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6º Encontro com o Mercado Lubes em Foco – América do Sul


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14 e 15 de junho de 2016
Local: Hotel WINDSOR FLORIDA
Rio de Janeiro – Brasil

O evento já consagrado pelo mercado e reconhecido internacionalmente chega à sua 6ª edição, nos dias 14 e 15 de junho de 2016, no Hotel Windsor Flórida – Rio de Janeiro.

Óleos básicos, aditivos, números de mercado, legislação, especificações e lubrificantes em geral.

7 Razões para participar

  • 19 palestras nacionais e internacionais de alto nível
  • Tradução simultânea com profissional especializado.
  • As mais atualizadas informações técnicas e de mercado, sobre lubrificantes.
  • Área de exposição com produtos e empresas conceituadas no mercado.
  • Estarão presentes cerca de 300 profissionais e executivos de todos os elos da cadeia produtiva.
  • Grande oportunidade para ampliar sua rede de contatos, com almoços, coquetel e espaço apropriado para networking.
  • Facilidade para estacionamento e hospedagem.

 

 

GNLUBES – O Guia de Negócios da Indústria de Lubrificantes

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O GUIA DE NEGÓCIOS DA INDÚSTRIA DE LUBRIFICANTES

Um guia de negócios e orientação de abrangência nacional, para todas as indústrias e empresas dos diversos setores produtivos do Brasil e parceiros ligados ao setor de lubrificantes. Aqui você encontrará fornecedores e participantes das atividades relacionadas a lubrificantes e lubrificação, que certamente atenderão às necessidades específicas de sua empresa. Para estimular negócios e demandas, o GNLubes divulga os principais agentes da cadeia produtiva, por meio de uma composição de empresas, segmentadas por área de atuação, divididas em seções específicas. O guia oferece informações precisas, com qualidade e constante aperfeiçoamento.

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Revista Lubes em Foco

A REVISTA LUBES EM FOCO nasceu alicerçada na vasta experiência profissional de especialistas do setor de lubrificantes e lubrificação, que, após anos de trabalho em diversas empresas do setor, reuniram seus esforços com o objetivo de ouvir as necessidades do mercado e a ele retornar, com informações relevantes.
Vivemos um momento extremamente ativo, com renovação tecnológica em todos os campos e legislação ambiental cada vez mais severa.. Esta publicação pretende informar de forma completa tudo sobre o mundo dos lubrificantes.

Conselho Editorial

Antonio Carlos Moesia
Antonio Carlos Moesia

Engenheiro Mecânico formado pela Souza Marques com pós-graduação em Engenharia Econômica. Ao longo de 23 anos de trabalho na Texaco Brasil desempenhou diversas funções na área de lubrificantes, ocupando posições desde engenheiro até Presidente da Texaco Uruguai.

Gustavo Eduardo Zamboni
Gustavo Eduardo Zamboni

Engenheiro Industrial formado pela Universidade de Buenos Aires com pós-graduação em Marketing e Sistemas de Informação (PUC-RJ). Desenvolveu sua carreira em empresas como Ford, Texaco e RJ. Reynolds onde ocupou a posição de Diretor de Trade Marketing. Há mais de 10 anos trabalhando como consultor de empresas, presta serviços nas áreas de Planejamento Estratégico e Marketing.

Pedro Nelson Belmiro
Pedro Nelson Belmiro

Engenheiro Químico, 40 anos de experiência na Indústria do Petróleo com ênfase em Lubrificantes, Combustíveis e Aditivos. Co-autor do livro Lubrificantes e Lubrificação Industrial, Consultor Técnico com experiência internacional em treinamento, palestras e trabalhos executados nos EUA, Europa e América do Sul. Coordenador da Comissão de Lubrificantes e Lubrificação do IBP.

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Water Analysis in Lubricating Oils

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Lubes em Foco Magazine – issue 98

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By: Isabela Magri, Especialista de Aplicação
Jorge Perrotta, Engenheiro de Aplicação

The presence of water in lubricating oils compromises the performance and lifespan of mechanical and hydraulic systems. Water accelerates oil oxidation, promotes corrosion of metal surfaces, alters viscosity, and contributes to the depletion of additives and the formation of sludge. In hydraulic oils and transmission fluids, water is also associated with component wear. Therefore, controlling the water content is a central parameter in quality control, in the analysis of oils in use, and in predictive maintenance programs.
The Karl Fischer titration is the established reference method for quantifying water. It is recognized for its sensitivity at low levels and remains widely used. In parallel, instrumental evolution has brought a physical alternative: the determination of water by relative humidity sensor. The method eliminates the need for chemical reagents, generates less waste, and delivers results in a few minutes, characteristics aligned with modern laboratories and sustainability goals.

