【प्रतिदिन एक प्रश्न】 स्नेहक की निगरानी एवं प्रबंधन (खुला प्रश्न)
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उद्यमों में लुब्रिकेंटों के भौतिक-रासायनिक विश्लेषण हेतु मापदंड क्या हैं, एवं गुणवत्तापूर्ण लुब्रिकेंटों के लिए मानक क्या हैं? आधार बनने वाले मानक क्या हैं? क्या कोई औद्योगिक मानक हैं? भाग लेने पर +3 वेल्थ (कम से कम 20 शब्द), विस्तृत जानकारी होने पर +5 वेल्थ, विशेष सामग्री होने पर +10 वेल्थ।(1) रंग/रंगत
तेल का रंग, उसकी शुद्धता एवं स्थिरता को दर्शाता है। बेस ऑयल के मामले में, आम तौर पर जितनी अधिक शुद्धिकरण प्रक्रिया होती है, उतनी ही अच्छी तरह से हाइड्रोकार्बन ऑक्साइड एवं सल्फाइड निकाले जाते हैं; इसके परिणामस्वरूप ऑयल का रंग भी हल्का हो जाता है। लेकिन, भले ही शोधन की प्रक्रिया समान ही क्यों न हो, विभिन्न तेल स्रोतों एवं प्रकारों से प्राप्त कच्चे तेलों से बने बेस ऑयलों का रंग एवं पारदर्शिता अलग-अलग हो सकती है। नए तैयार किए गए लुब्रिकेंटों में, अतिरिक्त पदार्थों के उपयोग के कारण, रंग का उपयोग आधार तेल की शुद्धता का मापदंड के रूप में करना अब अर्थहीन हो गया है। (2) घनत्व – घनत्व, स्नेहक तेलों का सबसे सरल एवं सबसे अधिक उपयोग में आने वाला भौतिक गुण है। स्नेहक तेल का घनत्व, उसमें मौजूद कार्बन, ऑक्सीजन एवं सल्फर की मात्रा बढ़ने के साथ बढ़ जाता है। इसलिए, समान चिपचिपाहट या समान सापेक्ष आणविक द्रव्यमान वाले स्नेहक तेलों में, जिनमें एरोमैटिक हाइड्रोकार्बनों की मात्रा अधिक होती है, उनका घनत्व सबसे अधिक होता है। जिनमें साइक्लोहेक्सेन हाइड्रोकार्बनों की मात्रा अधिक होती है, उनका घनत्व मध्यम होता है; जबकि जिनमें अल्केन हाइड्रोकार्बनों की मात्रा अधिक होती है, उनका घनत्व सबसे कम होता है। (3) चिपचिपाहट – चिपचिपाहट, तेल में मौजूद आंतरिक घर्षण बल को दर्शाती है; यह तेल की चिपचिपाहट एवं प्रवाहकता को दर्शाने वाला एक सूचक है। बिना किसी विशेष संरक्षक पदार्थ के, जितनी अधिक चिपचिपाहट होती है, उतनी ही तेल-परत की मजबूती अधिक होती है; लेकिन इसकी प्रवाहकता कम हो जाती है। (4) विस्कोसिटी सूचकांक – विस्कोसिटी सूचकांक, तापमान में परिवर्तन के साथ तेल की चिपचिपाहट में होने वाले परिवर्तन को दर्शाता है। जितना अधिक विस्कोसिटी इंडेक्स होता है, उतना ही तेल की चिपचिपाहट तापमान के प्रभाव से कम प्रभावित होती है; ऐसी स्थिति में तेल के विस्कोसिटी-तापमान गुण बेहतर होते हैं। इसके विपरीत, विस (5) फ्लेमपॉइंट – फ्लेमपॉइंट, तेलों की वाष्पनशीलता को दर्शाने वाला एक सूचक है। तेल के घटकों में जितना हल्का घटक होता है, उसकी वाष्पीकरण क्षमता उतनी ही अधिक होती है; इसका फ्लैश पॉइंट भ इसके विपरीत, तेल के घटकों का वजन जितना अधिक होता है, उसकी वाष्पीकरण क्षमता उतनी ही कम होती है; और इसका फ्लैश पॉइंट भी साथ ही, फ्लेमपॉइंट, तेल उत्पादों के आग लगने के जोखिम को दर्शाने वाला एक सूचक भी है। तेलों का खतरनाक स्तर, उनके फ्लैश पॉइंट के आधार पर निर्धारित किया जाता है। 45℃ से कम फ्लैश पॉइंट वाले तेल आसानी से जलने वाले होते हैं, जबकि 45℃ से अधिक फ्लैश पॉइंट वाले तेल जलने योग्य होते हैं। तेलों के भंडारण एवं परिवहन के दौरान, उन्हें उनके फ्लैश पॉइंट तापमान तक गर्म करना बिल्कुल वर्जित है। जब चिपचिपाहट समान होती है, तो फ्लेमपॉइंट जितना अधिक हो, उतना ही बेहतर है। इसलिए, उपयोगकर्ताओं को लुब्रिकेंट चुनते समय उपयोग होने वाले तापमान एवं लुब्रिकेंट की कार्यप्रणाली को ध्यान में रखना आवश्यक है। आम तौर पर माना जाता है कि, यदि फ्लेमपॉइंट, उपयोग के तापमान से 20 से 30°C अधिक हो, तो उसे सुरक्षित रूप से उपयोग में लाया जा सकता है। (6) गलनांक एवं झुकावांक – गलनांक, निर्धारित शीतलन परिस्थितियों में तेल के प्रवाह रुकने का सर्वोच्च तापमान है। तेलों के ठोस होने की प्रक्रिया, शुद्ध यौगिकों के ठोस होने की प्रक्रिया से काफी अलग होती है। तेलों में कोई निश्चित ठोसीकरण तापमान नहीं होता। “ठोसीकरण” से तात्पर्य केवल इस बात से है कि तेल पूरी तरह से तरलता खो देता है; लेकिन इसके सभी घटक ठोस रूप में नहीं बदल जाते। लुब्रिकेंट का गलनांक, लुब्रिकेंट की कम तापमान पर प्रवाहकता को दर्शाने वाला एक महत्वपूर्ण गुणवत्ता संकेतक है। यह उत्पादन, परिवहन एवं उपयोग के लिहाज से भी महत्वपूर्ण है। उच्च गोलनांक वाले लुब्रिकेंटों का उपयोग कम तापमान पर नहीं किया जा सकता। इसके विपरीत, उन क्षेत्रों में जहाँ तापमान अधिक होता है, वहाँ कम गिलनांक वाले लुब्रिकेंटों का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं होती। क्योंकि लुब्रिकेंट का गलनांक जितना कम होता है, उसकी उत्पादन लागत उतनी ही अधिक हो जाती है, जिससे अनावश्यक बर्बादी होती है। आम तौर पर, लुब्रिकेंट का गलनांक, उसके उपयोग होने वाले वातावरण के न्यूनतम तापमान से 5–7°C कम होना चाहिए। लेकिन विशेष रूप से यह ध्यान रखना आवश्यक है कि कम तापमान हेतु उपयोग में आने वाले लुब्रिकेंट का चयन करते समय, उस तेल के घनीकरण बिंदु, कम तापमान पर उसका चिपचिपापन, एवं चिपचिपापन-तापमान संबंधी गुणों को भी ध्यान में रखना आवश क्योंकि कम गलनांक वाले तेलों में, उनका कम तापमान पर विस्कोसिटी एवं विस्कोसिटी-तापमान संबंधी गुण भी आवश्यकताओं के अनुरूप नहीं हो सकते। गलनांक एवं टिंकरिंग पॉइंट, दोनों ही तेलों की कम तापमान पर प्रवाहकता के संकेतक हैं। इन दोनों में कोई मौलिक अंतर नहीं है; केवल इनको मापने की विधियाँ थोड़ी अलग हैं। एक ही तेल का घननांक एवं टिंकिंग पॉइंट हमेशा समान नहीं होते; आम तौर पर टिंकिंग पॉइंट, घननांक से 2–3℃ अधिक होता है। हालाँकि, कुछ मामलों में ऐसा नहीं होता। (7) अम्लता मान, क्षारता मान एवं तटस्थीकरण मान – अम्लता मान, लुब्रिकेंट में मौजूद अम्लीय पदार्थों को दर्शाने हेतु प्रयोग में आने वाला सूचकांक है; इसकी इकाई mgKOH/g है। अम्लता मान को दो श्रेणियों में विभाजित किया जाता है – उच्च अम्लता मान एवं कम अम्लता मान। इन दोनों को मिलाकर ही कुल अम्लता मान प्राप्त होता है (जिसे संक्षेप में TAN कहा जिसे हम आमतौर पर “एसिड वैल्यू” कहते हैं, वास्तव में उसका अर्थ है “कुल एसिड वैल्यू (TAN)”。 