[0001] 本发明涉及检测技术领域，具体而言，涉及一种测试发动机油中乙二醇含量的方法。

[0002] 发动机冷却液又称为防冻液，用于发动机冷却降温。目前市场上使用的发动机冷却液普遍为乙二醇型，主要成分是水和乙二醇。添加乙二醇主要是防止在寒冷冬季停车时因冷却液结冰而胀裂散热器，冻坏发动机气缸体或汽缸盖，同时避免夏季温度较高时发动机出现开锅现象。如果在发动机运行过程中冷却液出现泄漏并进入发动机，会削弱发动机油的润滑能力，同时乙二醇会促进发动机润滑油漆膜和沉积物的生成，增大磨损。通过测试在用发动机油中的乙二醇含量，监控乙二醇的浓度，可以预警冷却液的泄漏程度，避免因乙二醇泄漏积累而损害发动机，具有较强的应用价值。

[0003] 目前测定发动机油中乙二醇含量的方法主要有：ASTM E2412和NB/SH/T 0853《在用润滑油状态监测法傅里叶变换红外(FT‑IR)光谱趋势分析法》，以及NB/SH/T 0876液相色‑1谱法测试乙二醇含量。其中，ASTM E2412和NB/SH/T 0853中以固定的基线点901cm 测试乙二醇含量，这种吸收峰的选取方式容易受到水分、烟炱、燃油稀释的干扰，测试误差大。NB/SH/T 0876中，试样用水萃取，萃取物用气相色谱分析。将一定量的水萃取物通过柱上进样注入色谱柱,用氢火焰离子化检测器检测留出物。通过测定样品中乙二醇的峰面积,并与新配制的已知浓度标样中乙二醇的峰面积对比来测定样品中乙二醇的浓度。该方法检测成本、技术要求高，油样前处理繁琐，仪器不适携带，现场即时检测难度大。

[0004] 鉴于此，特提出本发明。

[0026] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

[0027] 以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

[0028] 实施例1

[0029] 本实施例提供了一种测试发动机油中乙二醇含量的方法，具体如下：

[0030] (1)材料和试剂

[0031] 1)水：纯度满足GB/T 6682中要求的三级水的要求。

[0032] 2)乙二醇：纯度大于99％(质量分数)。

[0033] 3)美孚黑霸王15W40柴油机油运行油及其对应的新油。

[0034] 4)正庚烷：分析纯。

[0035] 仪器：采用美国PerkinElmer公司的Spectrum Two红外光谱仪采集运行油及其对应新油的红外光谱，将每个样品装入固定液池厚度为0.100mm的硒化锌样品池中，扫描次数‑1 ‑132次，扫描光谱范围4000～500cm ，光谱分辨率4cm 。

[0036] (2)检测方法步骤

[0037] 1)标准油的配制

[0038] 称取乙二醇与水各10g(准称至0.001g)于同一50mL玻璃瓶中，用超声波清洗机或机械震荡器振动混合15min以上，制成乙二醇含量50％的水乙二醇溶液。

[0039] 称取水乙二醇溶液1.6g(称准至0.001g)，溶于98.4g发动机油新油中，用超声波清洗机或机械震荡器振动混合15min以上，制成含0.80％乙二醇的标准油。再称取此油2.5g、5.0g、7.5g、10.0g、12.5g、15.0g、17.5g，分别溶于17.5g、15.0g、12.5g、10.0g、7.5g、5.0g、
2.5g发动机油新油中，用超声波清洗机或机械震荡器振动混合15min以上，得到乙二醇含量分别为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％的标准油。将配制好的标准油均储存于玻璃瓶中。

[0040] 2)标准曲线的绘制

[0041] 用2mL的玻璃注射器抽取标准油样，缓慢地注满液体吸收池。记录4000cm‑1～‑1550cm 段的红外光谱图，重复扫描3次。记录完谱图后，用吸耳球或仪器配置的泵将吸收池中的油样排出，并用正庚烷溶剂将吸收池清洗干净。按此操作步骤分别测定含有0％、
0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％乙二醇的标准油的红外光谱谱图。

