IP 346 Oznaczanie wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych – metoda ekstrakcji dimetylosulfotlenku z wykorzystaniem współczynnika załamania światła

Norma „IP 346 Oznaczanie wielopierścieniowych związków aromatycznych w nieużywanych olejach bazowych smarowych i frakcjach ropy naftowej niezawierających asfaltenów - Metoda współczynnika załamania światła ekstrakcji dimetylosulfotlenkiem”, opublikowana przez Instytut Energii w ramach metod badawczych IP, opisuje metodę badawczą oznaczania wielopierścieniowych związków aromatycznych (PCA) w 5% odzyskanych próbkach nieużywanych olejów bazowych smarowych bez dodatków o temperaturze wrzenia atmosferycznego wynoszącej co najmniej 300 stopni Celsjusza, przy stężeniach w zakresie od 1 do 15% (m/m) masowych.

Tę metodę można również stosować do stężeń PCA poza tym zakresem oraz do innych frakcji ropy naftowej niezawierających asfaltenów, ale jej czułość nie została określona.

Metoda analityczna zdefiniowana w normie IP 346 mierzy zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (PCA) lub wielopierścieniowych związków aromatycznych (PAC) w bazowych olejach smarowych i podobnych frakcjach ropy naftowej. Związki te, a w szczególności niektóre struktury pierścieniowe 3-7, są powiązane z potencjalnym działaniem rakotwórczym na skórę (ryzyko raka skóry).

W Europie, zgodnie z przepisami REACH/CLP, uzyskanie substancji ekstrahowalnych o zawartości dimetylosulfotlenku poniżej 3% metodą IP 346 pozwala uniknąć klasyfikacji substancji jako rakotwórczej. Próg ten jest prawnie wiążący dla niektórych strumieni ropy naftowej, w tym innych olejów bazowych smarowych, olejów smarowych i przetworzonych ekstraktów aromatycznych destylatów.

Ogólnie rzecz biorąc, metoda IP 346 przebiega następująco:

• Przygotowanie próbki: Odważoną ilość oleju (zwykle 4 gramy) rozpuszcza się w cykloheksanie.
• Ekstrakcja: Roztwór poddaje się dwukrotnej ekstrakcji dimetylosulfotlenkiem, który selektywnie przyciąga polarne związki aromatyczne (zwłaszcza te potencjalnie rakotwórcze).
• Ekstrakcja powrotna i przetwarzanie: Dodaje się solankę w celu wytrącenia wyekstrahowanej substancji, następnie ekstrahuje się ją ponownie do cykloheksanu, suszy, a rozpuszczalnik odparowuje.
• Pomiar: Pozostałość jest ważona w celu określenia procentowej zawartości substancji ekstrahowanej dimetylosulfotlenkiem (oryginalna metoda obejmuje również współczynnik załamania światła w celu weryfikacji). Wynik jest wyrażany jako procentowa zawartość substancji ekstrahowanej dimetylosulfotlenkiem.

Ekstrakcja dimetylosulfotlenkiem preferencyjnie ekstrahuje wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne o wyższych pierścieniach, bardziej polarne (związane z rakotwórczością), pozostawiając mniej szkodliwe, silnie alkilowane węglowodory aromatyczne o niższych pierścieniach, powszechne w dobrze rafinowanych olejach. To sprawia, że ​​test ten jest dobrym wskaźnikiem rzeczywistej biologicznej rakotwórczości, co potwierdzają długoterminowe badania barwienia skóry myszy.

Znaczenie tej metody w przemyśle jest następujące:

• Kontrola rafinacji: Nowoczesna produkcja olejów bazowych (ekstrakcja rozpuszczalnikowa lub intensywny proces uwodornienia) ma na celu utrzymanie wartości uzyskanych metodą IP 346 znacznie poniżej 3%, aby mieć pewność, że olej nie jest rakotwórczy.
• Karty charakterystyki substancji niebezpiecznych: Wielu dostawców środków smarnych podaje wyniki metody IP 346 w celu wykazania zgodności z przepisami.
• Wartość predykcyjna: Badania wykazują silną korelację między niskimi wynikami IP 346 a niekorzystnymi wynikami testów rakotwórczości u zwierząt.

Ta metoda ma następujące ograniczenia:

• Dotyczy to przede wszystkim niewykorzystanych olejów bazowych smarowych bez dodatków oraz frakcji niezawierających asfaltenów.
• Nie nadaje się do gotowych środków smarnych (zawierających dodatki) ani olejów zawierających asfalteny.
• Jest to metoda przesiewowa; do pełnej oceny toksykologicznej mogą być konieczne dalsze testy.

Norma IP 346 pozostaje jednym z najważniejszych i najbardziej praktycznych narzędzi zapewniających bezpieczeństwo olejów smarowych na bazie mineralnej stosowanych w silnikach, maszynach i zastosowaniach przemysłowych na całym świecie. Stanowi ona udany przykład badań naukowych opracowanych przez przemysł, bezpośrednio wspierających regulacje dotyczące chemikaliów.