Principle of the relative humidity sensor method

The method is physical and is based on the controlled vaporization of water. The sample is contained in a vial with a septum and heated in an oven at adjustable temperatures from 25 °C to 300 °C. Heating releases the volatiles present in the sample. A dry carrier gas transports these volatiles from the vial to the sensor block.
The block contains a polymer capacitor-type relative humidity sensor. The sensor responds specifically to water. The measurement is not a direct reading from the sensor. The result integrates three variables, processed by a microprocessor: the signal from the relative humidity sensor, the temperature of the sensor block, and the flow of the carrier gas. It is this combination of parameters, and not the isolated reading from the sensor, that allows the determination of the water content in matrices of varying composition. The specificity of the method stems exclusively from the sensor’s response to water, and not from the nature of the transported volatiles.
Before analysis, a purging step removes residual moisture from the vial. An apparently dry vial retains microscopic droplets of water on its walls and traps ambient moisture when closed. Tests indicate that, under normal conditions, this contribution varies from 200 to 400 µg, depending on the ambient humidity. A purge of 30 to 45 seconds reduces this contribution before measuring the water content of the sample.

Karl Fischer Method

The Karl Fischer titrator is the dedicated instrument used for this water determination technique, which is widely standardized and recognized for its high sensitivity at low moisture levels. The Karl Fischer titration system promotes a stoichiometric chemical reaction between water, iodine, sulfur dioxide, and a base in an alcoholic medium. The instrument dispenses the reagent until the reaction endpoint is reached, and the result is calculated from the amount of reagent consumed, which is directly proportional to the water content present in the sample.

Difference compared to the relative humidity sensor method

The relative humidity sensor method does not promote a chemical reaction with the sample. The determination is exclusively physical, based on vaporized water detected by the sensor. This difference has practical consequences. The physical method eliminates reagent preparation, frequent standardizations, and the disposal of chemical waste. It also reduces the risk of error associated with reagent contamination by atmospheric humidity.

Selectivity and interfering factors

Karl Fischer titration can be affected by interference from compounds that react with the titrating reagent, such as ketones, aldehydes, and amines. In oils with certain additives, this requires method adaptations. The relative humidity sensor method does not depend on chemical reaction and is less susceptible to this type of interference.
The physical method, however, has its own interferents. Ammonium hydroxide, ethanol, methanol, and acetone are incompatible with the sensor and should not be included in the sample. In lubricating oils, these substances are rare, which favors the application of the method in this class of products.

Operational and environmental advantages

The absence of reagents simplifies the operation and reduces the need for specialized training. The method eliminates the handling and disposal of alcoholic solvents, iodine, and sulfur dioxide. This reduces occupational exposure and the generation of hazardous waste. Maintenance is less: unlike Karl Fischer titration, which requires periodic cleaning of electrodes and replacement of reagents, the physical method has no electrodes or reagents to replace. Calibration uses capillary tubes traceable to NIST and is verified in a few minutes.
Speed ​​is a significant advantage in routine use. The analysis time varies according to the matrix and the temperature applied, generally from a few minutes to about 16 minutes. In high-volume laboratories, this represents a gain in productivity.
Performance and correlation with Karl Fischer titration
There are instruments based on this technology available on the market capable of detecting water contents as low as 10 ppm, with a resolution of 1 ppm and an accuracy of ±5% at 1000 µg of released water. Repeatability, expressed by the coefficient of variation, is typically less than 10% for contents above 0.1% and less than 15% for contents below 0.1%.
The following results compare the average values ​​obtained by the two methods in three matrices, as an example. The analyses by relative humidity sensor were performed on a Computrac® Vapor Pro® XL analyzer (AMETEK Brookfield). The analysis times refer to the relative humidity sensor method.
The relative difference between the methods was below 2% in the three matrices: 0.3% in hydraulic oil, 0.1% in diesel oil and 1.5% in transmission fluid. This is a point-by-point comparison, of an illustrative nature, and not a validation study. The analytical equivalence between the physical method and the Karl Fischer titration is established by the ASTM D7546 standard and the documented correlation with ASTM D6304. The capacitive sensor detects small variations in relative humidity in the carrier gas, which provides good repeatability and reduces the variability associated with the manual preparation of reagents.