[0042] 光谱差减：用含乙二醇的标准油的红外光谱图减去不含乙二醇的新油谱图得到差减谱图(差减因子为1)，如图1所示。

[0043] 二阶导数光谱：将差减谱图转换成二阶导数光谱，如图2所示，由二阶导数的峰谷‑1位置判断出乙二醇吸收峰的准确位置。经确认，准确的吸收峰位置在883cm 处。

[0044] 吸光度图：用差减得到的谱图进行分析。以该谱图上930cm‑1～890cm‑1的最低点作‑1为基线，读取883cm 处的吸光度值A1(精确到0.001)，过A1点作基线的垂线交于A0，如图3所示。将A1与A0的差值作为乙二醇的吸收峰高度A。

[0045] 取三次平行试验结果的吸光度的算数平均值作为标准油样的A值。

[0046] 用A值对乙二醇质量百分含量绘制标准曲线，如图4和表1所示。

[0047] 表1实施例1的方法的线性参数

[0048]

[0049] 3)油样的测定

[0050] 用2mL的玻璃注射器抽取待测油样，缓慢地注入与绘制标准曲线所用的同一液体吸收池中。

[0051] 在与绘制标准曲线完全相同的仪器条件下，测定在用油及其对应新油的吸光度，‑1 ‑1由在用油谱图减去新油谱图得到差减谱图，以谱图上930cm ～890cm 的最低点作为基线，‑1
读取883cm 吸收峰高度。重复操作两次。根据标准曲线计算待测样乙二醇的质量分数。

[0052] 4)加标回收实验

[0053] 在发动机油中加入不同含量的乙二醇，进行加标回收试验，加标回收试验结果如表2所示，回收率在95.1％～105.2％范围，表明该方法系统误差小，准确度高。

[0054] 表2乙二醇含量加标回收实验

[0055]

[0056] 实施例1的方法测试范围为0％～0.8％，配制标准工作曲线拟合常数R2达到0.999，具有很好的线性相关性，加标回收率在95.1％～105.2％。

[0057] 实施例2

[0058] 本实施例提供了一种区别于实施例1的汽油发动机油，测试方法具体如下：

[0059] (1)材料和试剂

[0060] 1)水：纯度满足GB/T 6682中要求的三级水的要求。

[0061] 2)乙二醇：纯度大于99％(质量分数)。

[0062] 3)嘉实多磁护SN/C3 5W40汽油机油运行油及其对应的新油。

[0063] 4)正庚烷：分析纯。

[0064] 仪器：采用美国PerkinElmer公司的Spectrum Two红外光谱仪采集运行油及其对应新油的红外光谱，将每个样品装入固定液池厚度为0.100mm的硒化锌样品池中，扫描次数‑1 ‑132次，扫描光谱范围4000～500cm ，光谱分辨率4cm 。

[0065] (2)检测方法步骤

[0066] 1)标准油的配制

[0067] 称取乙二醇与水各10g(准称至0.001g)于同一50mL玻璃瓶中，用超声波清洗机或机械震荡器振动混合15min以上，制成乙二醇含量50％的水乙二醇溶液。

[0068] 称取水乙二醇溶液1.6g(称准至0.001g)，溶于98.4g发动机油新油中，用超声波清洗机或机械震荡器振动混合15min以上，制成含0.80％乙二醇的标准油。再称取此油2.5g、5.0g、7.5g、10.0g、12.5g、15.0g、17.5g，分别溶于17.5g、15.0g、12.5g、10.0g、7.5g、5.0g、
2.5g发动机油新油中，用超声波清洗机或机械震荡器振动混合15min以上，得到乙二醇含量分别为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％的标准油。将配制好的标准油均储存于玻璃瓶中。

