IP 346 Определяне на полициклични ароматни съединения - метод за измерване на индекса на пречупване чрез екстракция с диметилсулфоксид

Стандартът „IP 346 Определяне на полициклични ароматни съединения в неизползвани смазочни базови масла и нефтени фракции без асфалтени - метод за определяне на индекса на пречупване чрез екстракция с диметилсулфоксид“, публикуван от Енергийния институт като част от методите за изпитване на IP, описва метод за изпитване за определяне на полициклични ароматни съединения (PCA) в 5% възстановени проби от неизползвани, без добавки смазочни базови масла с точка на кипене при атмосферно налягане най-малко 300 градуса по Целзий, при концентрации в диапазона от 1-15% (m/m) от масата.

Този метод може да се приложи и за концентрации на PCA извън този диапазон, както и за други нефтени фракции без асфалтени, но чувствителността не е определена.

Аналитичният метод за изпитване, определен в стандарта IP 346, измерва съдържанието на полициклични ароматни съединения (PCA) или полициклични ароматни съединения (PAC) в смазочни базови масла и подобни петролни фракции. Тези съединения, по-специално някои 3-7 пръстенни структури, са свързани с потенциална дермална канцерогенност (риск от рак на кожата).

В Европа, съгласно регламентите REACH/CLP, получаването на екстрахируеми вещества с по-малко от 3% диметилсулфоксид, използвайки метода IP 346, позволява веществото да не бъде класифицирано като канцерогенно. Този праг е правно обвързващ за определени петролни потоци, включително други смазочни базови масла, масла за отпадъчни води и преработени дестилатни ароматни екстракти.

Като цяло, методът IP 346 следва следните стъпки:

• Приготвяне на пробата: Претеглено количество масло (обикновено 4 грама) се разтваря в циклохексан.
• Екстракция: Разтворът се екстрахира два пъти с диметилсулфоксид, който селективно привлича полярни ароматни съединения (особено потенциално канцерогенни).
• Обратна екстракция и обработка: Добавя се саламура, за да се утаи екстрахираното вещество, след което то се екстрахира обратно в циклохексан, суши се и разтворителят се изпарява.
• Измерване: Остатъкът се претегля, за да се определи процентът на веществото, екстрахируемо с диметилсулфоксид (оригиналният метод включва и коефициент на пречупване за проверка). Резултатът се изразява като процент от масата на веществата, екстрахируеми с диметилсулфоксид.

Екстракцията с диметилсулфоксид преференциално екстрахира полициклични ароматни съединения с по-висок пръстен, по-полярни (тези, свързани с канцерогенност), като оставя по-малко вредни, силно алкилирани ароматни съединения с по-нисък пръстен, често срещани в добре рафинираните масла. Това прави теста добър индикатор за истинска биологична канцерогенност, както е потвърдено от дългосрочни изследвания за оцветяване на кожата на мишки.

Значението на този метод в индустрията е следното:

• Контрол на рафинирането: Съвременното производство на базови масла (екстракция с разтворител или интензивен процес на хидрогениране) има за цел да поддържа стойностите, получени с помощта на метода IP 346, доста под 3%, за да се гарантира, че маслото не е канцерогенно.
• Информационни листове за безопасност: Много доставчици на смазочни материали докладват резултати от метода IP 346, за да демонстрират съответствие с регулаторните изисквания.
• Прогностична стойност: Проучванията показват силна корелация между ниските резултати по IP 346 и неблагоприятните резултати при тестове за канцерогенност при животни.

Този метод има следните ограничения:

• Това се отнася предимно за неизползвани, без добавки смазочни базови масла и фракции без асфалтени.
• Не е подходящ за готови смазочни материали (тези, съдържащи добавки) или масла, съдържащи асфалтен.
• Това е скринингов метод; може да са необходими допълнителни тестове за пълна токсикологична оценка.

Стандартът IP 346 остава един от най-важните и практични инструменти за гарантиране на безопасността на смазочните масла на минерална основа, използвани в двигатели, машини и промишлени приложения по целия свят. Той представлява успешен пример за развита в индустрията наука, която пряко подкрепя химическото регулиране.