Comparison between the methods

Normalization

The relative humidity sensor method applies to new and used lubricating oils and additives according to ASTM D7546, which describes the determination of moisture in these products using a relative humidity sensor. The same principle extends to other petroleum fluids. The results correlate with the industry-standard Karl Fischer titration method, ASTM D6304, applicable to petroleum products, lubricating oils, and additives by coulometric titration. This correlation supports the adoption of the physical method in quality control and predictive maintenance routines.

Conclusion

Water control in lubricating oils can be conducted using different techniques. Karl Fischer titration is widely used, and the relative humidity sensor method has been adopted by laboratories in Brazil and worldwide for the analysis of water in new and used lubricating oils, providing fast and reproducible results that correlate with standardized reference methods. Because it eliminates the need for reagents and generates no chemical waste, this physical method directly addresses the sustainability goals of laboratories. In this context, it establishes itself as a modern, clean, and productive option, aligned with the future of analysis in the lubricants sector.

Análisis de agua en aceites lubricantes

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Revista Lubes em Foco edición 98

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por: Isabela Magri, Especialista de Aplicação
Jorge Perrotta, Engenheiro de Aplicação

La presencia de agua en los aceites lubricantes compromete el rendimiento y la vida útil de los sistemas mecánicos e hidráulicos. El agua acelera la oxidación del aceite, favorece la corrosión de las superficies metálicas, altera la viscosidad y contribuye al agotamiento de los aditivos y a la formación de lodos. En los aceites hidráulicos y fluidos de transmisión, el agua también se asocia con el desgaste de los componentes. Por lo tanto, controlar el contenido de agua es un parámetro fundamental en el control de calidad, en el análisis de los aceites en uso y en los programas de mantenimiento predictivo.
La titulación de Karl Fischer es el método de referencia establecido para cuantificar el agua. Se reconoce por su sensibilidad a bajos niveles y sigue siendo ampliamente utilizado. Paralelamente, la evolución instrumental ha dado lugar a una alternativa física: la determinación del agua mediante un sensor de humedad relativa. Este método elimina la necesidad de reactivos químicos, genera menos residuos y proporciona resultados en pocos minutos, características que se ajustan a los laboratorios modernos y a los objetivos de sostenibilidad.

Principio del método del sensor de humedad relativa

El método es físico y se basa en la vaporización controlada del agua. La muestra se coloca en un vial con un septo y se calienta en un horno a temperaturas ajustables de 25 °C a 300 °C. El calentamiento libera los compuestos volátiles presentes en la muestra. Un gas portador seco transporta estos compuestos volátiles desde el vial hasta el bloque sensor.
El bloque contiene un sensor de humedad relativa de tipo condensador de polímero. El sensor responde específicamente al agua. La medición no es una lectura directa del sensor. El resultado integra tres variables, procesadas por un microprocesador: la señal del sensor de humedad relativa, la temperatura del bloque sensor y el flujo del gas portador. Es esta combinación de parámetros, y no la lectura aislada del sensor, la que permite determinar el contenido de agua en matrices de composición variable. La especificidad del método radica exclusivamente en la respuesta del sensor al agua, y no en la naturaleza de los compuestos volátiles transportados.
Antes del análisis, se realiza una purga para eliminar la humedad residual del vial. Un vial aparentemente seco retiene microgotas de agua en sus paredes y atrapa la humedad ambiental al cerrarse. Las pruebas indican que, en condiciones normales, esta contribución varía entre 200 y 400 µg, dependiendo de la humedad ambiental. Un purgado de 30 a 45 segundos reduce esta contribución antes de medir el contenido de agua de la muestra.