[0069] 2)标准曲线的绘制

[0070] 用2mL的玻璃注射器抽取标准油样，缓慢地注满液体吸收池。记录4000cm‑1～‑1550cm 段的红外光谱图，重复扫描3次。记录完谱图后，用吸耳球或仪器配置的泵将吸收池中的油样排出，并用正庚烷溶剂将吸收池清洗干净。按此操作步骤分别测定含有0％、
0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％乙二醇的标准油的红外光谱谱图。

[0071] 光谱差减：用含乙二醇的标准油的红外光谱图减去不含乙二醇的新油谱图得到差减谱图(差减因子为1)，如图1所示。

[0072] 二阶导数光谱：将差减谱图转换成二阶导数光谱，如图2所示，由二阶导数的峰谷‑1位置判断出乙二醇吸收峰的准确位置。经确认，准确的吸收峰位置在883cm 处。

[0073] 吸光度图：用差减得到的谱图进行分析。以该谱图上930cm‑1～890cm‑1的最低点作‑1为基线，读取883cm 处的吸光度值A1(精确到0.001)，过A1点作基线的垂线交于A0，如图3所示。将A1与A0的差值作为乙二醇的吸收峰高度A。

[0074] 取三次平行试验结果的吸光度的算数平均值作为标准油样的A值。

[0075] 用A值对乙二醇质量百分含量绘制标准曲线，如图5和表2所示。

[0076] 表2实施例2的方法的线性参数

[0077]

[0078] 3)油样的测定

[0079] 用2mL的玻璃注射器抽取待测油样，缓慢地注入与绘制标准曲线所用的同一液体吸收池中。

[0080] 在与绘制标准曲线完全相同的仪器条件下，测定在用油及其对应新油的吸光度，‑1 ‑1由在用油谱图减去新油谱图得到差减谱图，以谱图上930cm ～890cm 的最低点作为基线，‑1
读取883cm 吸收峰高度。重复操作两次。根据标准曲线计算待测样乙二醇的质量分数。

[0081] 4)加标回收实验

[0082] 在发动机油中加入不同含量的乙二醇，进行加标回收试验，加标回收试验结果如表3所示，回收率在95.6％～105.7％范围，表明该方法系统误差小，准确度高。

[0083] 表3乙二醇含量加标回收实验

[0084]

[0085]

[0086] 实施例3

[0087] 本实施例提供了一种区别于实施例1的通用型发动机油，测试方法具体如下：

[0088] (1)材料和试剂

[0089] 1)水：纯度满足GB/T 6682中要求的三级水的要求。

[0090] 2)乙二醇：纯度大于99％(质量分数)。

[0091] 3)长城SN/CF 0W‑40气柴通用发动机油运行油及其对应的新油。

[0092] 4)正庚烷：分析纯。

[0093] 仪器：采用美国PerkinElmer公司的Spectrum Two红外光谱仪采集运行油及其对应新油的红外光谱，将每个样品装入固定液池厚度为0.100mm的硒化锌样品池中，扫描次数‑1 ‑132次，扫描光谱范围4000～500cm ，光谱分辨率4cm 。

[0094] (2)检测方法步骤

[0095] 1)标准油的配制

[0096] 称取乙二醇与水各10g(准称至0.001g)于同一50mL玻璃瓶中，用超声波清洗机或机械震荡器振动混合15min以上，制成乙二醇含量50％的水乙二醇溶液。

[0097] 称取水乙二醇溶液1.6g(称准至0.001g)，溶于98.4g发动机油新油中，用超声波清洗机或机械震荡器振动混合15min以上，制成含0.80％乙二醇的标准油。再称取此油2.5g、5.0g、7.5g、10.0g、12.5g、15.0g、17.5g，分别溶于17.5g、15.0g、12.5g、10.0g、7.5g、5.0g、
2.5g发动机油新油中，用超声波清洗机或机械震荡器振动混合15min以上，得到乙二醇含量分别为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％的标准油。将配制好的标准油均储存于玻璃瓶中。

