IP 346 Bestämning av polycykliska aromater - Dimetylsulfoxid extraktionsmetod med brytningsindex

Standarden ”IP 346 Bestämning av polycykliska aromater i oanvända smörjbasoljor och asfaltenfria petroleumfraktioner - Dimetylsulfoxidextraktionsbrytningsindexmetod”, publicerad av Energiinstitutet som en del av IP-testmetoder, beskriver en testmetod för bestämning av polycykliska aromater (PCA) i 5 % återvunna prover av oanvända, tillsatsfria smörjbasoljor med en atmosfärisk kokpunkt på minst 300 grader Celsius, vid koncentrationer från 1–15 % (m/m) i massa.

Denna metod kan även tillämpas på PCA-koncentrationer utanför detta intervall och på andra asfaltenfria petroleumfraktioner, men känsligheten har inte fastställts.

Den analytiska testmetoden som definieras i IP 346-standarden mäter innehållet av polycykliska aromater (PCA) eller polycykliska aromatiska föreningar (PAC) i smörjbasoljor och liknande petroleumfraktioner. Dessa föreningar, särskilt vissa 3-7-ringstrukturer, är förknippade med potentiell dermal karcinogenicitet (risk för hudcancer).

I Europa, enligt REACH/CLP-förordningarna, innebär utvinning av extraherbara ämnen med mindre än 3 % dimetylsulfoxid med hjälp av IP 346-metoden att ämnet inte klassificeras som cancerframkallande. Detta tröskelvärde är rättsligt bindande för vissa petroleumströmmar, inklusive andra smörjbasoljor, fotoljor och bearbetade aromatiska destillatextrakt.

I allmänhet följer IP 346-metoden dessa steg:

• Provberedning: En vägd mängd olja (vanligtvis 4 gram) löses i cyklohexan.
• Extraktion: Lösningen extraheras två gånger med dimetylsulfoxid, som selektivt attraherar polära aromatiska föreningar (särskilt potentiellt cancerframkallande sådana).
• Återextraktion och bearbetning: Saltlösning tillsätts för att fälla ut den extraherade substansen, sedan extraheras den tillbaka till cyklohexan, torkas och lösningsmedlet avdunstas.
• Mätning: Återstoden vägs för att bestämma andelen dimetylsulfoxid-extraherbar substans (den ursprungliga metoden inkluderar även brytningsindex för verifiering). Resultatet uttrycks som massprocent dimetylsulfoxid-extraherbara substanser.

Dimetylsulfoxidextraktion extraherar företrädesvis högre ringar, mer polära polycykliska aromater (de som är kopplade till cancerogenitet) samtidigt som mindre skadliga, höggradigt alkylerade lägre ringaromater som är vanliga i välraffinerade oljor lämnas kvar. Detta gör testet till en bra indikator på verklig biologisk cancerogenitet, vilket bekräftas av långsiktiga studier av hudfärgning på muskinn.

Betydelsen av denna metod inom industrin är följande:

• Raffineringskontroll: Modern basoljeproduktion (lösningsmedelsextraktion eller intensiv hydrogeneringsprocess) syftar till att hålla de värden som erhålls med IP 346-metoden långt under 3 % för att säkerställa att oljan inte är cancerframkallande.
• Säkerhetsdatablad: Många smörjmedelsleverantörer rapporterar resultat från IP 346-metoden för att visa att de uppfyller regelverket.
• Prediktivt värde: Studier visar en stark korrelation mellan låga IP 346-poäng och negativa resultat i djurförsök med cancerogenicitet.

Denna metod har följande begränsningar:

• Detta gäller främst oanvända, tillsatsfria smörjbasoljor och asfaltenfria fraktioner.
• Ej lämplig för färdiga smörjmedel (sådana som innehåller tillsatser) eller oljor som innehåller asfalten.
• Detta är en screeningmetod; ytterligare tester kan krävas för en fullständig toxikologisk bedömning.

IP 346-standarden är fortfarande ett av de viktigaste och mest praktiska verktygen för att säkerställa säkerheten hos mineralbaserade smörjoljor som används i motorer, maskiner och industriella applikationer världen över. Den representerar ett framgångsrikt exempel på industriutvecklad vetenskap som direkt stöder kemikaliereglering.