Método Karl Fischer

El titulador Karl Fischer es el equipo dedicado a esta técnica de determinación de agua, ampliamente estandarizada y reconocida por su sensibilidad en la medición de bajos contenidos de humedad. El equipo de titulación Karl Fischer promueve una reacción química estequiométrica entre el agua, el yodo, el dióxido de azufre y una base en un medio alcohólico. El instrumento dosifica el reactivo hasta alcanzar el punto final de la reacción, y el resultado se obtiene a partir del consumo de reactivo, proporcional a la cantidad de agua presente en la muestra.

Diferencia en comparación con el método del sensor de humedad relativa

El método del sensor de humedad relativa no provoca una reacción química con la muestra. La determinación es exclusivamente física, basada en el vapor de agua detectado por el sensor. Esta diferencia tiene consecuencias prácticas. El método físico elimina la preparación de reactivos, las estandarizaciones frecuentes y la eliminación de residuos químicos. Además, reduce el riesgo de errores asociados a la contaminación de los reactivos por la humedad atmosférica.

Selectividad y factores de interferencia

La titulación de Karl Fischer puede verse afectada por la interferencia de compuestos que reaccionan con el reactivo de titulación, como cetonas, aldehídos y aminas. En aceites con ciertos aditivos, esto requiere adaptaciones del método. El método del sensor de humedad relativa no depende de reacciones químicas y es menos susceptible a este tipo de interferencia.
Sin embargo, el método físico presenta sus propios interferentes. El hidróxido de amonio, el etanol, el metanol y la acetona son incompatibles con el sensor y no deben incluirse en la muestra. En los aceites lubricantes, estas sustancias son poco frecuentes, lo que favorece la aplicación del método en esta clase de productos.

Ventajas operativas y medioambientales

La ausencia de reactivos simplifica el procedimiento y reduce la necesidad de formación especializada. El método elimina la manipulación y eliminación de disolventes alcohólicos, yodo y dióxido de azufre, lo que reduce la exposición laboral y la generación de residuos peligrosos. El mantenimiento es menor: a diferencia de la titulación de Karl Fischer, que requiere la limpieza periódica de los electrodos y la sustitución de reactivos, este método físico no requiere la sustitución de electrodos ni reactivos. La calibración se realiza mediante tubos capilares con trazabilidad al NIST y se verifica en pocos minutos.
La rapidez supone una ventaja significativa en el uso rutinario. El tiempo de análisis varía según la matriz y la temperatura aplicada, generalmente entre unos pocos minutos y unos 16 minutos. En laboratorios con alto volumen de muestras, esto representa un aumento de la productividad.
Rendimiento y correlación con la titulación de Karl Fischer.
Existen en el mercado instrumentos basados ​​en esta tecnología capaces de detectar contenidos de agua tan bajos como 10 ppm, con una resolución de 1 ppm y una precisión de ±5% a 1000 µg de agua liberada. La repetibilidad, expresada por el coeficiente de variación, suele ser inferior al 10% para contenidos superiores al 0,1% e inferior al 15% para contenidos inferiores al 0,1%.
Los siguientes resultados comparan los valores promedio obtenidos por ambos métodos en tres matrices, a modo de ejemplo. Los análisis mediante sensor de humedad relativa se realizaron en un analizador Computrac® Vapor Pro® XL (AMETEK Brookfield). Los tiempos de análisis se refieren al método del sensor de humedad relativa.
La diferencia relativa entre los métodos fue inferior al 2% en las tres matrices: 0,3% en aceite hidráulico, 0,1% en gasóleo y 1,5% en fluido de transmisión. Se trata de una comparación punto por punto, de carácter ilustrativo, y no de un estudio de validación. La equivalencia analítica entre el método físico y la titulación de Karl Fischer se establece mediante la norma ASTM D7546 y la correlación documentada con la norma ASTM D6304. El sensor capacitivo detecta pequeñas variaciones en la humedad relativa del gas portador, lo que proporciona una buena repetibilidad y reduce la variabilidad asociada a la preparación manual de reactivos.

Comparación entre los métodos

Normalización

El método del sensor de humedad relativa se aplica a aceites lubricantes y aditivos nuevos y usados ​​según la norma ASTM D7546, que describe la determinación de la humedad en estos productos mediante un sensor de humedad relativa. El mismo principio se extiende a otros fluidos derivados del petróleo. Los resultados se correlacionan con el método de titulación Karl Fischer estándar de la industria, ASTM D6304, aplicable a productos derivados del petróleo, aceites lubricantes y aditivos mediante titulación coulométrica. Esta correlación respalda la adopción del método físico en el control de calidad y las rutinas de mantenimiento predictivo.

