Вольтамперометрия моторных масел с угольно-пастовыми электродами в сенсорных системах типа "электронный язык"

• Автор: Бикмеев, Денис Минигаянович
• Шифр специальности: 02.00.04, 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 108 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Предмет и задачи хемометрики

1.1.1. Метод главных компонент

1.1.2. Многомерная калибровка

1.1.3. Распознавание образов

1.2. Хемометрические методы на практике

1.2.1. Электронный нос

1.2.2. Электронный язык

1.3. Объекты исследования

1.3.1. Моторные масла
1.3.2. Требования, предъявляемые к современным моторным маслам
1.3.3. Некоторые основные характеристики моторных масел
1.3.4. Состав моторных масел
1.3.5. Фальсификация моторных масел
Г лава 2. Экспериментальная часть
2.1. Постановка задачи исследования
2.2. Приборы и реактивы
2.3. Методика приготовления исследуемых растворов
2.4. Приготовление угольно-пастового электрода
2.5. Методика регистрации вольтамперограмм
2.6. Объекты исследования
2.7. Обработка экспериментальных данных
Глава 3. Электрохимические характеристики и физико-химические свойства
угольно-пастовых электродов, содержащих моторные масла
3.1. Накопление нитросоединений-маркеров на угольно-пастовых электродах
3.2. Зависимость максимального тока пика от скорости развертки
потенциала

3.3. Зависимость тока в пике от концентрации маркера
3.4. Влияние природы и состава моторных масел на вольтамперометрическое поведение электроактивных маркеров в области остаточных и фарадеевских
токов
Глава 4. Идентификация моторных масел с использованием
вольтамперометрического «электронного языка»
4.1. Идентификация моторных масел варьированием скорости развертки потенциала
4.2. Идентификация моторных масел варьированием природы и числа маркеров
4.3. Идентификация моторных масел с использованием квадратно-волновой вольтамперометрии
4.4. Сравнение результатов идентификации моторных масел методом БІМСА
классификации
Выводы
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы

Введение
Актуальность темы. В последние десятилетия широкое применение находят вольтамперометрические датчики типа «электронный язык», представляющие собой электрохимические системы, в которых данные измерений обрабатываются методами хемометрики с использованием многопараметрических математических моделей, описывающих протекающие на индикаторных электродах физико-химические процессы. Подобные системы применяются для решения различных физико-химических и аналитических задач, таких как контроль качества и обнаружение фальсифицированных пищевых продуктов, технических жидкостей, лекарственных средств и др. Однако используемые в настоящее время «электронные языки», как правило, не позволяют проводить измерения в многокомпонентных растворах, содержащих как электроактивные, так и неэлектроактивные вещества (масла, лекарственные препараты, сточные воды и др.). Вольтамперометрические «электронные языки» можно использовать для измерений в данных системах в том случае, если модифицировать индикаторные электроды таким образом, что исследуемые компоненты будут входить в их состав и оказывать влияние на величину и форму регистрируемых сигналов. Среди таких электродов распространение получили угольно-пастовые электроды (УПЭ) благодаря простоте и доступности методики изготовления, а также удобству и экспрессности обновления рабочей поверхности. Однако вольтамперометрические характеристики и физикохимические свойства модифицированных УПЭ изучены недостаточно. Практически отсутствуют работы по использованию хемометрических способов обработки данных вольтамперометрических измерений, полученных на таких электродах. Изучение электрохимических характеристик модифицированных моторными маслами угольно-пастовых электродов и применение хемометрических методов обработки сигналов в вольтамперометрических системах на их основе позволяет разработать универсальные измерительные

эмульгируемость с водой; для энергосберегающих - антифрикционность, благоприятные реологические свойства [81].
1.3.3. Некоторые основные характеристики моторных масел
Плотность моторного масла- это отношение его массы к объему (г/мл). Удельный вес - отношение веса определенного объема автомасла к массе такого же объема воды при температуре 20°С. Плотность и удельный вес моторных масел существенно зависят от рабочей температуры [82].
Вязкость масла - это один из главных параметров моторных масел, который определяет внутреннее трение, а также характеризует способность автомасла обеспечить жидкостной (гидродинамический) режим смазывания и текучесть. Вязкость масла существенно зависит от рабочей температуры. Диапазон рабочих температур в двигателе обычно составляет -30 -*■ 150°С. В данном диапазоне абсолютная вязкость минерального автомасла может изменяться в тысячи раз.
Наиболее полное описание соответствия вязкостно-температурных свойств масел требованиям двигателей содержится в общепринятой на международном уровне классификации SAE J300 (Society of Automotive Engineers, сообщество автомобильных инженеров). Эта классификация подразделяет моторные масла 12 классов от 0W до 60: 6 зимних (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) и 6 летних (10, 20, 30, 40, 50, 60) классов вязкости [76].
Кинематическая вязкость масла определяется с помощью капиллярных вискозиметров и может быть определена для простых масел при положительных температурах. Кинематическая вязкость масла в системе СИ измеряется в м /с или в мм2/с, а в технической системе единиц - в сантистоксах (сСт) или стоксах (Ст).
Динамическая вязкость масла определяется с помощью ротационных вискозиметров для всесезонных (загущенных) автомасел при минусовых температурах. Величина кинематической вязкости зависит от значения скорости сдвига, а также от температуры. Динамическая вязкость масла — это произведение плотности автомасла на его кинематическую вязкость [83].