Krótko mówiąc, metoda badawcza opisana w normie IP 346 jest ważną metodą badawczą stosowaną w przemyśle naftowym do określania ilości wielopierścieniowych związków aromatycznych lub wielopierścieniowych aromatów obecnych w niewykorzystanych olejach bazowych smarowych i frakcjach ropy naftowej niezawierających asfaltenów.

Norma IP 346 jest powszechnie stosowana w produkcji środków smarnych, ocenach toksykologicznych, zgodności z rozporządzeniem REACH, klasyfikacji olejów gumowych i ocenach bezpieczeństwa produktów naftowych.

Podstawowym celem normy IP 346 jest ocena stężenia potencjalnie rakotwórczych wielopierścieniowych związków aromatycznych występujących w olejach ropopochodnych.

Wielopierścieniowe związki aromatyczne to naturalnie występujące składniki ropy naftowej. Niektóre wielopierścieniowe związki aromatyczne, zwłaszcza te zawierające wiele pierścieni aromatycznych, są powiązane z rakotwórczością i innymi problemami zdrowotnymi. Norma IP 346 zapewnia praktyczną metodę przesiewową do przewidywania tych szkodliwych składników.

Test ten jest szczególnie ważny w przypadku:

• Oleje bazowe smarowe
• Oleje procesowe
• Wypełniacze gumowe
• Tłuszcze białe
• Woski olejowe
• Przepływy pośrednie rafinerii

Norma IP 346 łączy w zasadzie technikę ekstrakcji dimetylosulfotlenkiem z pomiarami współczynnika refrakcji. Próbka ropy naftowej jest mieszana z dimetylosulfotlenkiem. Dimetylosulfotlenek selektywnie ekstrahuje związki aromatyczne z ropy naftowej. Wyekstrahowana frakcja jest rozdzielana. Stężenie wyekstrahowanych związków aromatycznych jest określane grawimetrycznie oraz poprzez korelację współczynnika refrakcji. Metoda ta ma na celu selektywną izolację związków aromatycznych o najwyższym potencjale rakotwórczym.

Norma IP 346 ma zastosowanie do następujących elementów:

• Niewykorzystane oleje bazowe smarowe bez dodatków
• Frakcje ropy naftowej niezawierające asfaltu
• Próbki o temperaturze wrzenia atmosferycznego powyżej 300 stopni.
• Stężenia wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych mieszczą się zwykle w zakresie 1–15 procent masowych.

Choć tę metodę można czasami stosować poza tymi granicami, dane dotyczące wrażliwości zostały początkowo zweryfikowane w tym zakresie.

Normę IP 346 uważa się za ważną z następujących powodów:

• Ocena zdrowia i bezpieczeństwa: Test jest ściśle powiązany z oceną toksykologiczną produktów ropopochodnych. Oleje o wysokiej zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych mogą stwarzać ryzyko rakotwórcze w przypadku długotrwałej ekspozycji na skórę. Badania wykazały silną korelację między wynikami testu IP 346 a konwencjonalnymi badaniami rakotwórczości skóry myszy.
• Zgodność z przepisami: W Europie jest szeroko stosowany w przepisach dotyczących chemikaliów, takich jak IP 346, systemy klasyfikacji REACH i CLP. Często podawany próg to: ekstrakt dimetylosulfotlenku maksymalnie 3%. Produkty poniżej tego limitu są generalnie uznawane za produkty o niższym potencjale rakotwórczym. Próg ten jest szczególnie istotny w przypadku:
  • Oleje do przetwórstwa gumy
  • Oleje do produkcji opon
  • Bazy smarowe
  • Oleje procesowe pochodzenia ropopochodnego
• Kontrola jakości w rafineriach: Rafinerie stosują tę normę do monitorowania efektywności procesów rafinacji, takich jak ekstrakcja rozpuszczalnikowa, hydrokraking, hydrorafinacja i uwodornienie. Bardziej intensywna rafinacja zazwyczaj zmniejsza zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych i poprawia bezpieczeństwo produktu.
• Ochrona środowiska i zdrowia zawodowego: Norma ta pomaga ograniczyć niebezpieczne związki aromatyczne poprzez:
  • Aby zmniejszyć narażenie pracowników.
  • Poprawa bezpieczeństwa w miejscu pracy
  • Wspieranie bezpieczniejszych dla środowiska produktów naftowych.
  • Ułatwianie tworzenia bezpieczniejszych podaplikacji.

Długotrwała akceptacja normy IP 346 w przemyśle smarowniczym, rafineryjnym i gumowym sprawiła, że ​​stała się ona ważnym standardem w ocenie toksykologicznej produktów naftowych i kontroli jakości.

Nasza organizacja, z kompetentnym i doświadczonym zespołem, od wielu lat rozumie potrzeby klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe oraz pomagając we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym celu oferujemy również firmom usługi testowania zgodne ze standardem IP 346.