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

　　光譜9中光譜和和遠光譜。通常聽外blisl油品=分監厲紅外光譜技術是光譜測量技術、化學計量技術與基礎測試技術有機結合，將紅外光譜所反映的物態信息采用化學計量技術建立校正模型，然后通過測定未知樣品的光譜來快速預測其組成或性質的分析技術111.在樣品的紅外光譜圖上，可以根據吸收峰的位置和形狀來推斷未知物的分子結構，依照特征吸收峰的強度來測定混合物中各種物質的含量；利用紅外光譜技術分析油樣中有機化合物的基團結構，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油與添加劑組分是否發生了化學變化，以及變化的類型與程度；利用紅外光譜技術監測潤滑油的衰變過程以及控制其他外來有害物質；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；通過對譜圖分析，結合各參數的數值，可獲得油樣品質變化方面的信息。

　　紅外光譜技術測試石油產品性能指標是近年發展起來的一種快速分析技術，該技術涉及石油產品性能、檢測技術、計算機技術、化學計量學、儀器制造等多學科領域知識，是一項綜合技術。

　　1紅外光譜分析技術的發展物質經紅外輻射照射后，因分子振動狀態發生變化而吸收產生的紅外輻射，形成帶有物質結構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。中紅外光譜技術在光譜所含信息量，對不同油品檢測的適應性等方面都具有更好的優越性121. 1.1紅外光譜的技術特點紅外光譜所含信息量豐富，能夠獲得油品的質量和性能信息，對不同油品有良好的適應性。紅夕卜光譜數據庫便于維護、能夠獲得可靠的檢測結果，適合快速檢測油品的質量和性能。由于紅外光譜所具有的優點，成為油品快速檢測的首選技術。

　　紅外光譜分析的主要技術特點如下：（）掃描速度快可在全掃描時間內同時測定所有頻率的信息，一般只要幾秒鐘，因此，它可用于測定不穩定物質的紅外光譜；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有其對應的特征吸收峰，信息品質好，容易識別。

　　紅外光譜可以直接依據各組分獨立的吸收峰基金項目：后勤工程學院院青年基金資助項目，編號：YQ07來定量測定油品的組分，準確性和重復性均很高，可以同經典的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分子結構和化學成分進行定性的分析工具。紅外光譜用于研究化學問題始于20世紀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用。到了20世紀70年代，由于電子計算機技術和快速傅立葉變換技術的發展和應用，出現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用等優點，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）聯機的方向發展。由于物質紅外吸收光譜的特征性和儀器技術的進步，自20世紀90年代以來，紅外吸收光譜在油品分析中得到了廣泛的應用，先后出現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量指標測定技術的進步。

　　2紅外光譜技術在油品分析中的應用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，由于腐蝕和環保的要求，其含量需要嚴格限制。因此，準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規定用氧化合物的含量，該方法需要復雜的色譜柱分離系統，操作繁瑣。利用傅立葉紅外光譜技術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油品理化指標快速測定紅外光譜技術在未知樣品的分析方面占有明顯優勢。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進行快速測定，還可以基于油品組成與性能指標的相關性，測定未知樣品的主要性質，從而快速認定油品的種類及質量指標。

　　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性；油品羰基峰的吸收值變化與其酸值的變化規律一致；紅外光譜測得的總堿值與傳統方法測得的總堿值在新油中的相關性好。對于在用油，能反映添加劑的作用和效果，因為用傳統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物和外部污染方面的影響，并不是所有抗氧劑都能真正發揮作用。紅外光譜利用化學反應，模擬油品在使用過程中的酸堿中和環境，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，將化學反應與紅外差譜技術結合起來，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的紅外分析方法，將需要分析的，不確定的官能團吸收峰轉換為已知化合物的吸收峰，然后應用紅外差譜技術進行定量測試。

　　2.3在用發動機油質量監控氣相色厲測：定汽油中在內的9種含blisl況實現按質換可預知性維修幫漏品使用bookmark2紅外光譜技術在監測在用油質量及發動機工化巖等。紅外光譜技術在潤滑油分析中的應用壽命，避免發動機故障方面可發揮重要作用。實際應用中，借助于紅外光譜儀監測新油與在用油的特定波數所對應的吸光度譜線峰位的差譜，定量地監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域的面積，通過吸光度或面積來考察潤滑油狀態變化。差譜法指將測定的光譜與標準油（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域的面積，通過吸光度或面積來考察潤滑油狀態。

　　目前，紅外光譜對在用油的分析技術已經比較成熟，利用紅外光譜監測在用潤滑油的質量變化已經列為標準方法（ASTME 2412?04）。與傳統的理化參數相比，紅外測試參數更本質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用15. 3結束語紅外光譜分析技術是一種應用最為廣泛的定性定量分析技術是當今世界上進行油品性能快速測試的先進技術，目前，國內開展紅外光譜分析測試油品性能的研究較多，已經取得一些研究成果。

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

作者：佚名　　來源：中國潤滑油網