Conclusión

El control del agua en los aceites lubricantes puede realizarse mediante diversas técnicas. La titulación de Karl Fischer es ampliamente utilizada, y el método del sensor de humedad relativa ha sido adoptado por laboratorios en Brasil y en todo el mundo para el análisis de agua en aceites lubricantes nuevos y usados, proporcionando resultados rápidos y reproducibles que se correlacionan con métodos de referencia estandarizados. Al eliminar la necesidad de reactivos y no generar residuos químicos, este método físico contribuye directamente a los objetivos de sostenibilidad de los laboratorios. En este contexto, se consolida como una opción moderna, limpia y productiva, alineada con el futuro del análisis en el sector de los lubricantes.

Análise de Água em Óleos Lubrificantes

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Revista Lubes em Foco edição 98

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por: Isabela Magri, Especialista de Aplicação
Jorge Perrotta, Engenheiro de Aplicação

A presença de água em óleos lubrificantes compromete o desempenho e a vida útil de sistemas mecânicos e hidráulicos. A água acelera a oxidação do óleo, favorece a corrosão de superfícies metálicas, altera a viscosidade e contribui para a depleção de aditivos e a formação de borra. Em óleos hidráulicos e fluidos de transmissão, a água também está associada ao desgaste de componentes. O controle do teor de água é, por isso, um parâmetro central no controle de qualidade, na análise de óleos em uso e em programas de manutenção preditiva.
A titulação Karl Fischer é o método de referência consolidado para a quantificação de água. É reconhecida por sua sensibilidade em baixos teores e permanece amplamente utilizada. Em paralelo, a evolução instrumental trouxe uma alternativa de natureza física: a determinação de água por sensor de umidade relativa. O método dispensa reagentes químicos, gera menos resíduos e entrega resultados em poucos minutos, características alinhadas a laboratórios modernos e a metas de sustentabilidade.

Princípio do método por sensor de umidade relativa

O método é físico e baseia-se na vaporização controlada da água. A amostra é acondicionada em um vial com septo e aquecida em um forno, em temperaturas ajustáveis de 25 °C a 300 °C. O aquecimento libera os voláteis presentes na amostra. Um gás de arraste seco transporta esses voláteis do vial até o bloco do sensor.
O bloco contém um sensor de umidade relativa do tipo capacitor de polímero. O sensor responde de forma específica à água. A medição não é uma leitura direta do sensor. O resultado integra três variáveis, processadas por um microprocessador: o sinal do sensor de umidade relativa, a temperatura do bloco do sensor e o fluxo do gás de arraste. É essa combinação de parâmetros, e não a leitura isolada do sensor, que permite a determinação do teor de água em matrizes de composição variada. A especificidade do método decorre exclusivamente da resposta do sensor à água, e não da natureza dos voláteis transportados.
Antes da análise, uma etapa de purga remove a umidade residual do vial. Um vial aparentemente seco retém gotículas microscópicas de água em suas paredes e aprisiona a umidade do ambiente ao ser fechado. Ensaios indicam que, em condições normais, essa contribuição varia de 200 a 400 µg, conforme a umidade ambiente. Uma purga de 30 a 45 segundos reduz essa contribuição antes da medição do teor de água da amostra.

O titulador Karl Fischer

O titulador Karl Fischer é o equipamento dedicado dessa técnica de determinação de água, amplamente normalizada e reconhecida por sua sensibilidade em baixos teores. O equipamento de titulação Karl Fischer promove uma reação química estequiométrica entre a água, o iodo, o dióxido de enxofre e uma base, em meio alcoólico. O instrumento dosa o reagente até o ponto final da reação, e o resultado deriva do consumo de reagente proporcional à água presente.

Diferença em relação ao método por sensor de umidade relativa

O método por sensor de umidade relativa não promove reação química com a amostra. A determinação é exclusivamente física, a partir da água vaporizada e detectada pelo sensor. Essa diferença tem consequências práticas. O método físico elimina o preparo de reagentes, as padronizações frequentes e o descarte de resíduos químicos. Também reduz o risco de erro associado à contaminação dos reagentes pela umidade atmosférica.

