Diskussion - IRS: HC und PAO

    Zitat von dummydoc

    Hier der Absorptionsplot des o.g. Öls. Wie erwartet keine Überaschungen sichtbar; Basisöl wohl HC Gruppe 3 (ob es GTL ist, bleibt offen, da kein Hinweis auf PurePlus-Technology). Kein PAO, keine Ester. VG !

    ich habe das Absorptinsspektrum eines Shell Rimula R6 M 10w-40 Öls analysiert und habe behauptet, dass aufrgund eines niedrigen Wertes im Bande 722 cm-1 (0.97 um genau zu sein) das Basisöl wohl kein PAO enthält.

    1200ccm äusserte Zweifel an meiner Vorgehensweise.

    Giacomo Agostini wies auf die Tatsache hin, dass im SDB sich ein Hinweis auf die PAO im Grundöl befindet

    Können wir hier das Thema besprechen ?

    Da ich die Analyse bei OELCHECK in Auftrag gegeben habe kann ich, wenn es dazu hilft, gerne bei OC anrufen und um deren Meinung fragen.
    Alternativ dummydoc kannst Du mir gerne Privat Deinen Namen schicken und ich würde da Bescheid geben dass Du Dich meldest und Sie Dir

    zur Analyse Auskunft geben dürfen.

    Geschichten aus dem oil-club1:
    Eine Partynacht mit PAOla und ESTER


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    Ich habe nicht an Deiner Vorgehensweise gezweifelt, sondern bin grundsätzlich skeptisch was die Interpretation von IR-Spektren hier im OC anbelangt.

    Es ist Fakt, dass die IR-Spektroskopie keine Verbindungen identifizieren kann, weder Wasser, Glykol, Ester, PAO, etc. Bei der IR-Spektroskopie werden Bindungen von funktionelle Gruppen in den Moleküle zum Schwingen oder zur Rotation durch Absorption von eingestrahlter Energie (im mittleren IR) angeregt. Durch eine FourierTransformation wird das eigentliche Roh-Interferogramm in das dargestellte Absorptionsspektrum in Abhängigkeit von der Wellenlänge, bzw. Wellenzahl dargestellt.

    Erst die Interpretation der Absorptionsbande lässt Rückschlüsse auf eine Verbindung zu. So ist die oft zitierte "Esterlinie" bei 1740 erst Mal nur eine Valenz-Schwingung der C=O Bindung und kann mit Carbonsäure, Ester, Ketonen und Aldehyden in Verbindung gebracht werden. Erst die Bande bei ca. 1240 1/cm (C-O-C Bindung) erlaubt eine eindeutige Interpretation als Ester.

    Die Absorption bei 720 1/cm wiederum ist zuerst nichts anderes wie die Deformationsschwingung der CH2 Gruppe in n-Alkanen. Das können natürlich PAO sein, müssen aber nicht.

    Noch was kurz zur Höhe der Absorption. In der Spektroskopie wird die Beziehung zwischen Intensität/Absorption und der Konzentration über das Lambert-Beersche Gesetz beschrieben, und da geht auch die Küvettenstärke mit ein. Aus diesem Grund ist ein Vergleich unterschiedlicher Labore dann "gefährlich" wenn die Küvettenstarke nicht dokumentiert ist, bzw wenn keine Differenzmethode angewendet wird.

    Einzig für die Rußbestimmung stimmt das obige nicht. Für Ruß wird das IR als Trübungsmessgerät genutzt.

    1200ccm: Vielen Dank für Deine sehr wertvollen Anmerkungen. Du weisst wovon Du redest und Du hast recht. Schön, dass wir Dich im OC haben !

    Die Küvettenstärke ist natürlich ein Faktor, den es zu beachten gibt; ich hätte gedacht, dass es für diese Art von IRS (und diese speziellen Wellenlänge, die untersucht werden) standarsierte Küvetten gibt...

    Es ist richtig, dass die IR-Spektroskopie keine Verbindungen identifizieren kann. Wir versuchen hier mit unseren begrenzten Mitteln Antworten auf unsere Fragen zu bekommen. Es ist natürlich ohne entsprechende Erfahrung eines Profis nur ein Tappen im Dunkeln.

    Folgendes muss aber erlaubt sein: wenn ich für die Bande 7221/cm bzw. 1740 1/cm nur sehr geringe Absorptionswerte sehe, dann darf ich vermuten, dass es recht wenig PAO oder Ester gibt. Auch, wenn dieser geringe Werte durch andere Gruppen (wie von Dir erwähnt) "verunreinigt" sind und damit nicht eindeutig identifizierbar. Es ist dann aber oft nur zu bestätigung von dem, was wir bereits vermutet haben.

