Determinación del contenido de aditivos en el aceite de laminación para productos de aluminio.

Objetivo de detección

Determinación del contenido de aditivos en el aceite de laminación para papel/lámina/tiras de aluminio.

Descripción general

El aceite de laminación es un material auxiliar fundamental en la producción de láminas, tiras y películas de aluminio. Influye directamente en el proceso y en la calidad del producto final, y su contenido de aditivos es un indicador clave de rendimiento. Los aditivos del aceite de laminación se componen principalmente de ácidos, alcoholes y ésteres, todos ellos con grupos funcionales oxigenados (grupos carboxilo, hidroxilo y éster, respectivamente). Sus picos de absorción característicos no interfieren entre sí y permanecen inalterados por el aceite base. Según la ley de Lambert-Beer, se puede establecer una curva de calibración entre la concentración del componente y la absorbancia, lo que permite determinar con precisión la concentración de cada aditivo midiendo la absorbancia de sus respectivos picos en el espectro de la muestra.

El uso de la espectroscopia infrarroja para medir el contenido de aditivos en el aceite de laminación permite obtener resultados rápidos y precisos, evitando por completo los inconvenientes de los métodos químicos, como las altas tasas de error, los procedimientos engorrosos y los costes elevados (debido al consumo excesivo de reactivos).

Principio

Al utilizar los picos de absorción característicos de cada componente en los aditivos de aceite de laminación de papel de aluminio a diferentes números de onda en la región infrarroja (por ejemplo, los alcoholes exhiben un pico característico en 1052 cm⁻¹).^-1, mientras que los ácidos y ésteres muestran picos en 1709 cm^-1y 1743 cm^-1, respectivamente), se prepara una serie de soluciones estándar diluyendo materiales de referencia con aceite base (un lubricante a base de queroseno con C₁₂-DO₁₆cadenas de carbono) en proporciones específicas. Según la ley de Lambert-Beer, la concentración de cada soluto presenta una relación lineal con su absorbancia a medida que aumenta la concentración. Al sustituir los valores de absorbancia de los picos característicos de la muestra en las ecuaciones lineales, se puede determinar la concentración de cada componente en la muestra.

Condiciones de funcionamiento

1. Instrumentos y accesorios 

1) Espectrómetro HKL-FTIR para la determinación del contenido de aditivos del aceite de laminación en láminas, tiras y películas de aluminio. 

2) Accesorio para pruebas de líquidos: Celda de líquido fija (φ=30 mm) 

2. Otros 

1) Dodecanol (C₁₂H₂₆O), pureza: 99% 

2) Hexadecanol (C₁₆H₃₄O), pureza: 98% 

3) Palmitato de metilo (C₁₇H₃₄EL₂), pureza: >97% 

4) Ácido láurico (C₁₂H₂₄EL₂), pureza: 97,5% 5)n-Tridecano (C₁₃H₂₈), pureza: 99% 

3. Condiciones de prueba 

1) Resolución: 4 cm^-1

2) Tiempos de escaneo: 32 

3) Detector: Detector infrarrojo piroeléctrico 

4. Medición de la longitud del camino óptico en celdas líquidas 

Se utilizó el método del interferograma colocando la celda líquida fija vacía en la trayectoria óptica y realizando un escaneo (rango de escaneo: 1900 cm).^-1hasta 600 cm^-1) para obtener franjas de interferencia que contienen máximos y mínimos. La longitud del camino óptico de la celda líquida fija se calculó luego usando la fórmula: 

Medición de la muestra 

Inyecte cuidadosamente la muestra en la celda líquida con una jeringa de vidrio (asegúrese de que no haya burbujas de aire en la celda; si las hay, repita la inyección). Coloque la celda líquida en la trayectoria óptica y realice el escaneo utilizando el espectro de n-tridecano como fondo.

Utilizando la tangente de cada pico de absorción como línea base, mida la absorbancia de los picos de absorción máximos a aproximadamente 1743 cm⁻¹.^-1, 1709 cm^-1y 1052 cm^-1Sustituya los valores de absorbancia obtenidos en la curva de calibración para determinar la concentración de cada componente en la muestra.

Establecimiento de curvas de calibración 

1. Preparación de soluciones estándar

Utilizando n-tridecano como disolvente y diversos aditivos como solutos, prepare las siguientes soluciones estándar en porcentaje en masa. Los valores de absorbancia se sustituyen en las curvas de calibración para determinar la concentración de cada componente en las muestras. 

1) Soluciones estándar para el aceite de laminación de papel de aluminio 

2) Soluciones estándar para aceite de laminación de chapa/fleje de aluminio 

2. Medición de soluciones estándar 

Utilizando n-tridecano como referencia, mida los dos conjuntos de soluciones estándar y registre los valores de absorbancia de cada pico de absorción (ejemplos de espectros mostrados a continuación). 

2.1 Espectros de la curva de calibración para aceite de laminación de láminas/tiras de aluminio 

2.1.1 Pico de absorción característico del hexadecanol 

2.1.2 Picos de absorción del palmitato de metilo y del ácido láurico 

2.2 Espectros de la curva de calibración para el aceite de laminación de papel de aluminio 

2.2.1 Pico de absorción característico del dodecanol 

2.2.2 Pico de absorción característico del ácido láurico 

3. Establecimiento de curvas de calibración

Se construyeron curvas de calibración con la fracción másica (%) de las soluciones estándar en el eje x y la absorbancia en el eje y. Posteriormente, se determinaron las ecuaciones de la curva de calibración y los valores de R² (ejemplo mostrado a continuación).

4. Validación de la tasa de recuperación

Conclusión

El método de curva estándar para determinar el contenido de aditivos en aceites de laminación de papel/lámina/tira de aluminio demostró ser preciso, rápido y sencillo de aplicar. Con curvas de calibración que exhiben R²shhh 0,999 y tasas de recuperación del 99-103%, el método cumple plenamente con los requisitos de análisis cuantitativo.