NB/SH/T 0865-2013 在用润滑油中磨损金属和污染物元素测定 旋转圆盘电极原子发射光谱法
本标准规定了旋转圆盘电极原子发射光谱法（RED-AES）测定在用润滑油中磨损金属和污染物元素含量的试验方法。
证据说明：本页内容依据起源标物库内该标准原文整理（标注「〔待核〕」处为 〔原文不清〕），个别数值与现行状态请以标准原页和产品证书为准。
适用范围
本标准规定了旋转圆盘电极原子发射光谱法（RED-AES）测定在用润滑油中磨损金属和污染物元素含量的试验方法。 1.2 可快速提供在用油中异常磨损和污染物的信息，也适用于新油的测定。 1.3 本标准采用油溶性金属进行校准，但不能将含有不溶颗粒油样的测试结果作为溶解态金属的含量，其分析结果与颗粒尺寸的大小有关，在用油中元素颗粒较大时会导致测试结果偏低。 1.4 可以检测并定量测定的磨损金属和污染物元素涵盖溶解态成分至 10pm（〔待核〕（〔原文不清〕），疑为 10μm）尺寸大小的颗粒。 1.5 采用国际单位制［SI］单位。括号中给出的值仅供参考。推荐优先使用的单位是 mg/kg。 1.6 本标准涉及某些有危险性的材料、操作和设备，但是无意对与此有关的所有安全问题都提出建议。因此，用户在使用本标准之前应建立适当的安全和防护措施，并制定相应管理制度。
方法原理
第4章 方法概要：在用油中的磨损金属和污染物元素通过旋转圆盘技术产生的可控电弧放电蒸发和激发。选定的特征谱线和参考谱线信号采集后存储在光电倍增管、电荷耦合装置或其他合适的检测器中。通过比较在用油样中元素的信号强度和校准标样的信号强度，即可计算得到油样中测试元素的浓度，还可以将测试结果输入数据库进行后处理。 引言（意义和应用）：测定在用油中的磨损元素是实施设备状态监测工作的重要诊断方法。与基准浓度数据比较，磨损金属的出现或浓度增长异常时可以预见早期的磨损。污染物元素浓度的显著增加可能是润滑油中混入了外来物质，如防冻剂或沙粒，这些物质会导致设备的磨损或润滑油的衰变降解。利用本标准可以得到金属和污染物元素含量随时间和行驶距离的变化趋势，必要时采取相应的措施避免更严重或灾难性事故的发生。
主要仪器
电极削器（〔待核〕（〔原文不清〕），原文为“160%的弧度 电极削器”）：电极切削器用于去除棒电极上前一次测试残留的污染物，同时在电极末端形成一个（〔待核〕（〔原文不清〕），原文此处不完整）。如果使用预成型好的圆盘电极作为对电极，则不需要电极切削器。 6.2 旋转圆盘电极原子发射光谱仪：由激发源、分光系统和数据读出系统组成。测定的元素及其推荐波长见表1（表中出现多个波长的，按照优先推荐或测定范围排序）。 6.3 可加热的超声波均化器（推荐）：对于含有大颗粒或运输和存储超过 48h 的样品，使用可加热的超声波均化器加热样品，使样品中的颗粒均匀悬浮于油中（〔待核〕（〔原文不清〕），原文为“过样碌真的题粒趋匀悬浮于油中”）。 表1 元素及推荐波长〔原文不清〕） | 元素 | 波长/nm | |---|---| | Al | 308.21 | | Ba | 230.48, 455.40 | | B | 249.67（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Ca | 393.37, 1445.48（〔待核〕（〔原文不清〕），445.48 疑为 445.48 或 422.67，需核） | | Cr | 425.43 | | Cu | 324.75, 1224.29（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Fe | 259.94 | | Pb | 283.31 | | Mg | 670.78（〔待核〕（〔原文不清〕），Mg 常用 279.55/280.27/285.21，需核） | | Mn | 403.07, 294.92（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Mo | 280.20, 518.36（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Ni | 341.48 | | P | 255.32, 214.91（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | K | 766.49 | | Si | P51.60（〔待核〕（〔原文不清〕），疑为 251.60） | | Ag | 328/07, 243.7（〔待核〕（〔原文不清〕），疑为 328.07, 243.7） | | Na | S86.89, 589.5（〔待核〕（〔原文不清〕），疑为 586.89, 589.5） | | Sn | 317.51 | | Ti | 34.0g（〔待核〕（〔原文不清〕），疑为 334.90） | | W | 400.$（〔待核〕（〔原文不清〕），疑为 400.8） | | V | 290.88 / 437.92 | | Zn | 713.86（〔待核〕（〔原文不清〕），Zn 常用 213.86，需核） | | （其他） | 281.60（〔待核〕（〔原文不清〕），对应元素不明） |
试剂与标准物质
空白标油：不含待测元素的 75mm²/s（〔待核〕（〔原文不清〕），原文为“75mm’/s”）空白标油，用作校准空白或稀释校准标样。 7.2 核查样品：定期测试已知浓度的标准油或油样，通过测试结果是否满足±10%的允差范围判断是否需要进行标准化。 7.3 清洗溶剂：一种安全环保、不含氯、快速挥发和不成膜的溶剂，如石油醚等，用于清洗溢出或溅到样品台上的油样。 7.4 盘电极：高纯石墨（光谱纯）材质的石墨盘电极。电极的尺寸满足图1所示（图1：φ12.5±0.03、φ3.18±0.03、5.08±0.08，单位 mm，材质为高纯石墨（光谱纯））。 7.5 清洗玻璃溶剂：能够清洗并除去溅到石英窗（保护入射透镜和光导纤维）上的油样，异丙醇或者氨基玻璃清洁剂均可。 7.6 有机金属标油：用于仪器标准化的高浓度单标或多元索混标（〔待核〕（〔原文不清〕），疑为“多元素混标”），或者作校准确认的核查样品。在用油中磨损金属和污染物元素校准曲线高点的典型浓度是 100mg/kg，添加剂元素校准曲线高点的典型浓度是 900mg/kg。 7.6.1 标准油均有贮存期，超出规定有效期的标准油不得用于标准化仪器。 7.7 对电极：对电极是棒电极或圆盘电极，材质必须是高纯石墨（光谱纯），尺寸满足图2所示（图2：φ12.5±0.03、φ3.18±0.03、φ6.15±0.03、10°±0.1°、152.4±1.57，单位 mm，材质为高纯石墨（光谱纯））。 7.8 样品盒：用来分析在用油的样品盒种类有很多。一次性的样品盒只能使用一次，可重复使用的样品盒一次测定完成后必须清洗干净。必须保证所有的样品盒无污染且做相应存放。在分析液压油等轻质易燃样品时需要使用样品盒盖。
关键条件