[0098] 2)标准曲线的绘制

[0099] 用2mL的玻璃注射器抽取标准油样，缓慢地注满液体吸收池。记录4000cm‑1～‑1550cm 段的红外光谱图，重复扫描3次。记录完谱图后，用吸耳球或仪器配置的泵将吸收池中的油样排出，并用正庚烷溶剂将吸收池清洗干净。按此操作步骤分别测定含有0％、
0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％乙二醇的标准油的红外光谱谱图。

[0100] 光谱差减：用含乙二醇的标准油的红外光谱图减去不含乙二醇的新油谱图得到差减谱图(差减因子为1)，如图1所示。

[0101] 二阶导数光谱：将差减谱图转换成二阶导数光谱，如图2所示，由二阶导数的峰谷‑1位置判断出乙二醇吸收峰的准确位置。经确认，准确的吸收峰位置在883cm 处。

[0102] 吸光度图：用差减得到的谱图进行分析。以该谱图上930cm‑1～890cm‑1的最低点作‑1为基线，读取883cm 处的吸光度值A1(精确到0.001)，过A1点作基线的垂线交于A0，如图3所示。将A1与A0的差值作为乙二醇的吸收峰高度A。

[0103] 取三次平行试验结果的吸光度的算数平均值作为标准油样的A值。

[0104] 用A值对乙二醇质量百分含量绘制标准曲线，如图6和表3所示。

[0105] 表2实施例3的方法的线性参数

[0106]

[0107] 3)油样的测定

[0108] 用2mL的玻璃注射器抽取待测油样，缓慢地注入与绘制标准曲线所用的同一液体吸收池中。

[0109] 在与绘制标准曲线完全相同的仪器条件下，测定在用油及其对应新油的吸光度，‑1 ‑1由在用油谱图减去新油谱图得到差减谱图，以谱图上930cm ～890cm 的最低点作为基线，‑1
读取883cm 吸收峰高度。重复操作两次。根据标准曲线计算待测样乙二醇的质量分数。

[0110] 4)加标回收实验

[0111] 在发动机油中加入不同含量的乙二醇，进行加标回收试验，加标回收试验结果如表4所示，回收率在97.4％～103.3％范围，表明该方法系统误差小，准确度高。

[0112] 表4乙二醇含量加标回收实验

[0113]

[0114]

[0115] 实验例1

[0116] 在有水分、烟炱、燃油稀释等干扰存在时，将本发明的方法与ASTM E2412和NB/SH/T 0853的测试方法进行对比，本实验例中，本发明的方法是实施例1中的以新旧油差分后的‑1 ‑1 ‑1谱图上930cm ～890cm 的最低点作为基线，833cm 吸收峰的高度来测量乙二醇含量。而‑1
ASTM E2412和NB/SH/T0853中以固定的基线点901cm 测试乙二醇含量。两种方法的检测效果如表3‑5所示：

[0117] 表3水分含量对测试的影响

[0118]

[0119] 表4烟炱浓度对测试的影响

[0120]

[0121]

[0122] 表5燃油稀释对测试的影响

[0123]

[0124] 从表3可以看出，在有水分干扰的情况下，现有技术ASTM E2412和NB/SH/T 0853检测乙二醇含量的偏差在10.6％‑25.8％之间，而本发明检测乙二醇含量的偏差在0.0％‑12.2％之间，明显比现有技术的检测更准确。

[0125] 从表4可以看出，在有烟炱干扰的情况下，现有技术ASTM E2412和NB/SH/T 0853检测乙二醇含量的偏差在0.0％‑33.3％之间，而本发明检测乙二醇含量的偏差在0.0％‑25.0％之间，明显比现有技术的检测更准确。

[0126] 从表5可以看出，在有燃油稀释干扰的情况下，现有技术ASTM E2412和NB/SH/T 0853检测乙二醇含量的偏差在2.22％‑15.56％之间，而本发明检测乙二醇含量的偏差在
0.29％‑1.19％之间，明显比现有技术的检测更准确。

[0127] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。