潤滑油生物降解測試標準及方法

潤滑油生物降解測試

生物降解指自然環境中的生物體(例如細菌、酵母和原生動物等)對物質的化學分解,以獲取營養,物質的化學分解通常會產生二氧化碳和水分。

1、 ASTM D 5864

美國ASTM 委員會通過了OECD 301-B 在ASTM D-5864-00標準試驗方法內修改Sturm流程測定好氧水生生物降解的潤滑油 (最初于 1995 年出版)。 

這種測試方法包括有氧水生生物降解程度的全面制定潤滑劑或其部件上暴露于細菌的接種量在實驗室條件下測定。這種測試方法為了專門解決與水不溶性材料測試有關的困難和復雜的混合物如被發現在許多潤滑劑。這種測試方法被設計為適用于所有的潤滑劑不揮發性和不是抑制在試驗濃度下對生物菌劑中存在。 

一種已知的可生物降解的物質應與測試物質同時測試。水溶解試驗物質,建議的參考物質為苯甲酸鈉或苯胺。水不溶性試驗物質,建議的參考物質是低芥酸菜籽油,如芥花油。 

測試應繼續至少 28 天,或者直到 CO2 演化已達到頂部。 

生物可降解性的水平在環境持久性分類下面列出。最終降解 Pw1 是生物可降解性的最快和最高水平。在生物降解測試中使用的細菌微生物是一些最簡單的形式的生活,和所有生物一樣,受影響的化學毒素存在。在這個測試中測試樣品的低毒性作用的微生物的繁殖和生物降解樣品的能力可見一斑。已接受CO2理論% 測試方法以測定有氧水生生物降解潤滑劑的其他組織包括國際標準化組織ISO、 OECD、 美國環保署EPA 和歐盟EUC。

 ASTM D-6046-02 液壓油對環境影響的標準分級的術語(從 ASTM D 5864 引用)

可最終生物降解— 實現當一種材料完全利用微生物造成的退化生產的二氧化碳 (和可能在厭氧生物降解甲烷),水,無機化合物,和新微生物細胞成分 (生物量或分泌物或兩者)。 

終極生物降解試驗 — 一個估計的一種物質中的碳轉換為 CO2 的程度的測試或甲烷,或者通過直接間接地測量生產的 CO2 或甲烷,或為好氧生物降解性,測量 O2 的消耗。 

環境持久性分類 -好氧新鮮水( 美國軍隊也在使用) 

  • Pw1       大于或等于 60%在 28 天 = 可最終 (ASTM)/ 容易 (OECD)生物降解
  • Pw2       大于或等于 60%在 84 天 (12 周)
  • Pw3       大于或等于 40%在 84 天 (12 周)
  • Pw4       小于 40 % 在 84 天 (12 周)

2、 OECD-301B 改進Sturm方法 

修改后的測試足夠測試可溶性和不溶性有機、 非易失性的材料。此測試措施產生的二氧化碳進化而來,因此措施只有”完整的”氧化 ;有機雜質會使二氧化碳生產數據的解釋變得復雜。 

測試材料引入含礦物基底和細菌的接種量瓶。超聲振動后,將燒瓶曝氣與無二氧化碳的空氣。無測試材料的控制是在并行運行。 

任何釋放的二氧化碳的吸收在燒瓶含有氫氧化鋇溶液。定期,用鹽酸滴定法確定使用的氫氧化鋇溶液的量。生物降解對理論產生的二氧化碳,測試材料有可能在測試期間產生的進化,(校正的控制),二氧化碳排放總量的百分比表示。 

通常情況下,測試時間為28天。測試但是可能在28天前結束 ,例如生物降解曲線已達到至少三個確定的高度。測試也可能要延長超過28天,當曲線表明生物降解已開始但高度尚未到達28天,但在這種情況下這種化學物質不將被歸類為易生物降解。

容易生物降解性的傳遞水平是 DOC 的 70%去除和植菌ThOD或 ThCO2 產生量的 60%。他們的低植菌的方法,因為作為一些從測試化學碳納入新的細胞,產生 CO2 的百分比較低比正在使用的碳的百分比。這些傳遞值必須達成在為期 10 天的窗口中的測試,28 天內除了下文提到的地方。10天窗口開始時的生物降解程度已經達到 10 %doc、 方法或 ThCO2 和之前測試的第28天必須結束。 

3、 CEC L-33-T-82 測試

CEC L-33-T-82 (現在列為 CEC L-33-A-934) 測試適用于大部分有機化合物,不論溶或不溶于水。它確定的總體的生物降解性的碳氫化合物或類似化合物含 (CH2) 亞甲基基團,測量的起始物料的經歷,包括氧化和水解的所有轉換。它被開發用來來表征Bodensee湖使用的舷外發動機油的生物降解性,由于湖底積淀的礦物油對魚類產生污染。CEC 測試被藍色天使環保標簽接受,并要求 80%或更大的可生物降解性。德國藍色天使計劃不打算制定”封閉”體系的指南。

 盡管是方便和容易,CEC 測試只是測量紅外吸收的親脂性分子可入代烷溶劑萃取。它也不度量的水溶性代謝產物,是很差可萃取,因此,不能測量廣泛退化或成礦作用。這就需要測量氧氣消耗量或二氧化碳演變并行測試。也是沒有清晰的結構標準,可以通過比較各種結構類型的生物降解性。 

CEC L-33-T-82 可生物降解性試驗中常見的碳氫化合物總結、 典型生物可降解性值為:   

  • 礦物石油                                 15 到 35%   
  • 白礦油                                     25 到 45% 
  • 天然 & 植物油                        70 到 100% 
  • PAO                                         5 到 30% 
  • 聚醚                                         0 到 25%   
  • PIB                                          0 到 25%   
  • 鄰苯二甲酸酯 & 酯酯            5 到 80%   
  • 多元醇 & 雙酯                        55 到 100%