Одредување на температурата на почетокот на оксидација на јаглеводороди со употреба на ASTM E2009 диференцијална скенирачка калориметрија

Стандардот ASTM E2009, „Стандардни методи за тестирање за одредување на температурата на почеток на оксидација на јаглеводороди со диференцијална скенирачка калориметрија“, развиен од Американското здружение за тестирање и материјали (ASTM), ги опишува методите за тестирање за одредување на оксидативните својства на јаглеводородите со употреба на диференцијална скенирачка калориметрија или диференцијална скенирачка калориметрија на притисок под услови на линеарна брзина на загревање. Овие методи се применливи за јаглеводороди кои се оксидираат егзотермно во нивните анализирани форми.

• Метод на тестирање А: Диференцијална скенирачка калориметрија (DSC) се користи при амбиентален притисок од една атмосфера кислород.
• Метод на тестирање Б: DSC под притисок се користи при висок притисок (на пр., кислород од 3,5 MPa).
• Метод на тестирање C: Диференцијална скенирачка калориметрија (DSC) се користи при една атмосфера на амбиентален воздушен притисок.

Температурата на почетокот на оксидација е релативна мерка за оксидативната стабилност на материјалот што се оценува при специфична брзина на загревање и во оксидативна средина (на пр., кислород). Колку е поголема оваа вредност, толку е постабилен материјалот. Вредностите на температурата на почетокот на оксидација може да се користат за споредба и не се апсолутно мерење, како што е времето на индукција на оксидација на константна температура. Присуството или ефикасноста на антиоксидансите може да се одреди со користење на овие методи на тестирање.

Типичните примени на овие методи за тестирање вклучуваат оксидативна стабилност на јастиви масла и масти (оксидативна расипливост), мазива, масти и полиолефини.

ASTM E2009 е критичен технички стандард кој првенствено се користи за одредување на оксидативната стабилност на јаглеводородите во автомобилската, мазивната и хемиската индустрија. Со идентификување на специфичната температура на која материјалот почнува да реагира со кислород, инженерите можат да го предвидат рокот на траење и границите на перформансите на горивата, маслата и полимерите.

Опишаниот метод на тестирање користи диференцијална скенирачка калориметрија (DSC). Во оваа постапка, мал примерок од јаглеводородот се става во ќелија и се загрева со константна брзина додека е изложен на континуиран проток на кислород или воздух. Уредот ја мери разликата во протокот на топлина помеѓу примерокот и инертната референтна точка. Бидејќи оксидацијата е егзотермна реакција (ослободува топлина), диференцијалната скенирачка калориметрија детектира нагло зголемување на излезната енергија кога примерокот почнува да оксидира.

Иако стандардот ASTM E2009 се фокусира на температурата на почетокот на оксидацијата, тој често се разгледува во комбинација со стандардот ASTM D3895, кој го мери времето на индукција на оксидација.

Температурата на почеток на оксидација се однесува на температурата на која започнува оксидацијата кога примерокот се загрева со динамична брзина (на пр., 10 степени во минута). Времето на индукција на оксидација е времето потребно за да започне оксидацијата додека примерокот се одржува на константна, висока температура.

Стандардот ASTM E2009 често се претпочита за брзо скрининг на непознати материјали бидејќи обезбедува плафон базиран на температура за стабилност на една грејна рампа.

Резултатите од овој тест се од витално значење за различни практични апликации:

• Формулација на лубрикант: Утврдување дали антиоксидантните адитиви се ефикасни во моторните масла или индустриските масти.
• Контрола на квалитет: Обезбедување конзистентност во сериите на синтетички јаглеводороди или биогорива.
• Безбедносни карактеристики: Дефинирање на термичките граници на материјалите што се користат во средини со висока температура, како што се моторите на авиони или индустриските машини.

