Why are no values for oxidation given in some OELCHECK laboratory reports?

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In Ihren Laborberichten für unsere Hydraulikanlagen führen Sie unter der Rubrik „Ölzustand“ auch die Oxidation auf. In einigen Berichten über Industriegetriebeöle fehlt die Angabe, die auf die Ölalterung hinweist aber. 

Hat das einen bestimmten Grund?

OELCHECK antwortet:

Ob die Zeile mit der Angabe für die Oxidation im Laborbericht ausgedruckt wird, hängt nicht vom Typ der Komponente ab, aus der die Ölprobe stammt, sondern von dem Grundöltyp, der für den jeweiligen Schmierstoff verwendet wird. Werden zur Formulierung der Öle Rohstoffe eingesetzt, die eine Bestimmung der Öloxidation mittels der FT-Infrarot-Technologie nicht erlauben, kann kein Wert gemessen werden. Deswegen können u.a. für Syntheseöle auf Esterbasis, wie sie z.B. als Ausgangsbasis für biologisch schneller abbaubare Produkte genutzt werden, keine Oxidationswerte angegeben werden. Aber auch bei modernen Getriebeölen, wie sie z.B. in Windkraftanlagen eingesetzt werden, kann der Oxidationswert fehlen, wenn neben dem Syntheseöl auf PAO (Poly-Alfa-Olefin) Basis auch esterbasische Grundöle oder in Esteröl gelöste Additive verwendet werden. Der in PAO-Ölen enthaltene Ester, der mehrere Prozent betragen kann, bewirkt eine bessere Dichtungsverträglichkeit des Endproduktes und fördert ein leichteres Auflösen der Additive bei der Ölherstellung. Allerdings machen Ester die Bestimmung des Oxidationswertes unmöglich.

Bei der Alterung von Mineral- und Syntheseölen bilden sich, in Abhängigkeit von Zeit, Beanspruchung und Temperatur, Alterungsprodukte. Bei diesem Vorgang lagert sich Sauerstoff an die Molekülketten der aus Kohlenwasserstoffen bestehenden Öle an. Es bilden sich dabei Molekülketten, die Kohlenstoff-Sauerstoff-Doppelbindungen (Carbonylgruppen) enthalten. Werden diese Molekülketten nun mit Infrarotlicht beaufschlagt, absorbieren die durch Oxidationsvorgänge veränderten Moleküle im Infrarot-Bereich das Licht anders, als die zum Vergleich herangezogenen Frischöle. Diese abweichende Absorption, die durch die Ölalterung entsteht, wird für Mineralöle im IR-Spektrum als Peak angezeigt. Durch ein Subtrahieren von Gebrauchtöl- und Frischölspektrum kann für Mineralöle ein Zahlenwert für die Absorption der IR-Strahlung bezogen auf einen Zentimeter Ölschichtstärke gemäß DIN 1453 in A/cm angegeben werden.

Die oxidationsbedingten Veränderungen absorbieren im IR-Spektrum bei der Wellenzahl 1.710 cm-1 Im gleichen Wellenzahlenbereich absorbieren aber auch die Carbonylverbindungen, die in Esterölen als natürliche Bestandteile in ausgeprägter Form vorhanden sind. In frischen Mineralölen kommen Sauerstoffverbindungen meist nicht vor. Hier kann ein relativ kleiner Peak, der im Gebrauchtölspektrum kontinuierlich ansteigt, als deutliches Zeichen für eine zunehmende Öloxidation interpretiert werden. Bei Syntheseölen auf Esterbasis oder mit Anteilen von Ester bildet sich aber bereits im Frischöl ein so großer Peak aus, dass eine Veränderung dieses riesigen Peaks aufgrund von zusätzlicher Öloxidation nicht mehr berechnet werden kann und somit auch nicht interpretierbar ist.

Falls keine Angabe der Oxidation eines Öls in A/cm aus dem IR-Spektrum möglich ist, ziehen die OELCHECK-Ingenieure allerdings andere Kriterien heran, um über die weiter verbleibende Lebensdauer für das Öl zuverlässig zu informieren. So ermöglichen der Abbau von Antioxidantien, der auch für Syntheseöle mittels der IR-Technologie gemessen werden kann, eine Veränderung der Viskosität oder eine Verringerung von Additivgehalten (Bestimmung mittels ICP) zusätzliche Rückschlüsse auf die Oxidation des Öls und damit auf seine weitere Verwendbarkeit.

OELCHECK beantwortet auch Ihre Fragen zu den Themen Tribologie und Schmierstoff-Analysen. Fragen Sie uns per E-Mail (info(at)oelcheck.de) oder Fax +49 8034/9047-47.