مراحل اکسیداسیون روغن و تاثیر آن بر عملکرد روانکارها

شناخت مراحل اکسیداسیون و پیامدهای آن نقش کلیدی در انتخاب، نگهداری و تعویض به‌موقع روانکارها دارد. در این مقاله به بررسی سه مرحله اصلی اکسیداسیون روغن و اثرات مخرب آن بر سیستم‌های روانکاری می‌پردازیم.

مرحله اول: آغاز واکنش (Initiation)

فرآیند اکسیداسیون با مرحله‌ای به نام آغاز شروع می‌شود. در این مرحله، مولکول‌های پایدار روغن تحت تاثیر عواملی مانند دمای بالا یا وجود فلزات مانند آهن و مس، شکسته شده و رادیکال‌های آزاد تولید می‌کنند. این رادیکال‌ها، گونه‌های بسیار واکنش‌پذیری هستند که تمایل زیادی به واکنش با دیگر مولکول‌ها دارند. آغاز این زنجیره شیمیایی، اولین نشانه از تخریب شیمیایی روغن است که زمینه‌ساز واکنش‌های بعدی می‌شود.

مرحله دوم: گسترش واکنش (Propagation)

پس از تولید رادیکال‌های آزاد، مرحله گسترش آغاز می‌شود. در این مرحله، رادیکال‌های آزاد به مولکول‌های دیگر روغن حمله کرده و آن‌ها را نیز به رادیکال تبدیل می‌کنند. در نتیجه، یک واکنش زنجیره‌ای شروع می‌شود که در آن ترکیبات اکسیژنه مانند پراکسیدها، آلدهیدها و اسیدهای آلی تولید می‌گردند.

این ترکیبات نه تنها خواص روانکاری روغن را تضعیف می‌کنند بلکه می‌توانند منجر به تولید رسوبات و لجن در داخل سیستم شوند. این مرحله تا زمانی ادامه دارد که شرایط لازم برای تولید رادیکال‌های جدید فراهم باشد یا مداخله‌ای در مسیر واکنش‌ها صورت نگیرد.

مرحله سوم: پایان واکنش (Termination)

در نهایت، واکنش‌های زنجیره‌ای به مرحله پایانی یا Termination می‌رسند. در این مرحله، رادیکال‌های آزاد به یکدیگر برخورد کرده و ترکیبات پایدار تشکیل می‌دهند. اگر آنتی‌ اکسیدان‌ها به میزان کافی در ترکیب روغن وجود داشته باشند، می‌توانند با رادیکال‌های آزاد واکنش داده و مانع ادامه اکسیداسیون شوند. اما با گذشت زمان و مصرف شدن آنتی‌ اکسیدان‌ها، کنترل واکنش‌های اکسیداتیو دشوارتر می‌شود و فرآیند تخریب شیمیایی روغن شدت می‌گیرد.

اثرات مخرب اکسیداسیون بر روانکارها

اکسیداسیون مداوم روغن موجب تغییرات قابل توجهی در ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آن می‌شود. یکی از مهم‌ترین آثار این پدیده، افزایش ویسکوزیته روغن است که می‌تواند منجر به کاهش جریان‌پذیری و عملکرد روانکاری ضعیف شود. از سوی دیگر، تولید اسیدهای آلی در طی اکسیداسیون باعث افزایش عدد اسیدی (Acid Number) روغن شده و می‌تواند خوردگی قطعات فلزی را افزایش دهد.

تشکیل لجن و رسوبات یکی دیگر از عوارض شایع اکسیداسیون است که به گرفتگی فیلترها و خطوط روانکاری منجر می‌شود. همچنین، کاهش عملکرد افزودنی‌های مهمی چون ضدسایش و ضدخوردگی می‌تواند عمر تجهیزات را کاهش داده و هزینه‌های نگهداری را افزایش دهد.

نقش آنتی‌اکسیدان‌ها در مهار اکسیداسیون

برای مقابله با اکسیداسیون، شرکت‌های تولیدکننده روانکار از آنتی‌اکسیدان‌ها در ترکیب روغن استفاده می‌کنند. این ترکیبات به عنوان عوامل فداکار عمل کرده و با رادیکال‌های آزاد واکنش داده و آن‌ها را خنثی می‌کنند. با این حال، آنتی‌اکسیدان‌ها منابعی محدود هستند و با گذشت زمان مصرف می‌شوند. بنابراین، پایش وضعیت روغن و بررسی سطح آنتی‌ اکسیدان‌ها از طریق آنالیزهای دوره‌ای، برای حفظ کیفیت و عملکرد روانکارها الزامی است.

نتیجه‌ گیری

اکسیداسیون روغن یک فرآیند اجتناب‌ناپذیر ولی قابل کنترل است. با درک صحیح از مراحل این پدیده و اقدامات پیشگیرانه مانند انتخاب روانکار مناسب، استفاده از آنتی‌ اکسیدان‌ها، کنترل دما و انجام آنالیزهای دوره‌ای، می‌توان از تخریب زودهنگام روغن جلوگیری کرده و عمر مفید تجهیزات صنعتی را افزایش داد. در محیط‌های صنعتی، توجه به کیفیت روانکار به معنای سرمایه‌گذاری در بهره‌وری، ایمنی و کاهش هزینه‌های تعمیرات است.

برای کسب اطلاعات بیشتر به منبع این مقاله مراجعه کنید.