Kort sagt är testmetoden som beskrivs i IP 346-standarden en viktig testmetod inom petroleumindustrin som används för att bestämma mängden polycykliska aromatiska föreningar eller polycykliska aromater som finns i oanvända smörjbasoljor och asfaltenfria petroleumfraktioner.

IP 346-standarden används flitigt inom smörjmedelsproduktion, toxikologiska bedömningar, REACH-efterlevnad, klassificering av gummiolja och säkerhetsutvärderingar av petroleumprodukter.

Det primära syftet med IP 346-standarden är att bedöma koncentrationen av potentiellt cancerframkallande polycykliska aromatiska föreningar som finns i petroleumderiverade oljor.

Polycykliska aromatiska föreningar är naturligt förekommande komponenter i råolja. Vissa polycykliska aromatiska föreningar, särskilt de som innehåller flera aromatiska ringar, är förknippade med cancerframkallande egenskaper och andra hälsoproblem. IP 346-standarden tillhandahåller en praktisk screeningmetod för att förutsäga dessa skadliga komponenter.

Detta test är särskilt viktigt för:

• Smörjande basoljor
• Processoljor
• Gummifyllmedel
• Vita fetter
• Oljevaxer
• Raffinaderiets mellanflöden

I princip kombinerar IP 346-standarden dimetylsulfoxidextraktionstekniken med brytningsindexmätningar. Petroleumprovet blandas med dimetylsulfoxid. Dimetylsulfoxid extraherar selektivt aromatiska föreningar från oljan. Den extraherade fraktionen separeras. Koncentrationen av de extraherade aromaterna bestäms gravimetriskt och genom brytningsindexkorrelation. Denna metod är utformad för att selektivt isolera aromatiska föreningar med högsta cancerframkallande potential.

IP 346-standarden gäller för följande:

• Oanvända, tillsatsfria smörjbasoljor
• Petroleumfraktioner som inte innehåller asfalt
• Prover med atmosfäriska kokpunkter över 300 grader.
• Vanligtvis varierar koncentrationerna av polycykliska aromater från 1–15 massprocent.

Även om denna metod ibland kan användas utanför dessa gränser, validerades känslighetsdata initialt inom detta intervall.

IP 346-standarden anses vara viktig av följande skäl:

• Hälso- och säkerhetsbedömning: Testet är nära kopplat till toxikologisk utvärdering av petroleumprodukter. Oljor med högt innehåll av polycykliska aromater kan utgöra cancerframkallande risker vid långvarig hudexponering. Studier har visat en stark korrelation mellan IP 346-resultat och konventionella studier av cancerframkallande egenskaper hos mushud.
• Överensstämmelse med föreskrifter: I Europa används det i stor utsträckning i kemiska föreskrifter som IP 346, REACH och CLP-klassificeringssystem. Det ofta refererade tröskelvärdet är: dimetylsulfoxidextrakt med maximalt 3 procent. Produkter under denna gräns anses generellt ha en lägre cancerframkallande potential. Detta tröskelvärde är särskilt viktigt för:
  • Gummibearbetningsoljor
  • Oljor för däcktillverkning
  • Smörjmedelsbasoljor
  • Petroleumderiverade processoljor
• Kvalitetskontroll i raffinaderier: Raffinaderier använder denna standard för att övervaka effektiviteten hos raffineringsprocesser som lösningsmedelsextraktion, hydrokrackning, hydrobehandling och hydrering. Mer intensiv raffinering minskar generellt innehållet av polycykliska aromater och förbättrar produktsäkerheten.
• Miljö- och arbetsmiljöskydd: Denna standard hjälper till att begränsa farliga aromatiska föreningar genom att:
  • För att minska arbetstagarnas exponering.
  • Förbättra säkerheten på arbetsplatsen
  • För att stödja miljövänligare petroleumprodukter.
  • Underlätta säkrare underapplikationer.

Dess långvariga acceptans inom smörj-, raffinerings- och gummiindustrin har gjort IP 346-standarden till en betydande standard för petroleumtoxikologisk bedömning och kvalitetskontroll.

I många år har vår organisation, med sitt kompetenta och erfarna team, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt till med etablering, implementering och förbättring av ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster som uppfyller IP 346-standarden till företag.