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FT-IRによる鉱物油の酸化劣化分析

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FT-IR(フーリエ変換赤外分光光度計)
構造・劣化分析

Introduction

潤滑油や防錆油、エンジンオイルやポンプオイルといった製造現場で使用される油の多くは炭化水素から構成されています。
これらの炭化水素から構成される油を総称して、鉱物油(鉱油)と呼びます。
特にエンジンオイルやポンプオイルは使用するにつれて黒色になるなど、劣化する様子が観察されます。このような油の劣化には様々な要因がありますが、その中のひとつとして酸化劣化が挙げられます。
酸化劣化について、FT-IR分析でどのような結果が得られるか調査を行いました。

Method

サンプルは真空ポンプオイルを使用し、オイルを電気炉で加熱しました。加熱して酸化させた油をFT-IRのユニバーサルATR法で測定しました。
分析条件:ユニバーサルATR法(分解能:4cm⁻¹、スキャン回数:4回)

加熱温度は200℃、230℃、250℃、270℃、300℃、330℃、350℃の7点を設定しました。300℃以上の場合のみ、300℃で一度加熱後、設定温度で再加熱してサンプル調製を行いました。

Result

加熱温度が上がるにつれ、1700cm⁻¹と1100~1200cm⁻¹付近に新たな吸収が観察されました。これらはC=OやC-O結合を示し、カルボニル基の増加を示します。このことから、加熱による油の酸化が確認できました。

油が黒色に変化する要因は様々ですが、特に酸化劣化による黒色化が原因の場合、今回のようにFT-IRを用いて酸化の有無を確認することが可能です。

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