क्षारता, लुब्रिकेंट में मौजूद क्षारीय पदार्थों की मात्रा को दर्शाने वाला सूचक है; इसकी इकाई mgKOH/g है। क्षारता को भी दो श्रेणियों में विभाजित किया जाता है – मजबूत क्षारता एवं कमजोर क्षारता। इन दोनों को मिलाकर ही कुल क्षारता प्राप्त होती है (जिसे संक्षेप में TBN कहा जाता है)। जिसे हम आमतौर पर “क्षार मान” कहते हैं, वास्तव में उसका अर्थ है “कुल क्षार मान (TBN)”。 वास्तव में, तटस्थीकरण मान में कुल अम्ल मान एवं कुल क्षार मान दोनों ही शामिल होते हैं। लेकिन, जब तक कि विशेष रूप से अन्यथा उल्लेख न किया गया हो, आम तौर पर “तटस्थीकरण मान” से तात्पर्य वास्तव में “कुल अम्लता मान” से ही होता है। इसकी इकाई भी mgKOH/g ही होती है। (8) जल सामग्री – जल सामग्री से तात्पर्य लुब्रिकेंट में मौजूद पानी की मात्रा के प्रतिशत से है; आमतौर पर यह वजन के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। तेल में जल की उपस्थिति, तेल द्वारा बनने वाली तेल-परत को नष्ट कर देती है; इससे स्नेहन प्रभाव कमजोर हो जाता है। साथ ही, यह कार्बनिक अम्लों को धातुओं को क्षय करने में मदद करती है, जिससे उपकरण जंग खा जाते हैं, एवं तेल में अवक्षेप भी बनने लगते हैं। संक्षेप में, लुब्रिकेंट में पानी की मात्रा जितनी कम हो, उतना ही बेहतर है। (9) यांत्रिक अशुद्धियाँ – यांत्रिक अशुद्धियों से तात्पर्य उन अवक्षेपों या जेलीय स्वरूप के पदार्थों से है, जो लुब्रिकेंट में मौजूद होते हैं, एवं जो पेट्रोल, इथेनॉल एवं बेंजीन जैसे घोलकों में घुलते नहीं हैं। इन अशुद्धियों में से अधिकांश हिस्सा रेत, पत्थर एवं लोहे के टुकड़ों जैसी चीजें हैं; साथ ही, एडिटिव्स के कारण ऐसे कुछ कार्बनिक-धातु लवण भी हैं, जो घोलकों में घुलने में असमर्थ होते हैं। आम तौर पर, लुब्रिकेंट ऑयल में मौजूद यांत्रिक अशुद्धियों की मात्रा 0.005% से कम ही होती है। 0.005% से कम मात्रा में यांत्रिक अशुद्धियाँ होना बेहतर माना जाता है। (10) राख एवं सल्फ्यूरिक अम्ल राख – राख, निर्धारित परिस्थितियों में जलाने के बाद शेष रहने वाला वह अग्निरोधी पदार्थ है। राख की संरचना में आमतौर पर कुछ धातु तत्व एवं उनके लवण होते हैं। विभिन्न तेलों के लिए “अशुद्धियों” की अवधारणा अलग-अलग होती है। बेस ऑयल या बिना किसी अतिरिक्त पदार्थ मिलाए बनाए गए तेलों के मामले में, अशुद्धियों का उपयोग तेल की शुद्धता का आकलन करने हेतु किया जा सकता है। धातु लवणों जैसे पदार्थों को मिलाए गए तेलों (नए तेलों) में, राख की मात्रा ही उन पदार्थों की मात्रा को नियंत्रित करने हेतु एक साधन बन जाती है। विदेशों में, राख के स्थान पर सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग किया जाता है। इसकी विधि यह है: तेल के नमूने को जलाने के बाद, उसकी राख बनने से पहले, उसमें थोड़ा सा गाढ़ा सल्फ्यूरिक एसिड मिलाया जाता है; इससे उसमौजूद धातु तत्व सल्फेट में परिवर्तित हो जाते हैं। (11) अवशेष कोयला – निर्धारित प्रयोगात्मक परिस्थितियों में, तेल के वाष्पीकरण एवं दहन के बाद बनने वाला काले रंग का अवशेष ही अवशेष कोयला कहलाता है। अवशेष कार्बन, लुब्रिकेंट तेलों की गुणवत्ता का एक महत्वपूर्ण संकेतक है; यह लुब्रिकेंट तेलों के गुणों एवं उनके शोधन स्तर का आकलन करने हेतु प्रयोग में आने वाला मापदंड है। स्नेहक तेलों में अवशिष्ट कार्बन की मात्रा, न केवल उनकी रासायनिक संरचना पर निर्भर है, बल्कि तेल के शुद्धीकरण की प्रक्रिया पर भी निर्भर है। स्नेहक तेलों में अवशिष्ट कार्बन बनने के मुख्य कारण हैं – तेल में मौजूद जेलीय पदार्थ, एस्फाल्टी पदार्थ एवं बहु-वलयीय एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन। ऑक्सीजन की कमी वाली परिस्थितियों में, इन पदार्थों का तीव्र गर्मी के कारण विघटन हो जाता है, जिससे कार्बन के अवशेष बन जाते हैं। तेल के शुद्धीकरण की प्रक्रिया जितनी अधिक होती है, उसका कार्बन सामग्री का मान उतना ही कम होता है आम तौर पर, खाली बेस ऑयल में कार्बन की मात्रा जितनी कम होगी, उतना ही बेहतर है। अब, कई तेलों में धातुओं, सल्फर, फॉस्फोरस एवं नाइट्रोजन जैसे तत्वों वाले अतिरिक्त पदार्थ मौजूद होते हैं। ऐसे तेलों में कार्बन की मात्रा बहुत अधिक होती है; इसलिए ऐसे तेलों में कार्बन की मात्रा मापने का कोई अर्थ ही नहीं रह जाता। यांत्रिक अशुद्धियाँ, जल, राख एवं अवशेष कार्बन, ये सभी तेल की शुद्धता को दर्शाने वाले गुणवत्ता सूचक हैं; ये लुब्रिकेंट तेल के शोधन की मात्रा को भी दर्शाते हैं। 2. विशेष भौतिक-रासायनिक गुण: उपरोक्त सामान्य भौतिक-रासायनिक गुणों के अलावा, प्रत्येक तेल में ऐसे विशेष भौतिक-रासायनिक गुण भी होने आवश्यक हैं, जो उसके उपयोग संबंधी विशेषताओं को दर्शाते हैं। जितनी अधिक गुणवत्ता संबंधी आवश्यकताएँ होती हैं, या जितने अधिक विशेष उद्देश्यों हेतु कोई तेल उपयोग में आता है, उतनी ही उस तेल की विशेष भौतिक-र इन विशेष भौतिक/रासायनिक गुणों को मापने हेतु प्रयोग की जाने वाली विधियों का संक्षिप्त वर्णन नीचे दिया गया है:
