3.1 Первый этап исследования

После первого этапа исследования, т. е. термостатирования предоставленных образцов СОЖ в течение 8 часов при различных температурах, при их исследовании были получены следующие результаты (таблица 2.1):

По полученным результатам анализа были получены следующие зависимости и оформлены графически.

Результаты исследования показали, что с увеличением температуры термостатирования в диапазоне 20…95 °С:

1. Кинематическая вязкость СОЖ марки М-22 постоянна, а СОЖ марок МР-3 и МР-7 увеличивается на 17,6 и 10,3% соответственно. При этом заметное увеличение вязкости СОЖ начинается после 60 °С, что происходит в результате полимеризации жидкостей (рисунок 3.1).

2. Все три марки СОЖ подвергаются испарению, которое при температуре 95 °С достигает максимума и составляет для СОЖ марок М-22 – 1,62; МР-3 – 2,28 и МР-7 – 1,36 % (масс.) (рисунок 3.3).

3. Плотность СОЖ марки М-22 постоянна, а марок МР-3 и МР-7 слабо увеличивается на 0,17 и 0,13 % соответственно.

4. Содержание серы у всех трёх марок СОЖ практически не изменяется.

5. Кислотное число СОЖ марки М-22 постоянно, а марок МР-3 и МР-7 увеличивается в результате окисления на 16,2 и 31,6 % соответственно (рисунок 3.2).

Рисунок 3. 1 – Зависимость кинематической вязкости от температуры термостатирования

Рисунок 3.2 – Зависимость индекса вязкости от температуры термостатирования

Рисунок 3.3 – Зависимость испаряемости от температуры термостатирования

При использовании метода оптической спектроскопии определяли спектры пропускания масляных СОЖ тех же марок. Измерения проводили спектрофотометрами в диапазоне длин волн λ=350-1750 нм с разрешением 0,5 нм. Пробы СОЖ заливали в прямоугольные кюветы, изготовленные из стекла марки К10, с длиной оптического пути 10 мм и объёмом заполнения 3 мл.

Полученные спектры пропускания трёх марок СОЖ имеют идентичный вид (рис. 2). Для анализа этих спектров были взяты три полосы поглощения на длинах волн λ=916, 1200, 1385 нм. Из них наиболее информативной оказалась длина волны λ=916 нм, относящаяся к третьему и четвёртому обертонам валентных колебаний атомов метиленовых (-СН₂) и метильных (-СН₃) групп [4].

Рисунок 3.4 - Зависимость

Из зависимости, полученной на длине волны λ=916 нм следует, что с увеличением температуры термостатирования в диапазоне 20…95 °С (рис. 3.4):

1. Коэффициент пропускания Т СОЖ марки М-22 не изменяется.

2.Термостатирование СОЖ марок МР-3 и МР-7 при температуре 30 °С вызывает увеличение коэффициента пропускания Т, а при дальнейшем росте температуры термостатирования – его уменьшение. Это объясняется тем, что в этих жидкостях изначально имелись коллоидные частицы и гидроксильная группа -ОН (вода), хорошо поглощающая свет на длине волны λ=970 нм. Термостатирование этих жидкостей при температуре 50 °С вызвало выпадение коллоидных частиц в осадок, что при дальнейшем росте температуры привело к уменьшению коэффициента пропускания.

Таким образом, выполненное исследование показало, что из указанных жидкостей СОЖ марки М-22 обладает наибольшей стабильностью против окисления, а, соответственно, и большим эксплуатационным ресурсом. Наиболее точно и оперативно это можно установить с помощью метода оптической спектроскопии.