III. Các tiêu chuẩn cơ bản đánh giá chất lợng dầu nhờn [1]
3.12. Hàm lợng cặn không tan
Hàm lợng cặn không tan làm tăng độ đông đặc của chất bôi trơn, làm mài mòn máy, làm giảm tính bay hơi của dầu nhờn.
Cặn không tan trong petan bao gồm các chất không tan, có thể tách ra khỏi dung dịch dầu trong pentan bằng phơng pháp li tâm.
Cặn không tan trong toluen bao gồm phần cặn không tan trong pentan và trong toluen.
Cặn không tan trong pentan có dùng chất đông tụ gồm các chất không tan trong pentan cộng với các cặn ở dạng huyền phù do đặc tính rửa của dầu.
Cặn không tan trong toluen có dùng chất đông tụ bao gồm cặn không tan trong pentan có dùng chất đông tụ và cũng không tan trong toluen.
Với động cơ diezel tải trọng thấp mà bôi trơn bằng các loại dầu khoáng cần lu ý việc thay các bộ phận lọc hay dùng các phơng pháp làm sạch khác khi lợng cặn không tan trong toluen theo cách thứ nhất đạt đến giá trị 0,2%. Khi hàm l- ợng cặn không tan trong pentan vợt hơn lợng cặn không tan trong toluen khoảng 0,3% thì phải thay dầu. Với dầu động cơ có độ phân tán cao thì lợng cặn không tan có đạt đến 3ữ4% vẫn chấp nhận đợc.
3.13. Sức căng bề mặt.
Sức căng bề mặt là lực liên kết bên trong tác dụng lên các phân tử nằm trên bề mặt chất lỏng. Sức căng bề mặt đặc trng cho khả năng tạo bọt của các sản phẩm thể lỏng. Sức căng càng lớn thì khả năng tạo bọt càng thấp. Vì vậy tính chống tạo bọt cũng cao. Sức căng bề mặt còn là chỉ tiêu đánh giá mức độ biến chất của dầu trong quá trình sử dụng.
Thông thờng qua giá trị sức căng bề mặt ngời ta dự đoán đợc khả năng bền oxy hoá của dầu. Mặt khác sức căng bề mặt giảm còn có nghĩa là dầu bị lẫn các chất phân cực, trong quá trình sử dụng các chất chống ăn mòn bị tiêu hao dần cũng làm cho sức căng bề mặt tăng lên. Bất kỳ sự thay đổi nào của sức căng bề mặt cũng đều đợc xem xét cùng với các thuộc tính khác và chủng loại dầu.
3.14. Chỉ số kết tủa.
Chỉ số kết tủa là lợng cặn kết tủa tách ra từ 10% là dầu và 90% là dung môi naften bằng phơng pháp li tâm ở những điều kiện nhiệt độ nhất định. Chỉ số này nhằm xác định hàm lợng, tạp chất bị pha lẫn trong dầu, đặc biệt là những chất không tan trong naften hay những chất nhựa. Những hợp chất này làm giảm chất lợng dầu vì chúng là chất kém bền nhiệt và kém bền oxy hoá. Xác định chỉ số kết tủa dầu bôi trơn theo phơng pháp ASTM-D 91, phép đo này chỉ xác định tổng các chất rắn hay các chất không tan trong dầu để nhận biết từng thành phần cần phải tách chúng ra rồi mới phân tích.
3.15. Chỉ số khúc xạ tán sắc ánh sáng.
Chỉ số khúc xạ là tỷ số tốc độ một sóng ánh sáng trong không khí so với tốc độ của sóng ánh sáng đó trong dầu ở điều kiện nhất định.
Tán sắc khúc xạ là hiệu số của hai chỉ số khúc xạ của một loại dầu khi dùng hai bớc sóng ánh sáng khác nhau. Cả hai chỉ số khúc xạ đều đo ở cùng một nhiệt độ.