(1) ऑक्सीकरण स्थिरता – ऑक्सीकरण स्थिरता, लुब्रिकेंटों की वृद्धावस्था-प्रतिरोधक क्षमता को दर्शाती है। लंबे समय तक उपयोग में आने वाले औद्योगिक लुब्रिकेंटों में इस गुण की आवश्यकता होती है; इसलिए यह ऐसे लुब्रिकेंटों के लिए एक महत्वपूर्ण गुण माना जाता है। तेलों की ऑक्सीकरण-स्थिरता को मापने हेतु कई विधियाँ हैं। मूल रूप से, निश्चित मात्रा में तेल को हवा (या ऑक्सीजन) एवं धात्विक उत्प्रेरकों की उपस्थिति में, निश्चित तापमान पर एक निश्चित समय तक ऑक्सीकृत किया जाता है; इसके बाद तेल के अम्लता-मान, चिपचिपाहट में होने वाले परिवर्तनों, एवं अवक्षेपों की मात्रा को मापा जाता है। सभी लुब्रिकेंटों में, उनकी रासायनिक संरचना एवं वातावरणीय परिस्थितियों के आधार पर, ऑटोऑक्सीकरण होने की प्रवृत्ति अलग-अलग होती है। उपयोग के दौरान ऑक्सीकरण होता है, जिसके परिणामस्वरूप धीरे-धीरे कुछ अल्डिहाइड, एसिड, जेलीय पदार्थ, एस्फाल्ट आदि बनते हैं। ऑक्सीकरण-स्थिरता, तेल के उपयोग हेतु हानिकारक ऐसे पदार्थों के निर्माण को रोकने की क्षमता है। (2) ऊष्मा-स्थिरता – ऊष्मा-स्थिरता, तेलों की उच्च तापमान के प्रति सहनशीलता को दर्शाती है। दूसरे शब्दों में, यह लुब्रिकेंटों की ऊष्मा-विघटन के प्रति प्रतिरोधक क्षमता को दर्शाती है; अर्थात् ऊष्मा-विघटन होने का तापमान। कुछ उच्च गुणवत्ता वाले घर्षण-प्रतिरोधी हाइड्रोलिक तेलों, कंप्रेसर तेलों आदि में ऊष्मा-स्थिरता संबंधी आवश्यकताएँ भी होती हैं। तेलों की ऊष्मा-स्थिरता मुख्य रूप से आधार तेल की संरचना पर निर्भर होती है; कई ऐसे पदार्थ होते हैं जिनका विघटन तापमान कम होता है, और ऐसे पदार्थ तेलों की स्थिरता पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं। ; एंटीऑक्सीडेंट भी तेलों की थर्मल स्थिरता में कोई उल्लेखनीय सुधार नहीं कर पाते। (3) तेलीयता एवं अत्यधिक दबाव सहन करने की क्षमता: तेलीयता का अर्थ है, लुब्रिकेंट में मौजूद ध्रुवीय पदार्थों द्वारा घर्षण वाली सतहों पर एक मजबूत भौतिक-रासायनिक परत का निर्माण होना; इससे उच्च भार एवं घर्षण के कारण होने वाले नुकसान से सुरक्षा प्राप्त होती है। जबकि अत्यधिक दबाव सहन करने की क्षमता का अर्थ है, उच्च तापमान एवं उच्च भार के कारण घर्षण के दौरान लुब्रिकेंट में मौजूद ध्रुवीय पदार्थों का विघटन होना, एवं ऐसी परतों का निर्माण होना जो कम गलनांक वाली, नरम (या लचीली) होती हैं; इससे झटकों एवं उच्च तापमान के कारण होने वाले नुकसान से सुरक्षा प्राप्त होती है। (4) क्षय एवं जंग – तेलों के ऑक्सीकरण या अन्य पदार्थों के कारण, अक्सर इस्पात एवं अन्य गैर-लोहे की धातुओं में क्षय हो जाता है। क्षय परीक्षण में, आमतौर पर तांबे की पट्टियों को तेल में डाला जाता है, एवं 100°C के तापमान पर उन्हें 3 घंटे तक रखा जाता है; इसके बाद तांबे में होने वाले परिवर्तनों का अवलोकन किया जाता है ; जबकि जंग परीक्षण में, पानी एवं जलवाष्प के प्रभाव से इस्पात की सतह पर जंग उत्पन्न होती है। जंग-रोधकता का मूल्यांकन करने हेतु, 30 मिलीलीटर आसुत जल या कृत्रिम समुद्री जल को 300 मिलीलीटर परीक्षण तेल में मिलाया जाता है; फिर इसमें इस्पात की छड़ डालकर 54°C पर 24 घंटे तक हिलाया जाता है। इसके बाद यह देखा जाता है कि इस्पात की छड़ पर जंग उत्पन्न हुई है या नहीं। तेलों में धातुओं के क्षय एवं जंग रोकने की क्षमता होनी आवश्यक है। औद्योगिक लुब्रिकेंटों संबंधी मानकों में, ये दोनों गुण आमतौर पर अनिवार्य रूप से जाँचे जाने वाले गुण होते हैं। (5) झाग-रोधक क्षमता: संचालन के दौरान, हवा की उपस्थिति के कारण तेल में झाग बन जाता है। खासकर तब, जब तेल में सतह-सक्रिय पदार्थ मौजूद होते हैं; ऐसी स्थिति में झाग और भी आसानी से बन जाता है, एवं वह जल्दी नष्ट भी नहीं होता। तेल के उपयोग के दौरान उसमें झाग बनने से तेल की परत क्षतिग्रस्त हो जाती है; इससे घर्षण वाली सतहें आपस में चिपक जाती हैं, या घर्षण बढ़ जाता है। साथ ही, इससे तेल का ऑक्सीकरण हो जाता है। इसके अलावा, ऐसी स्थिति में लुब्रिकेशन सिस्टम में वायु-अवरोध भी पैदा हो जाता है, जिससे तेल का प्रवाह प्रभावित होता है। इसलिए, झाग-रोधकता, लुब्रिकेंट आदि के महत्वपूर्ण गुणों में से एक है। (6) जल-अपघटन स्थिरता – जल-अपघटन स्थिरता, तेलों की पानी एवं धातुओं (मुख्य रूप से तांबे) की उपस्थिति में स्थिरता को दर्शाती है। जब तेलों में अम्लता की मात्रा अधिक होती है, या ऐसे अभिकारक होते हैं जो पानी के संपर्क में आने पर अम्लीय पदार्थों में विघटित हो जाते हैं, तो यह सूचकांक अस्वीकार्य हो जाता है। इसका मापन करने हेतु, परीक्षण हेतु उपयोग में आने वाले तेल को निश्चित मात्रा में पानी में मिलाया जाता है; फिर इस मिश्रण को तांबे की प्लेटों के साथ एवं निश्चित तापमान पर कुछ समय तक मिलाया जाता है। इसके बाद पानी की परत में मौजूद अम्लता का मापन एवं तांबे की प्लेटों के वजन में हुई कमी (7) एंटी-एमल्सिफिकेशन गुण – औद्योगिक लुब्रिकेंटों में उपयोग के दौरान अक्सर कुछ मात्रा में ठंडा पानी मिल जाता है। यदि लुब्रिकेंट का एंटी-एमल्सिफिकेशन गुण अच्छा न हो, तो यह पानी के साथ मिलकर एमल्सन बना देता है; इस कारण पानी को सर्कुलेशन टैंक से बाहर निकालना मुश्किल हो जाता है, जिससे लुब्रिकेशन ठीक से नहीं हो पाता। इसलिए, एंटी-एमल्शन गुण, औद्योगिक लुब्रिकेंटों के महत्वपूर्ण भौतिक-रासायनिक गुणों में से एक है। सामान्य तेलों के मामले में, 40 मिलीलीटर तेल एवं 40 मिलीलीटर आसुत जल को एक निश्चित तापमान पर कुछ समय तक तेज़ी से मिलाया जाता है। इसके बाद यह देखा जाता है कि तेल-पानी-डाइथर्मिक परतें कब 40-37-3 मिलीलीटर के अनुपात में अलग हो जाती हैं। ; औद्योगिक गियर ऑयल बनाने हेतु, तेल को पानी के साथ मिलाया जाता है; इस मिश्रण को निश्चित तापमान पर 6000 रोटर/मिनट की गति से 5 मिनट तक मिलाया जाता है। इसके बाद इसे 5 घंटे तक ऐसे ही रहने दिया जाता है। अंत में, तेल, पानी एवं इमल्शन परत की मात्रा को मापा जाता है। (8) वायु-निकास मान: हाइड्रोलिक