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Análise de Óleo

Descubra a análise de óleo: Espectrometria de Emissão Atômica e de Absorção Atômica

 10 de janeiro

A manutenção preditiva compreende um conjunto de técnicas. Dentre elas, a termografia, a análise de vibração e a análise de óleo. Esta última avalia o estado e a qualidade dos fluidos de um equipamento, a fim de determinar várias características e medir a saúde dos componentes.

Você pode saber mais sobre isso lendo nosso post que explica as técnicas de manutenção preditiva.

O que não é sempre fácil de encontrar é a informação sobre como a análise de óleo é realmente feita. Quais são as práticas laboratoriais envolvidas no processo? Como concluímos que um óleo está ou não contaminado?

Neste texto, vamos desvendar um pouco dessas técnicas e entender os procedimentos padrões para que a análise de óleo tenha resultados positivos. Mais especificamente, você entenderá como funcionam as espectrometrias de Absorção Atômica e de Emissão Atômica.

Com essas informações, esperamos que você fique um pouco mais por dentro do nosso trabalho e reconheça as práticas de excelência que a ALS Tribology entrega. Continue lendo para conhecer mais sobre análise de óleo!

Espectrometria de Absorção Atômica e Espectrometria de Emissão Atômica

A espectrometria de Absorção Atômica e a de Emissão Atômica são duas técnicas laboratoriais que permitem identificar e quantificar elementos químicos (átomos). Elementos químicos são aqueles da Tabela Periódica (Ferro, Cobre, Silício, Chumbo, etc.). Por isso, essas técnicas são empregadas na avaliação de desgaste de máquinas, contaminação e aditivos do lubrificante.

Entretanto, as duas técnicas não possuem o mesmo alcance. Confira alguns conceitos que você precisa saber antes de aprofundarmos na explicação das técnicas laboratoriais:

  • A luz pode ser decomposta em séries de cores, chamadas de “espectros” pelo cientista Sir Isaac Newton. Por espectro, queremos dizer aparição, imagem ou representação. Para que você visualize melhor, veja:

  • No século 18, Alessandro Volta, cientista pioneiro da eletricidade, percebeu que faíscas elétricas de diferentes metais produziam cores diferentes.
  • Em meados do século 19, os químicos Bunsen & Kirchhoff provaram que cada elemento químico possui a própria característica de emissão ou absorção de energia eletromagnética.

Veja a dança no interior de um átomo superexcitado:

Você pode pensar nos átomos como tijolinhos de brinquedo, e os compostos químicos (moléculas) como um brinquedo completo montado com esses tijolinhos. Não importa qual o brinquedo representado ao final. Os tijolinhos vermelhos, amarelos e verdes continuaram sempre sendo vermelhos, amarelos e verdes. Isso porque um mesmo tipo de átomo se comporta sempre de uma mesma forma, mesmo que montados em moléculas diferentes.

Pois então, se cada tipo de átomo possui um comportamento único, isso significa que podemos identificar os elementos aplicando energia eletromagnética. E ainda mais!!! A intensidade da emissão ou absorção de energia é proporcional à concentração do elemento.

Assim, é possível calcularmos a quantidade de determinados elementos presentes no óleo comparando as amostras de concentração previamente conhecidas (padrões de calibração).

Agora que você já sabe um pouco sobre a análise espectral e como ela surgiu e se desenvolveu na ciência, entenda melhor a diferença entre Espectrometria de Absorção Atômica e Espectrometria de Emissão Atômica.

Espectrometria de Absorção Atômica

Quando realizamos uma análise de óleo, em ambas as técnicas de espectrometria, colocamos a amostra sob temperatura bastante elevada: acima de 10 mil graus Celsius. Nessas condições, qualquer molécula existente é “desmontada”, e os átomos ficam “soltos”, com muita energia. Mas, no fim, tudo tende ao equilíbrio.

Quando o equilíbrio é atingido, a energia excedente é liberada sob a forma de radiação luminosa. A Espectrometria de Absorção Atômica, como sugere o nome, consiste na aplicação do que chamamos de “fonte de radiação conhecida”. Se houver um elemento da mesma natureza da radiação fornecida, então essa energia será absorvida pelos átomos excitados da amostra analisada.

Essa fonte de radiação é determinada de acordo com o elemento químico que queremos estudar – portanto, varia.

Espectrometria de Emissão Atômica

Já na técnica de Espectrometria de Emissão Atômica, aproveitamos a própria luz emitida pelos átomos excitados. A luz total produzida pela amostra é decomposta, como na imagem que mostramos acima, e um espectro de cores pode ser analisado.

O sódio, por exemplo, é fácil de ser identificado. Ele emite uma cor amarela – conforme vemos em lâmpadas de sódio, muito presentes na iluminação pública. Entretanto, nem sempre é simples assim.

Existem elementos que emitem “cores” mais complexas. O magnésio, por exemplo, emite uma luz quase branca, ou seja, várias cores elementares juntas. Ainda há os que emitem luz não visível a olho nu, como infravermelho e/ou ultravioleta. Assim, precisamos de instrumentos que vão ficando mais sofisticados, presentes no laboratório ALS Tribology.

Qual a vantagem de cada uma das técnicas de espectrometria para a análise de óleo?

A Espectrometria de Absorção Atômica é bastante sensível a níveis muito baixos de concentração. Por isso, é mais comum aplicarmos essa técnica nas áreas ambiental, alimentícia e farmacêutica. Aliás, é uma das ferramentas usadas por nossos colegas da ALS Global especialistas nessas áreas.

Entretanto, em razão dos tipos de excitador utilizados e da interação entre as radiações, a Absorção não é capaz de quantificar adequadamente partículas de desgaste maiores que 3 micrômetros.

Já a Espectrometria de Emissão Atômica pode trabalhar facilmente com níveis mais elevados e partículas de porte muito maior. Essa diferença nos faz optar pela Emissão Atômica como a mais adequada para o monitoramento do desgaste de máquinas.

Pela Absorção Atômica perderíamos muita informação. Tanto que a Absorção Atômica foi proibida no monitoramento preditivo de aeronaves. Os equipamentos industriais e móveis acabaram seguindo a mesma linha. Não podemos perder informação.

Isso quer dizer que uma técnica é melhor que a outra? Não!

Pense nessas técnicas como uma caixa de ferramentas. Temos martelo, jogos de chaves de fenda e de chaves de boca. Qual dessas ferramentas você utilizaria para fixar um prego na parede? Cada ferramenta é adequada para um tipo de trabalho.

A análise de óleo é parte fundamental do monitoramento preditivo. Com ela, podemos identificar contaminação e determinar se há problemas com desgaste de componentes e outros tipos de mal funcionamento.

Não deixe de realizá-la e confie no nosso laboratório para aplicar a técnica de espectrometria mais adequada aos seus equipamentos!

Clique aqui e realize uma cotação.

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