Chỉ số khúc xạ và tán sắc khúc xạ là những thuộc tính vật lý cơ bản chúng đợc dùng cùng với những tính chất khác để đánh giá chất lợng dầu khoáng. Ph- ơng pháp ASTM D 1218(chỉ số khúc xạ và độ tán sắc khúc xạ của các
hydrocacbon lỏng) ở nhiệt độ từ 20 đến 300C. Phơng pháp (ASTM D 1747 chỉ số khúc xạ của các chất nhớt quánh) ở nhiệt độ từ 80 đến 1000C. Phơng pháp này có thể dùng để phân loại các hydrocacbon trên cơ sở tơng quan thực tế với độ nhớt và tỉ trọng.
3.16. Chỉ số xà phòng hoá.
Chỉ số xà phòng hoá biểu thị lợng kiềm( miligam KOH) tác dụng với 1g dầu khi đun nóng theo một cách nhất định. Nếu không có mặt các chất gây cẳn trở thì chỉ số xà phòng hoá cho biết lợng các chất béo có mặt trong dầu.
Phơng pháp ASTM D 128 (phân tích các mỡ bôi trơn), dùng để xác định hàm lợng các chất có thể bị xà phòng hoá và loại trừ ảnh hởng của các tạp chất khác đến kết quả.
Phơng pháp ASTM D 94 (chỉ số xà phòng hoá của các sản phẩm dầu mỏ), dùng xác định các axit tự do có mặt trong dầu cùng với các hợp chất khác nh este mà các hợp chất này cùng chuyển hoá thành xà phòng kim loại khi đun nóng. Chỉ số xà phòng hoá tăng lên trong dầu khi sử dụng.
3.17. Hàm lợng tro sunfat.
Tro sunfat là phần cặn còn lại sau khi than hoá mẫu sau đó phần cất đợc sử lý bằng H2S04 và nung nóng đến khối lợng không đổi. Hàm lợng tro sunfat gồm có tro của phụ gia đa vào để nâng tính năng của dầu. Còn khi thấy lợng tro tăng quá mức có thể nghĩ đến sự có mặt của các tạp chất nh các chất bẩn cặn do mài mòn và các loại tạp chất khác.
Việc sử dụng xăng pha chì đã làm tăng lợng tro sunfat trong dầu động cơ. Hàm lợng tro sunfat trong dầu động cơ ôto thờng nằm trong khoảng 0,8 ữ
1,5%, còn hàm lợng tro sunfat cho động cơ diezel là trên 17%. Hàm lợng tro sunfat dầu nhờn thờng đợc xác định theo phơng pháp TCVN 2689, tơng tự nh phơng pháp xác định tro. Mẫu đợc đốt cháy cho đến khi chỉ còn lại tro và cặn các bon. Sau khi để nguội chúng đợc sử lý một lần với H2SO4 và nung ở nhiệt độ 7750C cho đến khi quá trình oxy hoá cacbon kết thúc. Sau đó tro lại đợc làm
lạnh, lại sử lý một lần nữa với H2SO4 và nung ở 7750C cho đến khi nhiệt độ không đổi.
3.18. Hàm lợng nớc.
Hàm lợng nớc trong dầu là lợng nớc đợc tính bằng % theo trọng lợng thể tích hay phần triệu.
Hàm lợng nớc trong dầu bôi trơn là một đặc trng quan trọng đối với các loại dầu nhờn nh dầu thuỷ lực, dầu ôtô, dầu bánh răng công nghiệp, dầu tuabin, dầu xylanh, hơi nớc và dầu công nghiệp.
Đặc biệt nó cực kỳ quan trọng đối với dầu biến thế. Nớc trong dầu bôi trơn không những đẩy nhanh sự ăn mòn và sự ôxy hoá mà nó còn gây nên hiện tợng nhũ tơng. Trong một số trờng hợp nớc còn làm thuỷ phân các phụ gia, tạo nên những bùn mềm, xốp. Nếu hàm lợng nớc trong dầu công nghiệp lớn hơn lợng vết (trên 0,1%) thì ngời ta phải loại chúng ra bằng phơng pháp li tâm, lọc hay chng cất chân không. Hàm lợng nớc trong dầu bôi trơn đợc xác định theo ph- ơng pháp TCVN 2692.