तेल संबंधी मानकों में इसकी आवश्यकता है। क्योंकि हाइड्रोलिक प्रणाली में, यदि तेल में घुली हुई वायु को समय पर बाहर नहीं निकाला गया, तो इससे हाइड्रोलिक सिस्टम की सटीकता एवं संवेदनशीलता प्रभावित हो जाती है; गंभीर स्थितियों में तो हाइड्रोलिक सिस्टम की आवश्यकताओं को पूरा करना ही संभव नहीं रह जाता। इस गुण को मापने की विधि, फोम-प्रतिरोधकता को मापने की विधि के समान ही है; लेकिन यहाँ तेल में घुले हुए वायु-बुलबुलों के बाहर निकलने में लगने वाले समय को मापा जाता है। (9) रबर की सीलिंग क्षमता – हाइड्रोलिक सिस्टमों में सीलिंग के लिए अक्सर रबर का ही उपयोग किया जाता है। मशीनों में तेल, कुछ सीलिंग घटकों के संपर्क में आना ही पड़ता है। ऐसी स्थिति में, यदि तेल की सीलिंग क्षमता अच्छी न हो, तो यह रबर को फूलने, सिकुड़ने, कठोर होने या दरारें पड़ने का कारण बन सकता है; जिससे रबर की सीलिंग क्षमता प्रभावित हो जाती है। इसलिए, तेल को रबर के साथ अच्छी तरह से संयोजित होने की क्षमता होनी आवश्यक है। हाइड्रोलिक तेल संबंधी मानकों में रबर की सीलिंग क्षमता को मापने हेतु एक सूचकांक आवश्यक होता है; इसे, निश्चित आकार के रबर वलय को तेल में निश्चित समय तक डुबोने के बाद होने वाले परिवर्तनों के आधार पर मापा जाता है। (10) कटाव-स्थिरता: चिपचिपाहट बढ़ाने वाले पदार्थ मिलाए गए तेलों में, उपयोग के दौरान यांत्रिक कटाव के कारण तेल में मौजूद उच्च-आणविक वजन वाले पॉलिमर टूट जाते हैं; इससे तेल की चिपचिपाहट कम हो जाती है, जिससे सही तरीके से स्नेहन नहीं हो पाता। इसलिए, काटने की स्थिरता ऐसे तेलों के लिए आवश्यक एक विशेष भौतिक-रासायनिक गुण है। शीयरिंग स्थिरता को मापने हेतु कई विधियाँ हैं; जैसे – अल्ट्रासोनिक शीयरिंग विधि, नोजल शीयरिंग विधि, विक्स पंप शीयरिंग विधि, एवं FZG गियर मशीन शीयरिंग विधि। इन सभी विधियों का उद्देश्य तेल की चिपचिपाहट में होने वाली कमी को मापना ही है। (11) घुलनशीलता – घुलनशीलता को आमतौर पर “एनिलिन बिंदु” के द्वारा व्यक्त किया जाता है। विभिन्न स्तरों के तेलों में, संयुक्त प्रतिसादकारी पदार्थों के घुलने हेतु आवश्यक अनिलीन बिंदु अलग-अलग होता है। कम राख-सामग्री वाले तेलों में यह सीमा मूल्य, अत्यधिक क्षारीय तेलों की तुलना में अधिक होता है; जबकि एकल-स्तरीय तेलों में यह सीमा मूल्य, बहु-स्तरीय तेलों की तुलना में अधिक (12) वाष्पशीलता – बेस ऑयल की वाष्पशीलता, ईंधन की खपत, चिपचिपाहट की स्थिरता, एवं ऑक्सीकरण-प्रतिरोधकता से संबंधित है। ये गुण, बहु-स्तरीय तेलों एवं ऊर्जा-बचत वाले तेलों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण (13) जंग-रोधक क्षमता – यह विशेष रूप से जंग-रोधक तेलों में होने वाली विशेष भौतिक/रासायनिक विशेषताओं को दर्शाता है। इसके परीक्षण विधियों में नमी-परीक्षण, नमक-कोहरा परीक्षण, पानी-प्रतिस्थापन परीक्षण आदि शामिल हैं; इसके अलावा “बैलेट बॉक्स परीक्षण” एवं “दीर्घकालिक भंडारण परीक्षण” भी शामिल हैं। (14) विद्युत गुणधर्म – विद्युत गुणधर्म, इंसुलेटिंग तेलों के विशिष्ट गुण हैं। इनमें मुख्य रूप से मीडिया लॉस कोण, डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक, ब्रेकडाउन वोल्टेज, पल्स वोल्टेज आदि शामिल हैं। बेस ऑयल की शुद्धिकरण प्रक्रिया, उसमें मौजूद अशुद्धियाँ, जल आदि, सभी तत्व ऑयल के विद्युत गुणों पर काफी प्रभाव डालते हैं। (15) लुब्रिकेंटों के विशेष भौतिक-रासायनिक गुण
सामान्य भौतिक-रासायनिक गुणों के अलावा, विशेष उद्देश्यों हेतु उपयोग में आने वाले लुब्रिकेंटों में कुछ विशेष भौतिक-रासायनिक गुण भी होते हैं। जिन लुब्रिकेंटों में जल-प्रतिरोधक क्षमता अच्छी होती है, उनके लिए जल-परीक्षण आवश्यक ; कम तापमान पर वसा के लिए कम तापमान पर टॉर्क की मापन ; बहु-प्रभावी लुब्रिकेंटों में अत्यधिक दबाव के प्रति प्रतिरोधक क्षमता, घर्षण-प्रतिरो ; लंबे समय तक उपयोग में आने वाले चर्बियों पर बीयरिंगों की आयु संबंधी परीक इन गुणों के मापन हेतु भी संबंधित परीक्षण विधियाँ हैं। (16) अन्य विशेष भौतिक/रासायनिक गुण – प्रत्येक तेल में, सामान्य गुणों के अलावा, कुछ विशेष गुण भी होने चाहिए। उदाहरण के लिए, क्वेंचिंग ऑयल में ठंडा होने की गति को मापना आवश ; इमल्शन तेल की स्थिरता का परीक्षण करना आवश्यक है। ; हाइड्रोलिक गाइड ऑयल में “फंग-प्रतिरोध कारक” की जाँच आ ; स्प्रे तेल की स्थिति का मूल्यांकन, तेल-कणों के फैलाव के आधार पर क ; फ्रीजिंग ऑयल के गाढ़ा होने का बिंदु मापना आ ; कम तापमान वाले गियर ऑयल की जाँच गड्ढों/दरारों आदि के आध इन विशेषताओं को प्राप्त करने हेतु, बेस ऑयल में विशेष रासायनिक संरचना होनी आवश्यक है; या फिर कुछ विशेष अतिरिक्त पदार्थों को मिलाना आवश्यक है।
(1) रंग/रंगत
तेल का रंग, उसकी शुद्धता एवं स्थिरता को दर्शाता है। बेस ऑयल के मामले में, आम तौर पर जितनी अधिक शुद्धिकरण प्रक्रिया होती है, उतनी ही अच्छी तरह से हाइड्रोकार्बन ऑक्साइड एवं सल्फाइड निकाले जाते हैं; इसके परिणामस्वरूप ऑयल का रंग भी हल्का हो जाता है। लेकिन, भले ही शोधन की प्रक्रिया समान ही क्यों न हो, विभिन्न तेल स्रोतों एवं प्रकारों से प्राप्त कच्चे तेलों से बने बेस ऑयलों का रंग एवं पारदर्शिता अलग-अलग हो सकती है। नए तैयार किए गए लुब्रिकेंटों में, अतिरिक्त पदार्थों के उपयोग के कारण, रंग का उपयोग आधार तेल की शुद्धता का मापदंड के रूप में करना अब अर्थहीन हो गया है। (2) घनत्व – घनत्व, स्नेहक तेलों का सबसे सरल एवं सबसे अधिक उपयोग में आने वाला भौतिक गुण है। स्नेहक तेल का घनत्व, उसमें मौजूद कार्बन, ऑक्सीजन एवं सल्फर की मात्रा बढ़ने के साथ बढ़ जाता है। इसलिए, समान चिपचिपाहट या समान सापेक्ष आणविक द्रव्यमान वाले स्नेहक तेलों में, जिनमें