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IR-Index

Die FT-IR (Fourier-Transform Infra-Rot) Spektroskopie hat sich in den letzten Jahren zu einem der wichtigsten Verfahren bei der Beurteilung von gebrauchten Schmierstoffen etabliert. Ob für alle Öle oder Fette (ab Set 2), OELCHECK nimmt bei jeder Analyse ein Infrarot-Diagramm auf. Damit werden eine etwaige Alterung des Schmierstoffs betrachtet, Verunreinigungen aufgespürt und Vermischungen mit anderen Öltypen erkannt. Die Auswertung des IR-Spektrums fließt in die Diagnose der OELCHECK-Ingenieure ein. Jeder OELCHECK-Laborbericht umfasst eine Abbildung der Infrarot-Spektren des gebrauchten Schmierstoffs und seines frischen Pendants, soweit die Ölbezeichnung angegeben wurde und eine Referenz vorliegt. Um ein Infrarot-Spektrum interpretieren zu können, sind jedoch umfassende Kenntnisse Voraussetzung. Diese werden in speziellen OilDoc-Seminaren oder auch in Web-Trainings vermittelt. – Wer nicht allzu tief in die Materie einsteigen möchte, dem bietet OELCHECK mit dem neuen IR-Index nun einen Richtwert zur schnelleren Orientierung bei der Betrachtung von zwei zu vergleichenden IR-Spektren. OELCHECK ist das aktuell einzige Labor, das diesen Wert zuverlässig berechnet und kommuniziert!

 

Das Prinzip der FT-IR Spektroskopie beruht auf der Tatsache, dass die im Schmierstoff vorhandenen Moleküle aufgrund ihrer typischen Bindungsform Infrarotlicht bei bestimmten Wellenlängen unterschiedlich stark absorbieren. Veränderungen im Gebrauchtöl können im Vergleich mit dem Frischöl-Referenzspektrum als Abweichung der typischen „Peaks“ oder Veränderungen von Flächen bei bestimmten „Wellenzahlen“ festgestellt, berechnet und interpretiert werden. Das Infrarotspektrum einer Probe liefert im Vergleich mit dem Spektrum eines entsprechenden Frisch- oder Referenzöls Informationen über alterungsbedingte Ölveränderungen sowie Verunreinigungen durch Wasser, Ruß, anderes Öl oder Kraftstoff. Dabei ist jedes Spektrum so einzigartig wie der individuelle Fingerabdruck eines Menschen. Die Abbildung der IR-Spektren von Gebraucht- und jeweils zugehörigem Frischöl auf den OELCHECK-Laborberichten sind seit Jahren Standard. Doch nun wird dieser Service um eine wesentliche Komponente erweitert. OELCHECK hat im Labor zusätzlich zwei neue Testgeräte „PerkinElmer Spectrum Two“ installiert. Sie sind als state-of-the-art nicht nur wesentlich kompakter als ihre Vorgängermodelle. Mit einem integrierten Autosampler arbeiten sie auch schneller und berechnen auf der Basis der von OELCHECK weiterentwickelten Software einen IR-Index, der jetzt in allen Laborberichten angegeben wird.

Damit ist OELCHECK das aktuell einzige Labor, das diesen Wert zuverlässig berechnet und kommuniziert!
Der IR-Index dient der schnelleren Orientierung über das Ergebnis des jeweiligen IR-Spektrums. Je höher er ausfällt, desto geringer sind die Veränderungen der Gebrauchtölprobe zum Frischöl oder zu einer Referenzprobe. Bei der Betrachtung des jeweiligen IR-Index sollte allerdings unbedingt der Öltyp bekannt sein. Während ein Wert unter 99 für ein Turbinenöl zum Beispiel bereits bedenklich sein kann, liegt das Limit für ein Motorenöl bei etwa 85. Der IR-Index wird mittels linearer Regression ermittelt. Optisch lässt sich dies in einem Diagramm darstellen. Dabei werden für jede Wellenzahl die Absorption im Frischöl gegen die X-Achse und im Gebrauchtöl gegen die Y-Achse aufgetragen. Bei absoluter Übereinstimmung ergibt sich so eine Gerade. (Ausgeschlossen werden dabei jedoch einzelne Bereiche, wie z.B. jene mit extrem starker Absorption, die vom Kohlenwasserstoff-Grundgerüst herrühren und keine Aussagekraft haben.) Je näher sich die Vergleichspunkte an der Geraden befinden, desto geringer sind die Abweichungen. Da eine grafische Darstellung schlecht lesbar ist, bilden wir sie in den Laborberichten nicht ab, sondern zeigen die beiden Spektren in einem Diagramm (das übrigens über http://www.lab.report heruntergeladen und vergrößert werden kann). Darüber hinaus geben wir den praktischen Zahlenwert des IR-Index im Laborbericht als Korrelationsfaktor aus.

Beispiele

Beispiel 1
Der IR-Index eines gebrauchten Motorenöls beträgt nur 70,38! Die beiden Spektren weichen in einigen Bereichen durch eine starke OxidationNitration und Sulfation des Gebrauchtöls gravierend voneinander ab. Die Regressionsgerade verdeutlicht dies entsprechend. Der Schmierstoff ist stark gealtert und muss dringend gewechselt werden. Zudem sollte die Ursache für die extreme Alterung ermittelt und abgestellt werden.

Beispiel 2
Hier ist alles in Ordnung. Der IR-Index erreicht 99,90. Die Spektren sind nahezu deckungsgleich. Entsprechend gibt es im gebrauchten Öl nahezu keine Veränderung zum Frischöl. Ein weiterer Einsatz ist bedenkenlos möglich, wenn auch die Werte für die Additive und Verschleißelemente und die Viskositätswerte innerhalb der zulässigen Grenzen liegen.

Fazit

OELCHECK-Kunden profitieren von unserer Erfahrung, einem einzigartigen Service und unseren bahnbrechenden Innovationen. Bereits 1994 haben wir zum Beispiel als erstes Labor für Schmierstoffanalytik den PQ-Index dargestellt. Mit ihm werden, im Gegensatz zur Elementanalyse mittels ICP oder RDE, auch magnetisierbare Partikel unabhängig von ihrer Größe erfasst. Der PQ-Index als wesentliches Element zur Früherkennung von Verschleiß ist heute allgemeiner Standard. Seit 25 Jahren führt OELCHECK für alle Proben die IR-Spektroskopie durch und hat mittlerweile ca. 2,5 Millionen Spektren in der Datenbank.

Seit 15 Jahren werden die Spektren im Laborbericht ausgedruckt und können über das Kundenportal heruntergeladen werden. Mit dem neuen IR-Index setzt OELCHECK wieder einmal Maßstäbe und stellt damit einen wichtigen, praxisnahen Wert zur schnelleren Einschätzung von zwei vergleichenden IR-Spektren zur Verfügung. Der neue IR-Index ist kein Ersatz für die Bewertung der Spektren, wie sie von den OELCHECK-Diagnose-Ingenieuren vorgenommen wird. Doch statt eines zeitaufwändigen optischen Vergleiches der Spektren können sich die Nutzer unserer Laborberichte nun an den angegebenen Werten des IR-Index orientieren. Damit sehen sie auf den ersten Blick, ob die Werte von Gebraucht- und Frischöl noch so zueinander passen, dass kein Ölwechsel notwendig erscheint.

Quelle:

OELCHECKER Winter 2015, Seite 3