预热：仪器闲置数小时后，在开始测样前有必要进行至少三次的预燃烧来稳定激发源，可以使用任意样品或者标准油。具体的预燃烧程序要求可查阅厂商的操作手册。 10.2 光路扫描：按照仪器操作手册进行日常的光路扫描程序。在仪器停机搁置一定时间或环境温度偏离上一次校准温度 10°以上时需要进行光路扫描。 10.3 有效性检查：在进行日常样品分析之前可以通过一个或几个核查样进行通过/不通过标准化检查确认校准的有效性。核查样可以选择校准用的标准油或已知浓度的样品，当待测元素测试结果超过±10%的精度要求时需要进行仪器厂商推荐的光路扫描和标准化程序。 9.2 超声条件：超声温度不低于 60℃（〔待核〕（〔原文不清〕），原文为“604”），超声时间不少于 2min。 9.4 样品台：调整样品台的位置至其完全升上去后，至少三分之一的圆盘电极浸入样品中。 12.2 易燃样品分析：在分析液压油等轻质易燃样品时应使用非塑料制的样品盒盖，能够阻燃并减少冒烟，避免衰减响应信号。大部分的盖子均可与能够重复使用或一次性的样品盒相匹配。
计算与结果
第4章 方法概要：通过比较在用油样中元素的信号强度和校准标样的信号强度，即可计算得到油样中测试元素的浓度。 11.1：每个元素的分析范围通过测定已知浓度的有机金属标油确定。建立了每个元素的校准曲线及相应的校正因子以获得线性响应。 13 报告：报告结果单位均为 mg/kg，对于磨损金属和污染物元素浓度低于 10mg/kg，结果报告至小数点后一位，浓度高于 10mg/kg，报告整数。添加剂元素的分析结果报告三位有效数字。在用油样品仅需测定一次。 精密度公式（表2、表4）以 X=平均浓度（mg/kg）表示，具体公式见第10节（原文公式 〔原文不清〕较大，标注〔待核〕（〔原文不清〕））。
质量控制
精密度和偏差：本标准的精密度是通过多个实验室间的统计分析结果确定的，按下述规定判断试验结果的可靠性（95%的置信水平）。 14.1 重复性：在同一实验室，同一操作者使用同一仪器，使用相同方法，对同一试样连续测定的两个试验结果之差不应大于表2和表3的数值。 14.2 再现性：在不同实验室，不同操作者使用不同的仪器，使用相同方法，对同一试样测定的两个独立结果之差不应大于表4和表5的数值。 14.3 偏差：测定 30mg/kg、50mg/kg 和 100mg/kg 三个校准标样计算结果偏差，除 30mg/kg 的钡含量、50mg/kg 的镍含量和 100mg/kg 的钛含量外，其他元素的偏差并不显著。偏差值对于在用油趋势的分析无重要影响。 表2 重复性（mg/kg）〔原文不清〕） | 元素 | 浓度范围 | 重复性 | |---|---|---| | Al | 0.23~101 | 0.5419（X+0.57）^0.45（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Ba | 28~115 | 0.0694X^1.18（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | B | 0.14~120 | 0.4280（X+0.1028）^0.56（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Ca | 3.7~11460 | 0.106（X+2.184）（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Cr | 0.18~152 | 0.7285（X+0.0557）^1（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Cu | 0.47~100 | 0.1631（X+0.3459）^0.8（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Fe | 4.8~210 | 0.3150（X+0.0141）^1（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Pb | 0.43~101 | 1.062（X+0.6015）^0（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Mg | 4.9~1360 | 0.1049X（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Mn | 0.3~117 | 0.7017（X+0.3534）^0.31（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Mo | 0.21~100 | 0.9978（X+0.4795）^0.31（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Ni | 0.35~100 | 0.7142（X+0.3238）^0.40（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | P | 52~2572 | 0.0761（X+14.76）（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | K | 0.35~247 | 0.4075（X+0.5154）^0.63（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Si | 3.2~142 | 0.4015（X+0.1692）^0.63（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Ag | 31~102 | 0.1523（X+7.2）^0.3（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Na | 13.6~99.6 | 0.1231（X-2.674）（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Sn | 30~139 | 0.6777（X+0.6578）^0.4（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Ti | 6.8~103 | 0.5831（X+6.9304）^0.9（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | V | 2.1~101 | 0.6389（X+0.8418）^0.9（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Zn | 5.3~1345 | 0.2031（X+1.553）^0（〔待核〕（〔原文不清〕）） | 表3 选定浓度的重复性（mg/kg）〔原文不清〕） | 元素 | 1 | 10 | 100 | 1000 | |---|---|---|---|---| | Al | 0.7 | 1.6 | 4.3 | 110.8 | | Ba | 0.2 | 1.6 | 5.6 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | B | 1.2 | 1.3 | 11.3 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Ca | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 1.9 | 8.2 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Cr | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 1.2 | 9.3 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Cu | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 2.4 | 5.1 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Fe | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Pb | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Mg | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 1.6 | 10.5 | 104.9 | | Mn | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 2.2 | 3.4 | 5.4 | | Mo | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 4.8 | 1.7 | | Ni | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 0.8 | 4.3 | 4.2 | | P | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 1.8 | 8.7 | 1.7 | | K | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 7.4 | 1.7 | | Si | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 0.4 | 7.3 | 4.2 | | Ag | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 1.9 | 8.9 | 11.3 | | Na | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 1.8 | 12.0 | 82.9 | | Sn | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 1.7 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Ti | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 0.9 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | V | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 1.0 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Zn | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 表4 再现性（mg/kg）〔原文不清〕） | 元素 | 浓度范围 | 再现性 | |---|---|---| | Al | 6.25~100 | 1.457（X+0.157）^0.45（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Ba | 28~115 | 0.1317X^1.18（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | B | 0.14~120 | 0.9726（X+0.1028）^0.56（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Ca | 3.7~11460 | 0.2951（X+2.184）（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Cr | 0.18~152 | 1.232（X+0.0557）^0.8（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Cu | 0.47~100 | 0.4386（X+0.3459）^0.8（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Fe | 4.8~210 | 0.8323（X+0.0141）^0.8（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Pb | 0.43~101 | 1.8149（X+0.6015）^0.34（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Mg | 4.9~1360 | 2.272（X+9.3534）^0.3（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Mn | 0.3~117 | 2.089（X+0.3534）^0.3（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Mo | 0.21~100 | 1.261（X+0.3238）^0.40（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Ni | 0.35~100 | 0.945016（X+14.76）（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | P | 52~2572 | 1.023（X+0.1154）^0.63（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | K | 0.35~247 | 0.8796（X+0.1692）^0.63（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Si | 3.2~142 | 0.4439（X+1.2）^0.88（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Ag | 31~102 | 0.1075（X+26.36）（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Na | 13.6~99.6 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Sn | 30~139 | 0.7967（X+0.6578）^0.35（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Ti | 6.8~103 | 0.9682（X+0.9304）^0.5（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | V | 2.1~101 | 1.983（X+0.8418）^0.41（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | Zn | 5.3~1345 | 0.5881（X+1.553）^0.87（〔待核〕（〔原文不清〕）） | 表5 选定浓度的再现性（mg/kg）〔原文不清〕） | 元素 | 1 | 10 | 100 | 1000 | |---|---|---|---|---| | Al | 1.8 | 4.2 | 11.6 | 295.7 | | Ba | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 1.0 | 30.7 | 353.5 | | B | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 1.3 | 12.8 | 131.3 | | Ca | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 0.6 | 30.2 | 240 | | Cr | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 2.1 | 8.1 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Cu | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 2.5 | 22.0 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Fe | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 2.4 | 24.5 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Pb | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 1.4 | 8.7 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Mg | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 1.1 | 35.4 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Mn | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 3.6 | 10.9 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Mo | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 3.6 | 10.0 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Ni | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 3.2 | 8.0 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | P | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 3.2 | 34.6 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | K | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 4.4 | 18.6 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Si | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 4.0 | 16.0 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Ag | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 3.5 | 25.8 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Na | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 5.0 | 13.6 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Sn | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 4.6 | 6.3 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Ti | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 3.2 | 9.7 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | V | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 7.5 | 13.1 | 〔待核〕（〔原文不清〕） | | Zn | 〔待核〕（〔原文不清〕） | 4.4 | 32.8 | 〔待核〕（〔原文不清〕） |
引用文件
GB/T 4756 石油液体手工取样法（GB/T 4756-1998，eqv ISO 3170:1988） ASTM D6595-00（2005）（修改采用）
公开关联商品
按公开目录中的方法号关联；未标年份不代表已确认适用此版本，具体适用性须核对产品证书。
暂无关联货，欢迎咨询具体用品与供货。
核验说明
〔待核〕和〔原文不清〕标明仍需核对标准原文的具体位置，并不表示已经核实。请勿将这些数值或步骤直接用于作业依据。