एरोमैटिक हाइड्रोकार्बनों की मात्रा अधिक होती है, उनका घनत्व सबसे अधिक होता है। जिनमें साइक्लोहेक्सेन हाइड्रोकार्बनों की मात्रा अधिक होती है, उनका घनत्व मध्यम होता है; जबकि जिनमें अल्केन हाइड्रोकार्बनों की मात्रा अधिक होती है, उनका घनत्व सबसे कम होता है। (3) चिपचिपाहट – चिपचिपाहट, तेल में मौजूद आंतरिक घर्षण बल को दर्शाती है; यह तेल की चिपचिपाहट एवं प्रवाहकता को दर्शाने वाला एक सूचक है। बिना किसी विशेष संरक्षक पदार्थ के, जितनी अधिक चिपचिपाहट होती है, उतनी ही तेल-परत की मजबूती अधिक होती है; लेकिन इसकी प्रवाहकता कम हो जाती है। (4) विस्कोसिटी सूचकांक – विस्कोसिटी सूचकांक, तापमान में परिवर्तन के साथ तेल की चिपचिपाहट में होने वाले परिवर्तन को दर्शाता है। जितना अधिक विस्कोसिटी इंडेक्स होता है, उतना ही तेल की चिपचिपाहट तापमान के प्रभाव से कम प्रभावित होती है; ऐसी स्थिति में तेल के विस्कोसिटी-तापमान गुण बेहतर होते हैं। इसके विपरीत, विस (5) फ्लेमपॉइंट – फ्लेमपॉइंट, तेलों की वाष्पनशीलता को दर्शाने वाला एक सूचक है। तेल के घटकों में जितना हल्का घटक होता है, उसकी वाष्पीकरण क्षमता उतनी ही अधिक होती है; इसका फ्लैश पॉइंट भ इसके विपरीत, तेल के घटकों का वजन जितना अधिक होता है, उसकी वाष्पीकरण क्षमता उतनी ही कम होती है; और इसका फ्लैश पॉइंट भी साथ ही, फ्लेमपॉइंट, तेल उत्पादों के आग लगने के जोखिम को दर्शाने वाला एक सूचक भी है। तेलों का खतरनाक स्तर, उनके फ्लैश पॉइंट के आधार पर निर्धारित किया जाता है। 45℃ से कम फ्लैश पॉइंट वाले तेल आसानी से जलने वाले होते हैं, जबकि 45℃ से अधिक फ्लैश पॉइंट वाले तेल जलने योग्य होते हैं। तेलों के भंडारण एवं परिवहन के दौरान, उन्हें उनके फ्लैश पॉइंट तापमान तक गर्म करना बिल्कुल वर्जित है। जब चिपचिपाहट समान होती है, तो फ्लेमपॉइंट जितना अधिक हो, उतना ही बेहतर है। इसलिए, उपयोगकर्ताओं को लुब्रिकेंट चुनते समय उपयोग होने वाले तापमान एवं लुब्रिकेंट की कार्यप्रणाली को ध्यान में रखना आवश्यक है। आम तौर पर माना जाता है कि, यदि फ्लेमपॉइंट, उपयोग के तापमान से 20 से 30°C अधिक हो, तो उसे सुरक्षित रूप से उपयोग में लाया जा सकता है। (6) गलनांक एवं झुकावांक – गलनांक, निर्धारित शीतलन परिस्थितियों में तेल के प्रवाह रुकने का सर्वोच्च तापमान है। तेलों के ठोस होने की प्रक्रिया, शुद्ध यौगिकों के ठोस होने की प्रक्रिया से काफी अलग होती है। तेलों में कोई निश्चित ठोसीकरण तापमान नहीं होता। “ठोसीकरण” से तात्पर्य केवल इस बात से है कि तेल पूरी तरह से तरलता खो देता है; लेकिन इसके सभी घटक ठोस रूप में नहीं बदल जाते। लुब्रिकेंट का गलनांक, लुब्रिकेंट की कम तापमान पर प्रवाहकता को दर्शाने वाला एक महत्वपूर्ण गुणवत्ता संकेतक है। यह उत्पादन, परिवहन एवं उपयोग के लिहाज से भी महत्वपूर्ण है। उच्च गोलनांक वाले लुब्रिकेंटों का उपयोग कम तापमान पर नहीं किया जा सकता। इसके विपरीत, उन क्षेत्रों में जहाँ तापमान अधिक होता है, वहाँ कम गिलनांक वाले लुब्रिकेंटों का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं होती। क्योंकि लुब्रिकेंट का गलनांक जितना कम होता है, उसकी उत्पादन लागत उतनी ही अधिक हो जाती है, जिससे अनावश्यक बर्बादी होती है। आम तौर पर, लुब्रिकेंट का गलनांक, उसके उपयोग होने वाले वातावरण के न्यूनतम तापमान से 5–7°C कम होना चाहिए। लेकिन विशेष रूप से यह ध्यान रखना आवश्यक है कि कम तापमान हेतु उपयोग में आने वाले लुब्रिकेंट का चयन करते समय, उस तेल के घनीकरण बिंदु, कम तापमान पर उसका चिपचिपापन, एवं चिपचिपापन-तापमान संबंधी गुणों को भी ध्यान में रखना आवश क्योंकि कम गलनांक वाले तेलों में, उनका कम तापमान पर विस्कोसिटी एवं विस्कोसिटी-तापमान संबंधी गुण भी आवश्यकताओं के अनुरूप नहीं हो सकते। गलनांक एवं टिंकरिंग पॉइंट, दोनों ही तेलों की कम तापमान पर प्रवाहकता के संकेतक हैं। इन दोनों में कोई मौलिक अंतर नहीं है; केवल इनको मापने की विधियाँ थोड़ी अलग हैं। एक ही तेल का घननांक एवं टिंकिंग पॉइंट हमेशा समान नहीं होते; आम तौर पर टिंकिंग पॉइंट, घननांक से 2–3℃ अधिक होता है। हालाँकि, कुछ मामलों में ऐसा नहीं होता। (7) अम्लता मान, क्षारता मान एवं तटस्थीकरण मान – अम्लता मान, लुब्रिकेंट में मौजूद अम्लीय पदार्थों को दर्शाने हेतु प्रयोग में आने वाला सूचकांक है; इसकी इकाई mgKOH/g है। अम्लता मान को दो श्रेणियों में विभाजित किया जाता है – उच्च अम्लता मान एवं कम अम्लता मान। इन दोनों को मिलाकर ही कुल अम्लता मान प्राप्त होता है (जिसे संक्षेप में TAN कहा जिसे हम आमतौर पर “एसिड वैल्यू” कहते हैं, वास्तव में उसका अर्थ है “कुल एसिड वैल्यू (TAN)”。 क्षारता, लुब्रिकेंट में मौजूद क्षारीय पदार्थों की मात्रा को दर्शाने वाला सूचक है; इसकी इकाई mgKOH/g है। क्षारता को भी दो श्रेणियों में विभाजित किया जाता है – मजबूत क्षारता एवं कमजोर क्षारता। इन दोनों को मिलाकर ही कुल क्षारता प्राप्त होती है (जिसे संक्षेप में TBN कहा जाता है)। जिसे हम आमतौर पर “क्षार मान” कहते हैं, वास्तव में उसका अर्थ है “कुल क्षार मान (TBN)”。 