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很多我們所熟知的油類產品（如潤滑油等），經常會由于一些外在因素的變化（如熱量、腐蝕介質、空氣、壓力等）而導致其化學組成發(fā)生變化。這些化學變化會嚴重影響到油類產品的最終使用性能和使用壽命，如潤滑油中的某些關鍵添加劑被消耗掉以后，就難以再起到良好的潤滑作用了。而且，這些化學反應最終可能會導致有害降解副產物（例如有機弱酸等）的不斷累積，進而影響產品的整體性能。

一般情況下，對油類產品化學性質的檢測主要考慮的是其是否發(fā)生了氧化，但是基于某些特定的應用，有時還需要分析其是否發(fā)生了硫酸化以及硝化。另外，在一些情況下還需要檢查其中某些特定添加劑的消耗情況。

油類產品的氧化一般是在熱量和空氣（氧氣）存在的條件下發(fā)生的。大氣中的氧氣會和油中的碳氫化合物發(fā)生反應形成羧酸。羧酸屬于一種有機弱酸，但若給定足夠的時間，這類弱酸的濃度則會逐漸累積變得足夠高并導致機械部件的嚴重腐蝕。

這個過程一般是難以避免的，因此必須對其進行嚴格的監(jiān)測。為了保護潤滑油盡可能的不被氧化，生產廠商幾乎在所有的產品配方中都添加了抗氧化劑?？寡趸瘎┩ǔＤ軌蛟跐櫥椭兄匾M成成分和氧氣發(fā)生作用前就和氧氣發(fā)生反應以消耗掉氧氣，從而起到保護作用。但在這些抗氧化劑消耗完之后，潤滑油仍然可能會被繼續(xù)氧化，性能同樣會受到一定的影響。

溫度對于油類產品的氧化速率有著非常大的影響，并且潤滑油中污染物（尤其是金屬）的存在也會影響到氧化速率。因此，保持油類產品干燥、清潔，并且盡可能將其置于溫度較低的地方是防止其氧化的最好貯藏方式。

硝化是發(fā)動機油產品備受關注的一個問題，尤其是天然氣發(fā)動機油。在熱量的作用下，空氣中的氧氣以及氮氣會發(fā)生化學反應形成氮氧化合物（NOx），這些氮氧化合物又會通過形成有機硝酸鹽或者作為不溶性或可溶性亞硝化合物而與潤滑油中的重要組分發(fā)生相互反應。

硝化作用會導致發(fā)動機油出現過早增稠問題，進而影響其使用性能和使用壽命。一般情況下，發(fā)生硝化的主要原因包括不適當的空氣-燃料比，燃燒產物的低效排放，活塞密封件泄漏以及較低的操作溫度等。

含硫化合物，包括含硫氨基酸等，可以在熱量存在的情況下，通過氧氣、水和基礎油或柴油燃料中的含硫物質發(fā)生化學反應而產生。通常情況下，這些含硫化合物可以通過排氣釋放，但有些可能會殘留并進入發(fā)動機腔中。

當這些酸性物質與潤滑油中的基本原料或油中的添加劑進行反應時，就會發(fā)生硫酸化作用。這種硫酸類物質可以發(fā)生冷凝并且在較低的操作溫度下更容易與油進行接觸，例如在汽車啟動期間。此外，硫酸化作用還會導致油類產品的粘度增加，形成沉淀、污泥等。

光譜法是目前唯一能夠直接用于確定油類產品是否發(fā)生硝化、氧化和硫酸化的檢測方法。其他一些間接方法主要包括粘度測試法和阻抗測量法等。

液體在流動時，在其分子間產生內摩擦的性質，稱為液體的粘性，粘性的大小用粘度表示，是用來表征液體性質相關的阻力因子，也是流體對流動的阻力的量度。

當油類產品中發(fā)生了硫酸化、硝化或者氧化時，體系中會產生一些冷凝產物，這些產物會導致體系的粘度有所增加。粘度的變化，無論是何種作用導致的，都是需要測量的重要參數之一，因此，粘度測試是所有潤滑油產品狀態(tài)監(jiān)測程序中必不可少的一部分。

對于粘度測試，目前已經有許多不同的測試方法及標準可以采納，例如ASTM 7279和ASTM D445等。測試儀器也有多種類型可供選擇，包括便攜式現場測試設備和實驗室用測試設備等。

阻抗測量主要是測量流體的介電性或者導電性。這些性質在很大程度上會受到油類產品中碳氫化合物的極性變化所影響，尤其是對由于氧化作用而產生的羧酸類物質極其敏感。

但是，阻抗的變化也可能是由其他降解副產物或者污染物（如水）的存在而引起的。所以這種方法通常只用于預測油類產品化學性質總體狀況的變化趨勢。

紅外光譜技術主要采用檢測器、激光源以及一臺計算機來研究物質與光之間的相互作用。油類產品中硫酸化作用的產物一般在紅外光譜圖上的1120和1180cm-1處出現峰值，而硝化和氧化作用產生的物質則一般在紅外光譜圖上的1600和1180cm-1處出現峰值。由于沒有絕對的參考標準可用于油類產品的硫酸鹽化、硝化以及氧化分析，所以檢測結果一般都是與新的油產品（未發(fā)生硫酸化、硝化或者氧化作用）進行比較而得出。

例如，如果在對發(fā)動機油進行取樣時超過了一定的時間，且紅外譜圖上1650cm-1附近的峰強度明顯增大，則說明該發(fā)動機油已經發(fā)生了硝化作用，而且很可能是由于其中不適當的空氣-燃料比所導致的。

紅外光譜測試包括現場測試和實驗室級的傅里葉變換紅外光譜測試等。ASTM E2412標準中詳細描述了關于這些測試方法的操作指南，此外，針對油類產品中的硫酸化、硝化以及氧化，已經分別確定了具體的測試方法，分別為硫酸鹽化（D7415），硝化（D7624）和氧化（D7414）。

為了監(jiān)測油類產品的化學性質，可用的紅外光譜設備包括便攜式和實驗室級等多種類型。例如ASTM D7889方法使用的是光柵紅外光譜儀，如FluidScan，這種儀器可以輕松操作，甚至無需經驗豐富的技術人員。

利用紅外光譜技術對油化學進行檢測具有如下優(yōu)點：

（1）樣品檢測成本低；

（2）檢測時間快；

（3）能夠直接了解油類產品化學性質的變化趨勢等。

同樣，該技術還存在著一些不足，其主要缺點在于設備較為昂貴。

對油類產品（如潤滑油）中的硫酸化、氧化以及硝化作用進行檢測不僅能夠有效延長產品的使用壽命和使用性能，而且還能夠指示發(fā)動機部件（如活塞密封件）的故障、不正確的操作條件以及潤滑油是否應用正確等信息。一些間接方法雖然可以用于執(zhí)行這些檢測，例如粘度法，然而，紅外光譜技術則是目前唯一能夠直接用于確定油類產品是否發(fā)生硝化、氧化和硫酸化的檢測方法。而且，現在關于紅外光譜技術檢測的標準方法都已趨于完善，可用設備種類也較多，包括便攜式以及實驗室級別等，因此有理由相信該技術在油類產品化學性質檢測方面將具有更為廣泛的應用。