    Ich hoffe, dass mein sehr "robuster" Umgang mit diesen Daten so OK ist :verlegen:

    Nicht nur die Wellenlänge, ich betrachte auch ccs, pp, noak und fp. Es ist auch sehr wichtig, dass wir ausschließlich die IRS der Motoröle vergleichen und keine von den Spirituosen oder Wasser...

    Diese Betrachtung entspricht dem Karl Popper's empirischen Falsifikationsprinzip. :grins3:

    dummydoc: Die Küvettenstärke ist tatsächlich auf 100 Mikrometer festgelegt, allerdings handelt es sich aus optischen Gründen um nicht planparallele Fenster Insofern ist auf Grund der Einbaulage immer ein gewisser Fehler vorhanden. Für die Auswertung von GÖA ist deswegen meiner Meinung nach immer die DIN der ASTM vorzuziehen. Da wird immer über das Differenzspektrum ausgewertet und der "Küvettenfehler" unterschiedlicher Geräte eliminiert . Geht natürlich nicht bei gemischten Ölen🙄😀

    OK ! Danke Dir, wie immer sehr wertvoll !

    Ist es zu erwarten das sich das IRS eines gebrauchten sauberen Öls (z.B. kein Wechsel der Öl-Sorte!) durch die Abnutzung (bis 100h) wesentlich ändert ?

    Ich hätte gerne gewusst, ob es Sinn macht von OC auch bei GÖAs die .asc-Daten zu bekommen und ob dort was sinnvolles erkennbar ist ?

    Bevor wir weiterhin im Dunkeln tappen und noch keine FÖA hingekriegt haben, wäre das eventuell eine erste Stütze.

    Macht das Sinn, oder bin ich da auf dem Holzweg ?

    Oh sorry, da habe ich mich missverständlich ausgedrückt. Ich meinte mit "Ölmischungen" schon Frischölmischungen" im Eddy-Style, nicht das, was sich bei Ölwechsel und Umstieg auf anderes Öl ergibt.

    Ob sich bei einem Öl bis 100h Laufzeit etwas ändert? Ist generell nicht zu beantworten - eigentlich nein. Aber GÖA werden ja genau deshalb durchgeführt um das Unwahrscheinliche zu erkennen. Ja, macht schon Sinn die Asc-Datei sich anzuschauen.

    1200ccm die Bezeichnung Frischölmischungen im Eddy-Style finde ich super !

    Ich dachte, dass in einer GÖA der Eintrag von Kraftstoff bzw. Ruß oder anderen Verkokungen und abgearbeiteten Additiven zu Abweichungen im IRS führen könnte... wie gesagt, bin absolut kein Fachmann. Gut zu wissen, dass wir dadurch auch gewisse Anhaltspunkte bekommen.

    VG + Danke !

    Diese Methode funktioniert zuverlässig für PAO und ist sehr einfach zu visualisieren.

    Bei 722 cm⁻¹ werden in der Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) häufig Schaukelschwingungen für Gruppen beobachtet, die Methylenbindungen (–CH₂–) enthalten, insbesondere in langen Kohlenwasserstoffketten. Diese Schaukelschwingungen sind charakteristisch für CH-Bindungen in Methylengruppen.

    Methylengruppen weisen eine CH₂-Schwingung auf, die mit einer Frequenz von 720 ± 10 cm⁻¹ auftritt, jedoch nur, wenn in den Alkylketten vier oder mehr CH₂-Gruppen aufeinanderfolgend vorhanden sind. Da das betreffende Spektrum deutlich einen Peak bei 722 cm⁻¹ zeigt, bedeutet dies, dass Alkylketten mit mindestens vier aufeinanderfolgenden Methylengruppen vorhanden sind.

    PAO-Moleküle haben viele Verzweigungen mit 4+ CH₂-Gruppen (je höher die Viskosität von PAO, desto mehr Verzweigungen; PAO4 hat im Durchschnitt 3 Verzweigungen).

    Jeder Zweig des PAO-Moleküls enthält mehr als 4 Methylengruppen. Und im Allgemeinen gibt es mindestens 3 Verzweigungen pro Molekül (Dimere werden selten verwendet).

    Insgesamt funktioniert die 722-Methode hervorragend, aber nur für PAO.

    Bei allen anderen Basen funktioniert diese „Methode“ „je nach Glück“, da GTL normalerweise nur einen Zweig mit 4+ Methylengruppen enthält und es in Naphthenen (in Mineralöl gibt es viele Naphthene) nur sehr wenige solcher Zweige gibt.