Análisis de metales en aceites lubricantes según la norma ASTM D5185

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Los costos de mantenimiento asociados al desgaste de maquinaria y motores pueden ser significativos; por lo que, los métodos de análisis y diagnóstico para determinar las condiciones del aceite lubricante son importantes; entre ellos, el análisis de metales en aceites lubricantes según la norma ASTM D5185.

Una vez obtenida la muestra de aceite lubricante, el análisis por ICP-OES es una herramienta muy útil para agendar los mantenimientos preventivos con base en los resultados obtenidos de la calidad del aceite lubricante.

La técnica de ICP-OES es ideal por su fuente para alcanzar temperaturas altas que ayuda a disociar los compuestos organometálicos como el dialquilditiofosfato de zinc, un aditivo anti desgaste utilizado en los aceites de motor, que también tiene la ventaja de ser capaz de manejar matrices complejas de solventes orgánicos.

Así, es posible, después de una dilución simple, que la muestra sea aspirada directamente al sistema de manera fácil, sin necesidad de una digestión laboriosa y dando resultados de manera rápida y eficiente.

Instrumentos requeridos para el análisis de metales en aceites lubricantes

Método para el análisis de metales en aceites lubricantes

A partir de soluciones estándar de 5000 g/g de compuestos organometálicos en aceite lubricante base, se prepara una serie de estándares de 10, 50, 100, 250 y 500 g/g en 50 ml utilizando mezcla de xilenos libres de impurezas como solvente. Para Azufre se realizó una serie de estándares de 10, 50, 100, 500 y 1000 g/g.

Por otra parte, en una balanza analítica calibrada con precisión de 0.1 mg, se pesaron 0.01. 0.05, 0.1, 0.25 y 0.5 g de cada estándar en matraces volumétricos de 50 ml clase A y se llevaron a la marca con mezcla de xilenos. Para azufre se pesaron 0.01, 0.05, 0.1, 0.5 y 1.0g del estándar en matraces volumétricos de 50 ml clase A y se llevaron a la marca con mezcla de xilenos.

Las condiciones de operación del ICP-OES para análisis de metales en aceite lubricante el fueron las siguientes:

Se inicia la fuente del plasma al menos unos 30 minutos antes de leer y realizar mediciones. Durante este período de calentamiento se recomienda nebulizar el solvente de dilución e inspeccionar la antorcha del ICP-OES para detectar algún acumulamiento de carbón en la misma que, de ser así, se recomienda cambiar la antorcha por una limpia.

Para realizar la curva de calibración se analizaron los estándares de los diferentes elementos a diferentes longitudes de onda con el fin de seleccionar las longitudes de onda más adecuadas y así disminuir las interferencias espectrales. Las longitudes de onda utilizadas para cada elemento fueron las siguientes:

Resultados del método para el análisis de metales en aceite lubricante

Se realizó un perfil de las longitudes de onda para cada elemento como lo marca la norma ASTM D5185 y después de obtener las longitudes de onda adecuadas se prosiguió a realizar las curvas de calibración para cada elemento, obteniendo coeficientes de correlación (r) mayores a 0.99. De tal manera los resultados obtenidos de las muestras son satisfactorios.

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Conclusión de los análisis de metales en aceite lubricante

En este estudio, la determinación de metales de desgaste en aceite lubricante por el ICP-OES de doble haz se llevó a cabo conforme el método especificado en la norma ASTM D5185.

Se realizaron las curvas de calibración de diferentes elementos para el análisis de metales en aceite lubricante según la norma ASTM D5185 con coeficientes de correlación (r) mayores a 0.99 cumpliendo los requerimientos exigidos.

El ICP-OES de doble haz es el sistema adecuado para el análisis de metales de desgaste en aceites lubricantes por la versatilidad y educabilidad del sistema requerido por la norma ASTM D5185.

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