वास्तव में, तटस्थीकरण मान में कुल अम्ल मान एवं कुल क्षार मान दोनों ही शामिल होते हैं। लेकिन, जब तक कि विशेष रूप से अन्यथा उल्लेख न किया गया हो, आम तौर पर “तटस्थीकरण मान” से तात्पर्य वास्तव में “कुल अम्लता मान” से ही होता है। इसकी इकाई भी mgKOH/g ही होती है। (8) जल सामग्री – जल सामग्री से तात्पर्य लुब्रिकेंट में मौजूद पानी की मात्रा के प्रतिशत से है; आमतौर पर यह वजन के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। तेल में जल की उपस्थिति, तेल द्वारा बनने वाली तेल-परत को नष्ट कर देती है; इससे स्नेहन प्रभाव कमजोर हो जाता है। साथ ही, यह कार्बनिक अम्लों को धातुओं को क्षय करने में मदद करती है, जिससे उपकरण जंग खा जाते हैं, एवं तेल में अवक्षेप भी बनने लगते हैं। संक्षेप में, लुब्रिकेंट में पानी की मात्रा जितनी कम हो, उतना ही बेहतर है। (9) यांत्रिक अशुद्धियाँ – यांत्रिक अशुद्धियों से तात्पर्य उन अवक्षेपों या जेलीय स्वरूप के पदार्थों से है, जो लुब्रिकेंट में मौजूद होते हैं, एवं जो पेट्रोल, इथेनॉल एवं बेंजीन जैसे घोलकों में घुलते नहीं हैं। इन अशुद्धियों में से अधिकांश हिस्सा रेत, पत्थर एवं लोहे के टुकड़ों जैसी चीजें हैं; साथ ही, एडिटिव्स के कारण ऐसे कुछ कार्बनिक-धातु लवण भी हैं, जो घोलकों में घुलने में असमर्थ होते हैं। आम तौर पर, लुब्रिकेंट ऑयल में मौजूद यांत्रिक अशुद्धियों की मात्रा 0.005% से कम ही होती है। 0.005% से कम मात्रा में यांत्रिक अशुद्धियाँ होना बेहतर माना जाता है। (10) राख एवं सल्फ्यूरिक अम्ल राख – राख, निर्धारित परिस्थितियों में जलाने के बाद शेष रहने वाला वह अग्निरोधी पदार्थ है। राख की संरचना में आमतौर पर कुछ धातु तत्व एवं उनके लवण होते हैं। विभिन्न तेलों के लिए “अशुद्धियों” की अवधारणा अलग-अलग होती है। बेस ऑयल या बिना किसी अतिरिक्त पदार्थ मिलाए बनाए गए तेलों के मामले में, अशुद्धियों का उपयोग तेल की शुद्धता का आकलन करने हेतु किया जा सकता है। धातु लवणों जैसे पदार्थों को मिलाए गए तेलों (नए तेलों) में, राख की मात्रा ही उन पदार्थों की मात्रा को नियंत्रित करने हेतु एक साधन बन जाती है। विदेशों में, राख के स्थान पर सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग किया जाता है। इसकी विधि यह है: तेल के नमूने को जलाने के बाद, उसकी राख बनने से पहले, उसमें थोड़ा सा गाढ़ा सल्फ्यूरिक एसिड मिलाया जाता है; इससे उसमौजूद धातु तत्व सल्फेट में परिवर्तित हो जाते हैं। (11) अवशेष कोयला – निर्धारित प्रयोगात्मक परिस्थितियों में, तेल के वाष्पीकरण एवं दहन के बाद बनने वाला काले रंग का अवशेष ही अवशेष कोयला कहलाता है। अवशेष कार्बन, लुब्रिकेंट तेलों की गुणवत्ता का एक महत्वपूर्ण संकेतक है; यह लुब्रिकेंट तेलों के गुणों एवं उनके शोधन स्तर का आकलन करने हेतु प्रयोग में आने वाला मापदंड है। स्नेहक तेलों में अवशिष्ट कार्बन की मात्रा, न केवल उनकी रासायनिक संरचना पर निर्भर है, बल्कि तेल के शुद्धीकरण की प्रक्रिया पर भी निर्भर है। स्नेहक तेलों में अवशिष्ट कार्बन बनने के मुख्य कारण हैं – तेल में मौजूद जेलीय पदार्थ, एस्फाल्टी पदार्थ एवं बहु-वलयीय एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन। ऑक्सीजन की कमी वाली परिस्थितियों में, इन पदार्थों का तीव्र गर्मी के कारण विघटन हो जाता है, जिससे कार्बन के अवशेष बन जाते हैं। तेल के शुद्धीकरण की प्रक्रिया जितनी अधिक होती है, उसका कार्बन सामग्री का मान उतना ही कम होता है आम तौर पर, खाली बेस ऑयल में कार्बन की मात्रा जितनी कम होगी, उतना ही बेहतर है। अब, कई तेलों में धातुओं, सल्फर, फॉस्फोरस एवं नाइट्रोजन जैसे तत्वों वाले अतिरिक्त पदार्थ मौजूद होते हैं। ऐसे तेलों में कार्बन की मात्रा बहुत अधिक होती है; इसलिए ऐसे तेलों में कार्बन की मात्रा मापने का कोई अर्थ ही नहीं रह जाता। यांत्रिक अशुद्धियाँ, जल, राख एवं अवशेष कार्बन, ये सभी तेल की शुद्धता को दर्शाने वाले गुणवत्ता सूचक हैं; ये लुब्रिकेंट तेल के शोधन की मात्रा को भी दर्शाते हैं। 2. विशेष भौतिक-रासायनिक गुण: उपरोक्त सामान्य भौतिक-रासायनिक गुणों के अलावा, प्रत्येक तेल में ऐसे विशेष भौतिक-रासायनिक गुण भी होने आवश्यक हैं, जो उसके उपयोग संबंधी विशेषताओं को दर्शाते हैं। जितनी अधिक गुणवत्ता संबंधी आवश्यकताएँ होती हैं, या जितने अधिक विशेष उद्देश्यों हेतु कोई तेल उपयोग में आता है, उतनी ही उस तेल की विशेष भौतिक-र इन विशेष भौतिक/रासायनिक गुणों को मापने हेतु प्रयोग की जाने वाली विधियों का संक्षिप्त वर्णन नीचे दिया गया है:
(1) ऑक्सीकरण स्थिरता – ऑक्सीकरण स्थिरता, लुब्रिकेंटों की वृद्धावस्था-प्रतिरोधक क्षमता को दर्शाती है। लंबे समय तक उपयोग में आने वाले औद्योगिक लुब्रिकेंटों में इस गुण की आवश्यकता होती है; इसलिए यह ऐसे लुब्रिकेंटों के लिए एक महत्वपूर्ण गुण माना जाता है। तेलों की ऑक्सीकरण-स्थिरता को मापने हेतु कई विधियाँ हैं। मूल रूप से, निश्चित मात्रा में तेल को हवा (या ऑक्सीजन) एवं धात्विक उत्प्रेरकों की उपस्थिति में, निश्चित तापमान पर एक निश्चित समय तक ऑक्सीकृत किया जाता है; इसके बाद तेल के अम्लता-मान, चिपचिपाहट में होने वाले परिवर्तनों, एवं अवक्षेपों की मात्रा को मापा जाता है। सभी लुब्रिकेंटों में, उनकी रासायनिक संरचना एवं वातावरणीय परिस्थितियों के आधार पर, ऑटोऑक्सीकरण होने की प्रवृत्ति अलग-अलग होती है। उपयोग के दौरान ऑक्सीकरण होता है, जिसके परिणामस्वरूप धीरे-धीरे कुछ अल्डिहाइड, एसिड, जेलीय पदार्थ, एस्फाल्ट आदि बनते हैं। ऑक्सीकरण-स्थिरता, तेल के उपयोग हेतु हानिकारक ऐसे पदार्थों के निर्माण को रोकने की क्षमता है। (2) ऊष्मा-स्थिरता – ऊष्मा-स्थिरता, तेलों की उच्च तापमान के प्रति सहनशीलता को दर्शाती है। दूसरे शब्दों में, यह लुब्रिकेंटों की ऊष्मा-विघटन के प्रति प्रतिरोधक क्षमता को दर्शाती है; अर्थात् ऊष्मा-विघटन होने का तापमान। कुछ उच्च गुणवत्ता वाले घर्षण-प्रतिरोधी हाइड्रोलिक तेलों, कंप्रेसर तेलों आदि में ऊष्मा-स्थिरता संबंधी आवश्यकताएँ भी होती हैं। तेलों की ऊष्मा-स्थिरता मुख्य रूप से आधार तेल की संरचना पर निर्भर होती है; कई ऐसे पदार्थ होते हैं जिनका विघटन तापमान कम होता है, और ऐसे पदार्थ तेलों की स्थिरता पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं। ; एंटीऑक्सीडेंट भी