高效液相色谱法测定合成润滑油中T501含量应用研究

努尔古丽·马合买提，赵小峰，濮文华

(中石油克拉玛依石化有限责任公司炼油化工研究院，新疆 克拉玛依 834000)

0 引言

所谓的合成油就是把矿物基础油用酯类或聚烯类来取代,再和添加剂参配，就是合成机油。若是基础油全用酯类或聚烯类取代，便称为全合成机油；若只用部分则称为半合成机油。不管是哪一种合成油都具有超强的氧化稳定性、超凡的抗磨损性能、有效延长发动机使用寿命、对大跨度环境温度的良好适应性及大大延长换油期的特点，为越来越多的用户所青睐。因此，我们院科研人员已开始进行解剖研究和研制合成润滑油的工作。

检测合成油中添加剂T501含量，对于相关合成油特别是不同种类全合成润滑油的解剖研究具有主要意义。针对这种情况，我们结合本室的现有条件，建立了《合成油中添加剂T501含量试验方法-(高效液相色谱法)》[1-3]。该方法6次测得不同浓度合成标油中T501添加剂的浓度与理论值误差都小于4.0%，极差也都小于标准误差S的2倍，相对标准偏差RSD小于3.0%，再现性小于5.0%；同时该方法具有分析快速，无任何复杂的样品前处理直接称重溶解即可，结果准确可靠，对环境污染小等优点。

建立该方法时，我们进行了调研并做了大量的试验，保证了结果的准确性，为科研人员解剖或研究合成油攻关项目的顺利进行，提供了可靠的保障，具有良好的经济效益和社会效益。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

仪器由高效液相色谱仪(包括PU-2080高精度输液泵、7725i手动进样器、色谱柱、UV-2070高灵敏度紫外检测器、DG-2080-53在线脱气器、MX-2080-32高精度混合器、LC-NetII/ADCg高灵敏度信号输送器、HV-2080-01六通阀)，Jasco-ChromPass 1.8数据处理工作站以及CO-2060高精度柱控温箱等部分组成。试剂包括乙腈：优级或色谱纯；去离子水: 超纯水(PURELAB ClafficUV纯水器)；T501：2,6-二叔丁基对甲酚(DBPC)对照品(工业用添加剂)。

1.2 色谱条件

色谱柱：C18非极性键合相分析色谱柱(250 mm×4.6 mm)；流动相：使用梯度浓度范围为含水30%的乙腈到100%乙腈的混合溶剂(体积比)，流动相流量为1.0 mL/min；柱温：40 ℃；检测波长： 277 nm；保留时间：12.35 min附近。

1.3 试验方法

准确称取一定量的试样，用乙腈溶解并稀释至10 mL，将一定量的溶液注入到安装有非极性色谱柱的高效液相色谱仪中，以乙腈和水混合溶剂为流动相，以梯度洗脱方式将含水30%的乙腈洗脱到100%乙腈，将待测组分与油中其他组分进行分离(见图1)。以紫外检测器277 nm检测，用外标峰高或者峰面积法得到合成油溶液待测组分浓度C(g/L)，计算出合成油中添加剂T501的含量。

2 结果与讨论

2.1 检测波长的确定

从紫外分光光度计扫描所得到的T501光谱图220～420 nm来看，在277.5 nm处有一个很强的特殊吸收峰。T501溶液在液相色谱测定过程中，检测波长为277 nm时，检测灵敏度最高，因此选择277 nm作为T501含量的测定波长，见图1。

图1 2,6-二叔丁基对甲酚T501紫外光谱

2.2 柱温的选择

柱温是改变峰间距和改善分离度的很重要的参数之一，影响响应值和保留时间的重复性，为了保证分析方法的准确性和重复性，控制色谱柱的分离温度是必要的。考虑到色谱柱的受热温度和可操作性，采用40 ℃作为试验温度，取得了良好的分离效果。

