Inleiding
Externe invloeden zoals UV-straling (licht), temperatuur, atmosferische zuurstof of chemische/biologische media leiden tot vroegtijdige veroudering van materialen, waardoor hun chemische en fysische eigenschappen veranderen. De juiste verouderingsinhibitoren (stabilisatoren) vertragen het verouderingsproces en verlengen de inductieperiode, d.w.z. de tijdspanne die voorafgaat aan het begin van thermo-oxidatieve ontbinding (ketenafbraak, technisch falen).
Een belangrijke indicator van de oxidatiestabiliteit van oliën, vetten, smeermiddelen, brandstoffen of kunststoffen is de oxidatieve inductietemperatuur of Oxidatieve inductietijd (OIT) en oxidatieve begintemperatuur (OOT)Oxidatieve inductietijd (isotherme OIT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding. Oxidatieve inductietemperatuur (dynamische OIT) of oxidatieve begintemperatuur (OOT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding. oxidatieve inductietijd (Oxidatieve inductietijd (OIT) en oxidatieve begintemperatuur (OOT)Oxidatieve inductietijd (isotherme OIT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding. Oxidatieve inductietemperatuur (dynamische OIT) of oxidatieve begintemperatuur (OOT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding.OIT) die kan worden bepaald met behulp van DSC in gestandaardiseerde procedures.
In de praktijk worden twee verschillende methoden gebruikt: dynamische en isotherme Oxidatieve inductietijd (OIT) en oxidatieve begintemperatuur (OOT)Oxidatieve inductietijd (isotherme OIT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding. Oxidatieve inductietemperatuur (dynamische OIT) of oxidatieve begintemperatuur (OOT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding.OIT-tests. Bij de dynamische techniek wordt het monster verwarmd met een gedefinieerde constante verwarmingssnelheid onder oxiderende omstandigheden totdat de reactie begint. De corresponderende oxidatieve inductietemperatuur (ook wel OxidatieOxidatie kan verschillende processen beschrijven in de context van thermische analyse.oxidatie-ingangstemperatuur, Oxidatieve inductietijd (OIT) en oxidatieve begintemperatuur (OOT)Oxidatieve inductietijd (isotherme OIT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding. Oxidatieve inductietemperatuur (dynamische OIT) of oxidatieve begintemperatuur (OOT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding. OOT genoemd) is dezelfde als de geëxtrapoleerde ingangstemperatuur van het exotherme DSC-effect dat optreedt. Bij isotherme Oxidatieve inductietijd (OIT) en oxidatieve begintemperatuur (OOT)Oxidatieve inductietijd (isotherme OIT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding. Oxidatieve inductietemperatuur (dynamische OIT) of oxidatieve begintemperatuur (OOT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding.OIT-tests worden de te onderzoeken materialen eerst verwarmd onder een beschermend gas, vervolgens enkele minuten op een constante temperatuur gehouden onder een beschermend gas om een evenwicht tot stand te brengen en vervolgens blootgesteld aan een atmosfeer van zuurstof of lucht. De tijdspanne vanaf het eerste contact met zuurstof tot het begin van de OxidatieOxidatie kan verschillende processen beschrijven in de context van thermische analyse.oxidatie wordt de Oxidatieve inductietijd (OIT) en oxidatieve begintemperatuur (OOT)Oxidatieve inductietijd (isotherme OIT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding. Oxidatieve inductietemperatuur (dynamische OIT) of oxidatieve begintemperatuur (OOT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding. oxidatieve inductietijd genoemd. Dit wordt weergegeven in figuur 1.
Veel nationale en internationale normen - zoals ASTM D3895 (polyethyleen), DIN EN728 (kunststof pijpleidingen), ISO 11357-6 (kunststoffen) en ASTM D525 (vliegtuigbrandstof) - geven aanbevelingen voor monstervoorbereiding en de juiste selectie van de meetomstandigheden.
Oxidatietests op smeeroliën en vetten
Oxidatietests op smeeroliën en vetten worden meestal uitgevoerd met een DSC-hogedrukinstrument (zie figuur 2). Er wordt een tegendruk gegenereerd - meestal van 35 bar - in een poging om VerdampingDe verdamping van een element of verbinding is een faseovergang van de vloeibare fase naar damp. Er bestaan twee soorten verdamping: verdamping en koken.verdamping van het monster te voorkomen. Bij oxidatiereacties dient de zuurstof echter niet alleen voor het opwekken van druk, maar ook als reactiepartner. Daarom moeten zowel de druk als de gasstroom uiterst nauwkeurig geregeld worden.
De bepaling van de oxidatiestabiliteit is "oppervlaktegevoelig". Dit betekent dat de te onderzoeken olie- of vetfilm idealiter een glad, uniform oppervlak moet hebben om een hoge reproduceerbaarheid van de testresultaten te garanderen. Zeer geschikt voor dergelijke onderzoeken zijn SFI-kroezen (SFI staat voor Solid Fat Index; zie diagram in figuur 3), zoals aanbevolen in ASTM D5483 voor smeervetten en ASTM D6186 voor smeeroliën.
Een voorbeeld hiervan zijn panvormige aluminium kroezen met een buitendiameter van 6,7 mm en een volume van 85 μl die gevormd kunnen worden met een dichtingsgereedschap (ingebouwd in een standaard kroespers - zie figuur 4).
In kroezen met een vlakke bodem kruipen oliën en vetten bij hogere temperaturen vaak naar de randzones. Het effectieve oppervlak van het monster dat kan interageren met de omringende atmosfeer wordt daardoor kleiner. Dit beïnvloedt de Oxidatieve inductietijd (OIT) en oxidatieve begintemperatuur (OOT)Oxidatieve inductietijd (isotherme OIT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding. Oxidatieve inductietemperatuur (dynamische OIT) of oxidatieve begintemperatuur (OOT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding.OIT-resultaten (zie figuur 5). Als de analyse wordt uitgevoerd in een open standaardkroes (blauwe curve), bedraagt de Oxidatieve inductietijd (OIT) en oxidatieve begintemperatuur (OOT)Oxidatieve inductietijd (isotherme OIT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding. Oxidatieve inductietemperatuur (dynamische OIT) of oxidatieve begintemperatuur (OOT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding.OIT-tijd (geëxtrapoleerde aanzet) 64,6 min. Ter vergelijking: bij analyse in een SFI-kroes (groene curve) is de Oxidatieve inductietijd (OIT) en oxidatieve begintemperatuur (OOT)Oxidatieve inductietijd (isotherme OIT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding. Oxidatieve inductietemperatuur (dynamische OIT) of oxidatieve begintemperatuur (OOT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding.OIT aanzienlijk korter (tot 46,4 min) vanwege het grotere effectieve oppervlak.
Samenvatting
Met behulp van DSC-Oxidatieve inductietijd (OIT) en oxidatieve begintemperatuur (OOT)Oxidatieve inductietijd (isotherme OIT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding. Oxidatieve inductietemperatuur (dynamische OIT) of oxidatieve begintemperatuur (OOT) is een relatieve maat voor de weerstand van een (gestabiliseerd) materiaal tegen oxidatieve ontleding.OIT tests kunnen vergelijkende conclusies worden getrokken over de stabiliteit van materialen ten opzichte van thermo-oxidatieve aanvallen. Voor het onderzoeken van smeeroliën en vetten is de NETZSCH Hogedruk DSC 204 in combinatie met SFI-kroezen ideaal.