Propiedades Clave de Lubricantes: Cenizas, Basidicidad y Demulsibilidad

Evaluación de Lubricantes: Propiedades Fundamentales

Este documento detalla algunas de las propiedades más importantes a considerar en la evaluación y caracterización de aceites lubricantes, esenciales para comprender su rendimiento y estado.

Contenido de Cenizas

El contenido de cenizas es una medida de la cantidad de material inorgánico presente en un aceite lubricante. Se determina quemando el aceite y pesando el residuo (método ASTM D482). Los resultados se expresan como porcentaje en peso.

Las cenizas sulfatadas en un lubricante compuesto sin uso, determinadas por el método ASTM D874, indican el nivel de partículas metálicas en el aceite. La cantidad de cenizas depende de la naturaleza del producto:

• Un aceite para turbinas debe estar libre de cenizas o presentar trazas menores a 0.01%.
• En cambio, un aceite para motor puede presentar un contenido mayor de cenizas debido a los constituyentes metálicos de los aditivos.

La determinación del contenido de cenizas permite:

• Identificar el tipo de aceite.
• Reflejar cualquier deterioro de los aditivos.

Es importante notar que:

• Un aceite de servicio pesado puede presentar una reducción de su contenido de cenizas debido a una severa degradación acompañada de lodos (material insoluble que se forma ya sea como resultado de reacciones que producen deterioro en el aceite o por contaminación de este, o ambos).
• En cualquier caso, un contaminante, como polvo o metales, incrementa el contenido de cenizas.

Basidicidad (Número Básico Total - TBN)

Esta característica es de mucha relevancia en los lubricantes que contienen aditivos alcalinos para neutralizar los ácidos producidos a partir del azufre presente en el combustible. Por otro lado, en los aceites usados, la basidicidad es indicativa de la capacidad neutralizadora remanente, ya que a medida que esta característica se va empobreciendo, se hace evidente la posibilidad de formación de ácidos corrosivos en el lubricante. Es determinada por el número de neutralización, que no es más que la medida de la acidez o de la basicidad total (designada ASTM D974-58T).

Demulsibilidad y Emulsibilidad

El término emulsión, cuando se habla de lubricantes, se refiere a la mezcla de agua y aceite. Aunque el agua y el aceite son solubles solo en pequeño grado, estas sustancias pueden, bajo ciertas condiciones, ser dispersadas íntimamente una en la otra para formar una mezcla homogénea; esta mezcla es usualmente de apariencia oscura o color leche.

Algunos productos, como los fluidos de corte solubles, requieren buena emulsibilidad y están formulados con aditivos especiales. Mientras más rápido se forma una emulsión y mayor es su estabilidad, mayor es la emulsibilidad del aceite.

Sin embargo, en muchos productos como los aceites para turbinas y aceites para motores de combustión interna, la demulsibilidad es deseada para facilitar la remoción del agua atrapada. Cuanto más rápido se separan de la emulsión, mejor es la demulsibilidad del aceite.

Métodos de Medición de Demulsibilidad

• Los métodos para medir la demulsibilidad de los lubricantes son el ASTM D-1401 y el ASTM D-2711.

• En el método ASTM D-1401, se utiliza un frasco graduado con 40 ml de lubricante y 40 ml de agua destilada. La mezcla se agita durante 5 minutos a una temperatura de 130 °F (54.4 °C). El tiempo en minutos requerido para la separación agua-aceite es el grado de demulsibilidad de dicho lubricante, conocido como el Número de Demulsibilidad de Herschel.

• En el ASTM D2711 (prueba de separación), se utiliza un tubo de embudo con 405 ml de aceite y 46 ml de agua, mezclados y agitados durante 5 minutos a una temperatura de 180 °F (82.2 °C). Después de 5 horas de reposo, 50 ml de la superficie de la mezcla se extraen y centrifugan para determinar el Porcentaje de Agua Libre. Del resto, por la parte inferior, se drena un volumen tal que permanezcan 100 ml de mezcla dentro del embudo para ser luego centrifugado y determinar el porcentaje de agua-aceite que se mantuvo en la emulsión.