有記錄速度快，光通量大，分辨率高，偏振特性小以及可累積多次掃描后再進行記錄，并可以與氣相色譜聯(lián)用等優(yōu)點，使這一分析工具的作用更大了。

　　紅外光譜主要有色散型紅外光譜儀和Fourier（傅立葉）變換紅外光譜儀，當(dāng)前所使用的紅外光譜儀幾乎都是傅立葉變換型紅外光譜儀。

　　現(xiàn)代紅外光譜儀朝著高精度、多功能以及同其它測試方法（如熱分析、氣相色譜、液相色譜等）聯(lián)機的方向發(fā)展。由于物質(zhì)紅外吸收光譜的特征性和儀器技術(shù)的進步，自20世紀(jì)90年代以來，紅外吸收光譜在油品分析中得到了廣泛的應(yīng)用，先后出現(xiàn)了燃料油紅外分析儀和紅外潤滑油分析儀，極大地推動了油品質(zhì)量指標(biāo)測定技術(shù)的進步。

　　2紅外光譜技術(shù)在油品分析中的應(yīng)用2.1定性定量分析紅外光譜可以測定汽油中芳烴、烯烴、飽和烴以及含氧化合物等多種組分，其中對含氧化合物的測定具有一定代表性3.甲基叔丁基醚（MTBE）和低碳醇被廣泛地加入汽油中以提高辛烷值，但是，由于腐蝕和環(huán)保的要求，其含量需要嚴格限制。因此，準(zhǔn)確測定甲基叔丁基醚（MTBE）和低碳醇在汽油中的含量十分重要。目前，ASTMD4815規(guī)定用氧化合物的含量，該方法需要復(fù)雜的色譜柱分離系統(tǒng)，操作繁瑣。利用傅立葉紅外光譜技術(shù)則可以在不需要對樣品進行分離的條件下，簡便迅速地完成測試。由于醇、醚類的C一O振動吸收峰位于中紅外1300cm*1 ~810cm*1區(qū)域，利用最小二乘法建立校正模型后，可以十分便捷地測定汽油中9種含氧化合物的含量。與此同時，紅外光譜在潤滑油添加劑定量測定方面取得了一定進展，目前，紅外光譜可以直接測定潤滑油中抗氧劑、清凈分散劑、抗磨劑等添加劑的種類和含量。

　　2.2油品理化指標(biāo)快速測定紅外光譜技術(shù)在未知樣品的分析方面占有明顯優(yōu)勢。紅外光譜儀不僅可以用已有的模型對樣品的種類及性能指標(biāo)進行快速測定，還可以基于油品組成與性能指標(biāo)的相關(guān)性，測定未知樣品的主要性質(zhì)，從而快速認定油品的種類及質(zhì)量指標(biāo)。

　　研究表明，油品的粘度與其紅外光譜信息之間有良好的相關(guān)性；油品羰基峰的吸收值變化與其酸值的變化規(guī)律一致；紅外光譜測得的總堿值與傳統(tǒng)方法測得的總堿值在新油中的相關(guān)性好。對于在用油，能反映添加劑的作用和效果，因為用傳統(tǒng)電位滴定法測定的是油中剩余抗氧劑的含量，而油品在使用過程中，由于受到自身氧化產(chǎn)物和外部污染方面的影響，并不是所有抗氧劑都能真正發(fā)揮作用。紅外光譜利用化學(xué)反應(yīng)，模擬油品在使用過程中的酸堿中和環(huán)境，可以直接測出油品中能夠參與作用的活性抗氧劑的含量。國外利用紅外光譜技術(shù)，將化學(xué)反應(yīng)與紅外差譜技術(shù)結(jié)合起來，探索建立了一系列直接測定潤滑油總酸值、總堿值和水分等理化指標(biāo)的紅外分析方法，將需要分析的，不確定的官能團吸收峰轉(zhuǎn)換為已知化合物的吸收峰，然后應(yīng)用紅外差譜技術(shù)進行定量測試。

　　2.3在用發(fā)動機油質(zhì)量監(jiān)控氣相色厲測：定汽油中在內(nèi)的9種含blisl況實現(xiàn)按質(zhì)換可預(yù)知性維修幫漏品使用bookmark2紅外光譜技術(shù)在監(jiān)測在用油質(zhì)量及發(fā)動機工化巖等。紅外光譜技術(shù)在潤滑油分析中的應(yīng)用壽命，避免發(fā)動機故障方面可發(fā)揮重要作用。實際應(yīng)用中，借助于紅外光譜儀監(jiān)測新油與在用油的特定波數(shù)所對應(yīng)的吸光度譜線峰位的差譜，定量地監(jiān)測油品使用中有機化合物的污染影響程度14.紅外光譜能夠充分測試油品在使用過程中發(fā)生的各種變化，測試方法分直接分析法和差譜法。直接分析法指直接測定紅外光譜，測定特定波長處的吸光度或特定波長區(qū)域的面積，通過吸光度或面積來考察潤滑油狀態(tài)變化。差譜法指將測定的光譜與標(biāo)準(zhǔn)油（新油）的光譜進行差減，得到差譜，測定差譜中特定波長處的吸光度或特定波長區(qū)域的面積，通過吸光度或面積來考察潤滑油狀態(tài)。

　　目前，紅外光譜對在用油的分析技術(shù)已經(jīng)比較成熟，利用紅外光譜監(jiān)測在用潤滑油的質(zhì)量變化已經(jīng)列為標(biāo)準(zhǔn)方法（ASTME 2412?04）。與傳統(tǒng)的理化參數(shù)相比，紅外測試參數(shù)更本質(zhì)地反映了油品的變化特征和變化原因，因此它在在用油的分析方面得到了最為廣泛和成熟的應(yīng)用15. 3結(jié)束語紅外光譜分析技術(shù)是一種應(yīng)用最為廣泛的定性定量分析技術(shù)是當(dāng)今世界上進行油品性能快速測試的先進技術(shù)，目前，國內(nèi)開展紅外光譜分析測試油品性能的研究較多，已經(jīng)取得一些研究成果。

　　隨著紅外光譜技術(shù)的進一步研究和應(yīng)用，將極大提高油品的分析速度和自動化水平，對于油品的應(yīng)用與開發(fā)具有重要的現(xiàn)實意義。

作者：佚名　　來源：中國潤滑油網(wǎng)