Стандардот ASTM E2009 го мери физичкиот почеток на брза егзотермна реакција. Тој не мора нужно да ја земе предвид бавната, долгорочна деградација што може да се случи на многу пониски температури со текот на годините. Понатаму, фактори како што се масата на примерокот, брзината на проток на кислород и типот на садот (алуминиумски наспроти позлатен) можат да влијаат на резултатите, што бара строго придржување кон стандардизиран протокол за репродуктивни податоци.

Накратко, стандардот ASTM E2009 се фокусира на евалуација на перформансите на материјалите за заштитна облека под услови што симулираат изложеност на стопени материјали, особено прскање од стопен метал. Овој стандард е особено важен во индустриите каде што работниците се изложени на опасности од високи температури, како што се леење метал, леарници, заварување и производство на челик.

Примарната цел на овој стандард е да се процени колку добро материјалот може да се спротивстави на оштетување кога е изложен на прскање од стопен метал. Тестот помага да се утврди дали заштитните ткаенини можат:

• За да се спречи пренос на топлина што може да предизвика изгореници.
• Да се ​​​​отпори на оган или топење.
• Одржување на структурниот интегритет по изложеноста.

Ова е клучно за обезбедување на безбедноста на работниците во средини каде што е можно случајно прскање на стопен метал.

Клучните карактеристики на стандардот ASTM E2009 се следниве:

• Симулирана изложеност на стопен метал: Тестот вклучува истурање на контролирана количина на стопен метал (обично алуминиум или железо) врз примерок од ткаенина. Ова симулира индустриски несреќи од реалниот свет.
• Критериуми за мерење: Материјалот се оценува според следните критериуми:
  • Оштетување на ткаенината (топење, јагленисање, пукање)
  • Пренос на топлина низ материјалот
  • Потенцијал за палење или продолжено согорување.
• Класификација на перформансите: Материјалите може да се рангираат или споредуваат според нивните нивоа на отпорност. Ова им помага на производителите и безбедносните инженери да изберат соодветна заштитна облека.

Стандардот ASTM E2009 е широко користен во следниве области:

• Леарници и објекти за леење метал
• Објекти за производство на челик и алуминиум
• Процеси на ресурси
• Автомобилска и тешка индустрија

Овој стандард го поддржува развојот и сертификацијата на облека отпорна на топлина, како што се оние наведени подолу:

• Заштитни јакни и престилки
• Ракавици и штитници за раце
• Заштитни одела за целото тело

Стандардот ASTM E2009 се смета за важен од следниве причини:

• Безбедност на работниците: Изложеноста на стопен метал може да предизвика сериозни изгореници и повреди. Овој стандард гарантира дека заштитната облека обезбедува сигурна бариера.
• Развој на материјали: Производителите на текстил го користат овој стандард за подобрување на формулациите на ткаенините, како што се текстилните материјали отпорни на пламен и третираните влакна.
• Усогласеност со регулативата: Многу безбедносни прописи и стандарди на работното место се однесуваат на такви стандарди за да се обезбеди усогласеност со барањата за здравје и безбедност при работа.

Иако стандардот ASTM E2009 е исклучително вреден, тој има некои ограничувања:

• Се однесува на специфични сценарија за изложеност на стопен метал, а не на сите термички опасности.
• Резултатите може да варираат во зависност од видот на употребениот метал.
• Не го симулира прецизно прилегањето или движењето на облеката во реалниот свет.

Затоа, често се користи во комбинација со други стандарди за термичка и пламенска отпорност.

Како заклучок, стандардот ASTM E2009 игра клучна улога во оценувањето на отпорноста на материјалите за заштитна облека на прскање од стопен метал.

Со години, нашата организација, со својот компетентен и искусен тим, ги разбира потребите на своите клиенти, обезбедувајќи им напредни услуги за тестирање што им се потребни и помагајќи им во воспоставувањето, имплементацијата и подобрувањето на системите за управување. Во оваа рамка, ние исто така нудиме услуги за тестирање во согласност со стандардот ASTM E2009.