Применение твердофазной экстракции для определения присадок в автомобильных смазочных маслах методом ГХ/МС

Abstract

Currently, the determination of additives in lubricating oils is carried out using such analysis methods as IR spectroscopy, TLC, HPLC-UV, GC, and GC-MS. In order to eliminate the interfering influence of the base oil components, various sample preparation methods are used. Oftentimes, these preparation methods are not suitable for isolating a wide range of additives, are poorly reproduced, or are completely absent. Therefore, an urgent problem is the development of sample preparation techniques that can effectively isolate various additives for the subsequent analysis. This paper presents a methodology for determining additives for the subsequent identification of automotive lubricating oils (MO). The method includes sample preparation by the method of solid phase extraction (SPE) with subsequent analysis by GC / MS. The following optimal conditions for obtaining characteristic and reproducible additives profiles were determined: silica gel drying temperature, analyte elution rate, composition of the elution mixture, volumes of washing liquid and eluent. This method of SPE allowed isolating a wide range of additives such as sterically hindered phenols, alkyl diphenylamines, dialkyldithiophosphates of zinc, alkyl salicylates, alkyl phenolates and the components of extreme pressure additives. Also, it reduced the number of stages of the SPE procedure compared to the known methods.

В настоящее время определение присадок в смазочных маслах осуществляется при помощи таких методов анализа, как ИК спектроскопия, ТСХ, ВЭЖХ-УФ, ГХ. Для устранения мешающего влияния компонентов базового масла используются различные способы пробоподготовки, которые часто не подходят для выделения широкого спектра присадок, плохо воспроизводятся или вовсе отсутствуют. В связи с этим, актуальной проблемой является разработка методик пробоподготовки, позволяющих эффективно выделять различные присадки для последующего анализа. В данной статье представлена методика определения присадок для последующей идентификации автомобильных смазочных масел (СМ). Методика включает твердофазную экстракцию (ТФЭ) фенольных, аминных, фосфатных и др. присадок на силикагеле с последующим анализом методом газовой хроматографии / масс-спектрометрии. Определены оптимальные условия, позволяющие получить характеристичный и воспроизводимый профиль присадок на хроматограммах: температура высушивания силикагеля, скорость элюирования аналитов, состав элюирующей смеси, объемы промывной жидкости и элюента. Использование ТФЭ в совокупности с ГХ/МС позволяет выделять и идентифицировать широкий спектр присадок: пространственно затрудненные фенолы, алкилдифениламины, диалкилдитиофосфаты цинка, алкилсалицилаты, алкилфеноляты и некоторые компоненты противозадирных композиций, содержащихся даже в небольших количествах исследуемых образцов). Кроме того, в описанной работе сокращено количество стадий процедуры ТФЭ по сравнению с известными методиками. Время анализа ГХ/МС составляет 40 минут. Для повышения чувствительности анализа предложено использование режима инжектора без делителя потока, что обусловлено высокой степенью очистки пробы от компонентов углеводородной матрицы. Адекватность предложенной схемы продемон­стрирована на 8 реальных образцах, оценка надежности результатов и их воспроизводимость контролировались с использованием критериев ГОСТ.