Накратко, методът за изпитване, описан в стандарта IP 346, е важен метод за изпитване в петролната индустрия, използван за определяне на количеството полициклични ароматни съединения или полициклични ароматни съединения, присъстващи в неизползвани смазочни базови масла и нефтени фракции без асфалтени.

Стандартът IP 346 е широко използван в производството на смазочни материали, токсикологичните оценки, съответствието с REACH, класификацията на каучукови масла и оценките за безопасност на петролни продукти.

Основната цел на стандарта IP 346 е да се оцени концентрацията на потенциално канцерогенни полициклични ароматни съединения, открити в масла, получени от нефт.

Полицикличните ароматни съединения са естествено срещащи се компоненти в суровия петрол. Някои полициклични ароматни съединения, особено тези, съдържащи множество ароматни пръстени, са свързани с канцерогенност и други здравословни проблеми. Стандартът IP 346 предоставя практичен метод за скрининг за прогнозиране на тези вредни компоненти.

Този тест е особено важен за:

• Базови смазочни масла
• Процесни масла
• Каучукови пълнители
• Бели мазнини
• Маслени восъци
• Междинни потоци от рафинерията

По принцип стандартът IP 346 комбинира техниката на екстракция с диметилсулфоксид с измервания на индекса на пречупване. Нефтената проба се смесва с диметилсулфоксид. Диметилсулфоксидът селективно екстрахира ароматни съединения от маслото. Екстрахираната фракция се отделя. Концентрацията на екстрахираните ароматни съединения се определя гравиметрично и чрез корелация на индекса на пречупване. Този метод е предназначен за селективно изолиране на ароматни съединения с най-висок канцерогенен потенциал.

Стандартът IP 346 се прилага за:

• Неизползвани базови смазочни масла без добавки
• Петролни фракции, които не съдържат асфалт
• Проби с точки на кипене при атмосферно налягане над 300 градуса.
• Обикновено концентрациите на полициклични ароматни съединения варират от 1 до 15 масови процента.

Въпреки че този метод понякога може да се използва извън тези граници, данните за чувствителност първоначално бяха валидирани в този диапазон.

Стандартът IP 346 се счита за важен поради следните причини:

• Оценка на здравето и безопасността: Тестът е тясно свързан с токсикологичната оценка на петролни продукти. Маслата с високо съдържание на полициклични ароматни съединения могат да представляват канцерогенен риск при продължително излагане на кожата. Проучванията показват силна корелация между резултатите от IP 346 и конвенционалните изследвания за канцерогенност върху кожата на мишки.
• Съответствие с разпоредбите: В Европа се използва широко в химическите разпоредби, като например IP 346, REACH и CLP. Често цитираният праг е: екстракт от диметилсулфоксид в максимум 3 процента. Продуктите под тази граница обикновено се считат за такива с по-нисък канцерогенен потенциал. Този праг е особено важен за:
  • Масла за обработка на каучук
  • Масла за производство на гуми
  • Базови масла
  • Процесни масла, получени от петрол
• Контрол на качеството в рафинериите: Рафинериите използват този стандарт, за да наблюдават ефективността на рафиниращите процеси, като екстракция с разтворител, хидрокрекинг, хидрообработка и хидрогениране. По-интензивното рафиниране обикновено намалява съдържанието на полициклични ароматни съединения и подобрява безопасността на продукта.
• Опазване на околната среда и здравето при работа: Този стандарт спомага за ограничаване на опасните ароматни съединения чрез:
  • За намаляване на експозицията на работниците.
  • Подобряване на безопасността на работното място
  • В подкрепа на екологично по-безопасни петролни продукти.
  • Улесняване на по-сигурните подприложения.

Дългогодишното му приемане в смазочната, рафиниращата и каучуковата промишленост направи стандарта IP 346 важен стандарт в токсикологичната оценка и контрола на качеството на петролните продукти.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен екип, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и съдействайки за установяването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка, ние също така предоставяме на бизнеса услуги за тестване, съответстващи на стандарта IP 346.