तेलों की थर्मल स्थिरता में कोई उल्लेखनीय सुधार नहीं कर पाते। (3) तेलीयता एवं अत्यधिक दबाव सहन करने की क्षमता: तेलीयता का अर्थ है, लुब्रिकेंट में मौजूद ध्रुवीय पदार्थों द्वारा घर्षण वाली सतहों पर एक मजबूत भौतिक-रासायनिक परत का निर्माण होना; इससे उच्च भार एवं घर्षण के कारण होने वाले नुकसान से सुरक्षा प्राप्त होती है। जबकि अत्यधिक दबाव सहन करने की क्षमता का अर्थ है, उच्च तापमान एवं उच्च भार के कारण घर्षण के दौरान लुब्रिकेंट में मौजूद ध्रुवीय पदार्थों का विघटन होना, एवं ऐसी परतों का निर्माण होना जो कम गलनांक वाली, नरम (या लचीली) होती हैं; इससे झटकों एवं उच्च तापमान के कारण होने वाले नुकसान से सुरक्षा प्राप्त होती है। (4) क्षय एवं जंग – तेलों के ऑक्सीकरण या अन्य पदार्थों के कारण, अक्सर इस्पात एवं अन्य गैर-लोहे की धातुओं में क्षय हो जाता है। क्षय परीक्षण में, आमतौर पर तांबे की पट्टियों को तेल में डाला जाता है, एवं 100°C के तापमान पर उन्हें 3 घंटे तक रखा जाता है; इसके बाद तांबे में होने वाले परिवर्तनों का अवलोकन किया जाता है ; जबकि जंग परीक्षण में, पानी एवं जलवाष्प के प्रभाव से इस्पात की सतह पर जंग उत्पन्न होती है। जंग-रोधकता का मूल्यांकन करने हेतु, 30 मिलीलीटर आसुत जल या कृत्रिम समुद्री जल को 300 मिलीलीटर परीक्षण तेल में मिलाया जाता है; फिर इसमें इस्पात की छड़ डालकर 54°C पर 24 घंटे तक हिलाया जाता है। इसके बाद यह देखा जाता है कि इस्पात की छड़ पर जंग उत्पन्न हुई है या नहीं। तेलों में धातुओं के क्षय एवं जंग रोकने की क्षमता होनी आवश्यक है। औद्योगिक लुब्रिकेंटों संबंधी मानकों में, ये दोनों गुण आमतौर पर अनिवार्य रूप से जाँचे जाने वाले गुण होते हैं। (5) झाग-रोधक क्षमता: संचालन के दौरान, हवा की उपस्थिति के कारण तेल में झाग बन जाता है। खासकर तब, जब तेल में सतह-सक्रिय पदार्थ मौजूद होते हैं; ऐसी स्थिति में झाग और भी आसानी से बन जाता है, एवं वह जल्दी नष्ट भी नहीं होता। तेल के उपयोग के दौरान उसमें झाग बनने से तेल की परत क्षतिग्रस्त हो जाती है; इससे घर्षण वाली सतहें आपस में चिपक जाती हैं, या घर्षण बढ़ जाता है। साथ ही, इससे तेल का ऑक्सीकरण हो जाता है। इसके अलावा, ऐसी स्थिति में लुब्रिकेशन सिस्टम में वायु-अवरोध भी पैदा हो जाता है, जिससे तेल का प्रवाह प्रभावित होता है। इसलिए, झाग-रोधकता, लुब्रिकेंट आदि के महत्वपूर्ण गुणों में से एक है। (6) जल-अपघटन स्थिरता – जल-अपघटन स्थिरता, तेलों की पानी एवं धातुओं (मुख्य रूप से तांबे) की उपस्थिति में स्थिरता को दर्शाती है। जब तेलों में अम्लता की मात्रा अधिक होती है, या ऐसे अभिकारक होते हैं जो पानी के संपर्क में आने पर अम्लीय पदार्थों में विघटित हो जाते हैं, तो यह सूचकांक अस्वीकार्य हो जाता है। इसका मापन करने हेतु, परीक्षण हेतु उपयोग में आने वाले तेल को निश्चित मात्रा में पानी में मिलाया जाता है; फिर इस मिश्रण को तांबे की प्लेटों के साथ एवं निश्चित तापमान पर कुछ समय तक मिलाया जाता है। इसके बाद पानी की परत में मौजूद अम्लता का मापन एवं तांबे की प्लेटों के वजन में हुई कमी (7) एंटी-एमल्सिफिकेशन गुण – औद्योगिक लुब्रिकेंटों में उपयोग के दौरान अक्सर कुछ मात्रा में ठंडा पानी मिल जाता है। यदि लुब्रिकेंट का एंटी-एमल्सिफिकेशन गुण अच्छा न हो, तो यह पानी के साथ मिलकर एमल्सन बना देता है; इस कारण पानी को सर्कुलेशन टैंक से बाहर निकालना मुश्किल हो जाता है, जिससे लुब्रिकेशन ठीक से नहीं हो पाता। इसलिए, एंटी-एमल्शन गुण, औद्योगिक लुब्रिकेंटों के महत्वपूर्ण भौतिक-रासायनिक गुणों में से एक है। सामान्य तेलों के मामले में, 40 मिलीलीटर तेल एवं 40 मिलीलीटर आसुत जल को एक निश्चित तापमान पर कुछ समय तक तेज़ी से मिलाया जाता है। इसके बाद यह देखा जाता है कि तेल-पानी-डाइथर्मिक परतें कब 40-37-3 मिलीलीटर के अनुपात में अलग हो जाती हैं। ; औद्योगिक गियर ऑयल बनाने हेतु, तेल को पानी के साथ मिलाया जाता है; इस मिश्रण को निश्चित तापमान पर 6000 रोटर/मिनट की गति से 5 मिनट तक मिलाया जाता है। इसके बाद इसे 5 घंटे तक ऐसे ही रहने दिया जाता है। अंत में, तेल, पानी एवं इमल्शन परत की मात्रा को मापा जाता है। (8) वायु-निकास मान: हाइड्रोलिक तेल संबंधी मानकों में इसकी आवश्यकता है। क्योंकि हाइड्रोलिक प्रणाली में, यदि तेल में घुली हुई वायु को समय पर बाहर नहीं निकाला गया, तो इससे हाइड्रोलिक सिस्टम की सटीकता एवं संवेदनशीलता प्रभावित हो जाती है; गंभीर स्थितियों में तो हाइड्रोलिक सिस्टम की आवश्यकताओं को पूरा करना ही संभव नहीं रह जाता। इस गुण को मापने की विधि, फोम-प्रतिरोधकता को मापने की विधि के समान ही है; लेकिन यहाँ तेल में घुले हुए वायु-बुलबुलों के बाहर निकलने में लगने वाले समय को मापा जाता है। (9) रबर की सीलिंग क्षमता – हाइड्रोलिक सिस्टमों में सीलिंग के लिए अक्सर रबर का ही उपयोग किया जाता है। मशीनों में तेल, कुछ सीलिंग घटकों के संपर्क में आना ही पड़ता है। ऐसी स्थिति में, यदि तेल की सीलिंग क्षमता अच्छी न हो, तो यह रबर को फूलने, सिकुड़ने, कठोर होने या दरारें पड़ने का कारण बन सकता है; जिससे रबर की सीलिंग क्षमता प्रभावित हो जाती है। इसलिए, तेल को रबर के साथ अच्छी तरह से संयोजित होने की क्षमता होनी आवश्यक है। हाइड्रोलिक तेल संबंधी मानकों में रबर की सीलिंग क्षमता को मापने हेतु एक सूचकांक आवश्यक होता है; इसे, निश्चित आकार के रबर वलय को तेल में निश्चित समय तक डुबोने के बाद होने वाले परिवर्तनों के आधार पर मापा जाता है। (10) कटाव-स्थिरता: चिपचिपाहट बढ़ाने वाले पदार्थ मिलाए गए तेलों में, उपयोग के दौरान यांत्रिक कटाव के कारण तेल में मौजूद उच्च-आणविक वजन वाले पॉलिमर टूट जाते हैं; इससे तेल