2.3 定性分析

用两种方法进行定性分析，即①在相同的色谱条件下，将样品色谱图和氯标样色谱图进行对照，根据保留时间确定合成油中的T501色谱峰；②在不含抗氧化剂的合成油中加入T501，根据峰高的突增来进一步验证色谱峰的归属。通过以上两种方法，对合成油中的抗氧化剂T501的色谱峰进行定性分析，见图2和图3。

图2 0.05%纯T501标准溶液在液相色谱中的分离图

图3 含0.03%T501合成油在液相色谱中分离图

2.4 线性范围和检出限

首先配制浓度为5 g/L的T501的乙腈母液。分别量取20 μl、60 μl、100 μl、200 μl、300 μl、400 μl等该母液，用乙腈稀释至10 mL，充分摇匀，得到浓度分别为0.01 g/L、0.03 g/L 、0.05 g/L、0.10 g/L、0.15 g/L、0.20 g/L的T501标准系列标准溶液，在规定的试验和色谱条件下进行测定，根据保留时间识别待测T501组分的峰作为依据，用相应色谱软件，以待测组分峰高Y对相应浓度X进行数据线性回归分析，建立标准工作曲线，所得到的标准曲线为一条能通过零点的直线，其相关系数达到0.9998以上。回归方程式为Y=388.12×C(T501浓度 g/L)-0.0161，按3倍检测器噪音比值计算(最低检出限计算公式：A=3×电导检测器噪音/H(峰高)×C(g/L))，得检出限为0.0080 g/L；按10倍检测器噪音比计算方法得出最低定量限为0.0027 g/L，结果见表1。

表1 仪器最低检出限(n=8)

2.5 曲线可靠性考察

为考察标准曲线可靠性，配置0.05 g/L 、0.03 g/L 、0.02 g/L 和0.01 g/L 等已知T501浓度的标准溶液，按规定的色谱条件进行分析，每个样品进行6次试验，得到待测溶液中T501的浓度(g/L)，进行测定结果的数据统计分析，考察结果的重复性，见表2。从表2中可以看出，溶液中T501浓度测定结果相对标准偏差(RSD)均小于3.0%，回收率均在97%～103%以内，结果见表2。

表2 实际样品重复性和回收率

为了进一步考察精密度和准确度，以含有0.2%、0.3%和0.5%的成品合成油为标油，进行重复6次T501含量测定；以这3种标油为基准，各添加0.1%、0.2%、0.5%的T501添加剂，对测定结果进行数据统计分析，考察方法重复性和准确性。其相对标准偏差(RSD)均小于3.0%，回收率均在97%～103%以内，结果见表3。

表3 已知浓度T501溶液测定结果重复性和回收率试验

2.6 实际样品分析

在相同色谱条件下，选择3种不同T501含量的合成油，在相同温度不同氧化时间下进行氧化试验，并测定T501含量，考察不同条件下氧化后T501含量变化情况。结果见表4。

表4 实际样品T501测定结果

2.7 测定结果再现性考察

为了进一步考察精密度和准确度，以含有0.2%、0.3%和0.5%的成品合成油为标油，存放6个月后再进行重复6次T501含量测定，对测定结果进行数据统计分析，考察方法再现性，结果见表5。由表5可以看出，相对标准偏差(RSD)均小于3.0%，相对误差(RD)在5.0%以内，表明该方法灵敏度高、选择性好、结果稳定可靠，可用于实际样品中T501含量测定。

表5 测定结果再现性考察

3 结论

通过大量的分析试验，考察了方法的精密度，建立了合成油中抗氧化添加剂T501含量的试验方法，利用液相色谱法对相关合成油尤其是各种性能的合成润滑油中T501含量进行检测。另外，通过考察合成润滑油在不同氧化条件下T501含量的变化情况，可以确定润滑油的使用寿命，还可以实现对未知合成润滑油进行辅助解剖和在线检测等。