की चिपचिपाहट कम हो जाती है, जिससे सही तरीके से स्नेहन नहीं हो पाता। इसलिए, काटने की स्थिरता ऐसे तेलों के लिए आवश्यक एक विशेष भौतिक-रासायनिक गुण है। शीयरिंग स्थिरता को मापने हेतु कई विधियाँ हैं; जैसे – अल्ट्रासोनिक शीयरिंग विधि, नोजल शीयरिंग विधि, विक्स पंप शीयरिंग विधि, एवं FZG गियर मशीन शीयरिंग विधि। इन सभी विधियों का उद्देश्य तेल की चिपचिपाहट में होने वाली कमी को मापना ही है। (11) घुलनशीलता – घुलनशीलता को आमतौर पर “एनिलिन बिंदु” के द्वारा व्यक्त किया जाता है। विभिन्न स्तरों के तेलों में, संयुक्त प्रतिसादकारी पदार्थों के घुलने हेतु आवश्यक अनिलीन बिंदु अलग-अलग होता है। कम राख-सामग्री वाले तेलों में यह सीमा मूल्य, अत्यधिक क्षारीय तेलों की तुलना में अधिक होता है; जबकि एकल-स्तरीय तेलों में यह सीमा मूल्य, बहु-स्तरीय तेलों की तुलना में अधिक (12) वाष्पशीलता – बेस ऑयल की वाष्पशीलता, ईंधन की खपत, चिपचिपाहट की स्थिरता, एवं ऑक्सीकरण-प्रतिरोधकता से संबंधित है। ये गुण, बहु-स्तरीय तेलों एवं ऊर्जा-बचत वाले तेलों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण (13) जंग-रोधक क्षमता – यह विशेष रूप से जंग-रोधक तेलों में होने वाली विशेष भौतिक/रासायनिक विशेषताओं को दर्शाता है। इसके परीक्षण विधियों में नमी-परीक्षण, नमक-कोहरा परीक्षण, पानी-प्रतिस्थापन परीक्षण आदि शामिल हैं; इसके अलावा “बैलेट बॉक्स परीक्षण” एवं “दीर्घकालिक भंडारण परीक्षण” भी शामिल हैं। (14) विद्युत गुणधर्म – विद्युत गुणधर्म, इंसुलेटिंग तेलों के विशिष्ट गुण हैं। इनमें मुख्य रूप से मीडिया लॉस कोण, डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक, ब्रेकडाउन वोल्टेज, पल्स वोल्टेज आदि शामिल हैं। बेस ऑयल की शुद्धिकरण प्रक्रिया, उसमें मौजूद अशुद्धियाँ, जल आदि, सभी तत्व ऑयल के विद्युत गुणों पर काफी प्रभाव डालते हैं। (15) लुब्रिकेंटों के विशेष भौतिक-रासायनिक गुण
सामान्य भौतिक-रासायनिक गुणों के अलावा, विशेष उद्देश्यों हेतु उपयोग में आने वाले लुब्रिकेंटों में कुछ विशेष भौतिक-रासायनिक गुण भी होते हैं। जिन लुब्रिकेंटों में जल-प्रतिरोधक क्षमता अच्छी होती है, उनके लिए जल-परीक्षण आवश्यक ; कम तापमान पर वसा के लिए कम तापमान पर टॉर्क की मापन ; बहु-प्रभावी लुब्रिकेंटों में अत्यधिक दबाव के प्रति प्रतिरोधक क्षमता, घर्षण-प्रतिरो ; लंबे समय तक उपयोग में आने वाले चर्बियों पर बीयरिंगों की आयु संबंधी परीक इन गुणों के मापन हेतु भी संबंधित परीक्षण विधियाँ हैं। (16) अन्य विशेष भौतिक/रासायनिक गुण – प्रत्येक तेल में, सामान्य गुणों के अलावा, कुछ विशेष गुण भी होने चाहिए। उदाहरण के लिए, क्वेंचिंग ऑयल में ठंडा होने की गति को मापना आवश ; इमल्शन तेल की स्थिरता का परीक्षण करना आवश्यक है। ; हाइड्रोलिक गाइड ऑयल में “फंग-प्रतिरोध कारक” की जाँच आ ; स्प्रे तेल की स्थिति का मूल्यांकन, तेल-कणों के फैलाव के आधार पर क ; फ्रीजिंग ऑयल के गाढ़ा होने का बिंदु मापना आ ; कम तापमान वाले गियर ऑयल की जाँच गड्ढों/दरारों आदि के आध इन विशेषताओं को प्राप्त करने हेतु, बेस ऑयल में विशेष रासायनिक संरचना होनी आवश्यक है; या फिर कुछ विशेष अतिरिक्त पदार्थों को मिलाना आवश्यक है।
1. भौतिक-रासायनिक सूचकांक
ये उत्पाद की आंतरिक गुणवत्ता को दर्शाते हैं; ये तेलों के मूलभूत भौतिक-रासायनिक गुण हैं, एवं ये अनिवार्य आवश्यकताएँ भी हैं। इनका मापन आमतौर पर प्रयोगशालाओं में काँच के उपकरणों का उपयोग करके मानक विधियों से किया जाता है। यह कार्य समय एवं श्रम की दृष्टि से काफी कुशल है। उदाहरण के लिए, चिपचिपाहट, फ्लैश पॉइंट आदि। आमतौर पर उत्पादन के दौरान हर बार इनका मापन आवश्यक होता है। हाल के वर्षों में कई ऐसे स्वचालित मापन उपकरण विकसित हुए हैं, जो विभिन्न भौतिक/रासायनिक संकेतकों को मापने में सहायक हैं। इनसे न केवल मानव श्रम की बचत होती है, बल्कि मापन की गति भी बढ़ जाती है। साथ ही, मानवीय त्रुटियाँ भी कम हो जाती हैं, जिससे सटीकता में वृद्धि होती है। 2. प्रदर्शन संकेतक – ये वे गुण हैं जो उपयोग के दौरान लुब्रिकेंट में होने आवश्यक हैं; जैसे ऑक्सीडेशन-प्रतिरोधकता, झाग-प्रतिरोधकता, अत्यधिक दबाव-प्रतिरोधकता आदि। इनके मापन हेतु भी मानक विधियाँ हैं, लेकिन परीक्षण हेतु आवश्यक उपकरण जटिल एवं महंगे होते हैं; इसके लिए अधिक समय एवं श्रम की आवश्यकता होती है। इसके लिए ऑपरेटरों की योग्यता भी आवश्यक है। कुछ साधारण लुब्रिकेंट निर्माण करने वाली कंपनियों में ऐसे उपकरण उपलब्ध ही नहीं होते। इनका उपयोग न केवल उत्पादों की गुणवत्ता की जाँच हेतु किया जाता है, बल्कि कुछ नए उत्पादों के विकास हेतु भी इनका उपयोग किया जा सकता है। उत्पादन के दौरान हर बार प्रत्येक उत्पाद का परीक्षण करना आवश्यक नहीं होता; बल्कि केवल तभी ही परीक्षण किया जाता है, जब कच्चे माल, उत्पादन प्रक्रिया या फॉर्मूले में कोई बदलाव होता है। ऐसा करना गुणवत्ता सु 3. सिमुलेशन टेस्ट बेंच परीक्षण
इस परीक्षण हेतु विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए मानक परीक्षण उपकरणों, या वास्तविक उपयोग में आने वाले इंजनों का उपयोग किया जाता है। परीक्षण की परिस्थितियाँ वास्तविक उपयोग की स्थितियों के समान होती हैं; इसलिए इस परीक्षण के परिणाम ही वास्तविक उपयोग में तेल के प्रदर्शन को दर्शाते हैं। इस प्रकार, तेल की गुणवत्ता का मूल्यांकन करने हेतु यह परीक्षण सबसे उपयुक्त है। सिमुलेशन टेस्टिंग हेतु मानक परीक्षण विधियाँ होती हैं; लेकिन इन विधियों को अमल में लाने हेतु बहुत अधिक मानव शक्ति, संसाधन एवं समय की आवश्यकता होती है। ऐसे कार्य केवल बड़े आकार की कंपनियाँ ही कर सकती हैं, क्योंकि छोटी कंपनियों के पास इतने संसाधन नहीं होते।