Seletividade e interferentes

A titulação Karl Fischer pode sofrer interferência de compostos que reagem com o reagente titulante, como cetonas, aldeídos e aminas. Em óleos com determinados aditivos, isso exige adaptações de método. O método por sensor de umidade relativa não depende de reação química e apresenta menor suscetibilidade a esse tipo de interferência.
O método físico, contudo, possui interferentes próprios. Hidróxido de amônio, etanol, metanol e acetona são incompatíveis com o sensor e não devem compor a amostra. Em óleos lubrificantes, essas substâncias são raras, o que favorece a aplicação do método nessa classe de produtos.

Vantagens operacionais e ambientais

A ausência de reagentes simplifica a operação e reduz a necessidade de treinamento especializado. O método dispensa o manuseio e o descarte de solventes alcoólicos, iodo e dióxido de enxofre. Isso diminui a exposição ocupacional e a geração de resíduos perigosos. A manutenção é menor: diferentemente da titulação de Karl Fischer, que requer limpeza periódica de eletrodos e substituição de reagentes, o método físico não possui eletrodos nem reagentes a substituir. A calibração utiliza tubos capilares rastreáveis ao NIST e é verificada em poucos minutos.
A velocidade é uma vantagem relevante em rotina. O tempo de análise varia conforme a matriz e a temperatura aplicada, em geral de poucos minutos a cerca de 16 minutos. Em laboratórios de alto volume, isso representa ganho de produtividade.

Desempenho e correlação com a titulação Karl Fischer

Há instrumentos baseados nessa tecnologia disponíveis no mercado capazes de detectar teores de água tão baixos quanto 10 ppm, com resolução de 1 ppm e exatidão de ±5 % a 1000 µg de água liberada. A repetibilidade, expressa pelo coeficiente de variação, é tipicamente inferior a 10 % para teores acima de 0,1 % e inferior a 15 % para teores abaixo de 0,1 %.
Os resultados a seguir comparam os valores médios obtidos pelos dois métodos em três matrizes, a título de exemplo. As análises por sensor de umidade relativa foram realizadas em um analisador Computrac® Vapor Pro® XL (AMETEK Brookfield). Os tempos de análise referem-se ao método por sensor de umidade relativa.
A diferença relativa entre os métodos ficou abaixo de 2 % nas três matrizes: 0,3 % no óleo hidráulico, 0,1 % no óleo diesel e 1,5 % no fluido de transmissão. Trata-se de uma comparação pontual, de caráter ilustrativo, e não de um estudo de validação. A equivalência analítica entre o método físico e a titulação Karl Fischer é estabelecida pela normalização da ASTM D7546 e pela correlação documentada com a ASTM D6304. O sensor capacitivo detecta pequenas variações de umidade relativa no gás de arraste, o que confere boa repetibilidade e reduz a variabilidade associada ao preparo manual de reagentes.

Comparação entre os métodos

 

Normalização

O método por sensor de umidade relativa aplica-se a óleos lubrificantes novos e em uso e a aditivos conforme a norma ASTM D7546, que descreve a determinação de umidade nesses produtos por sensor de umidade relativa. O mesmo princípio estende-se a outros fluidos de petróleo. Os resultados correlacionam-se com o método de titulação Karl Fischer normalizado para o setor, a ASTM D6304, aplicável a produtos de petróleo, óleos lubrificantes e aditivos por titulação coulométrica. Essa correlação sustenta a adoção do método físico em rotinas de controle de qualidade e de manutenção preditiva.

Conclusão

O controle de água em óleos lubrificantes pode ser conduzido por diferentes técnicas. A titulação Karl Fischer é amplamente utilizada, e o método por sensor de umidade relativa vem sendo adotado por laboratórios no Brasil e no mundo na análise de água em óleos lubrificantes novos e em uso, com resultados rápidos e reprodutíveis e em correlação com métodos normalizados de referência. Por dispensar reagentes e não gerar resíduos químicos, esse método físico responde diretamente às metas de sustentabilidade dos laboratórios. Nesse contexto, ele se firma como uma opção moderna, limpa e produtiva, alinhada ao futuro da análise no setor de lubrificantes.

Rheology of Lubricating Greases

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Lubes em Foco Magazine – issue 98

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By: Leticia Lazaro

Rheology studies properties such as viscosity, plasticity, elasticity, and the flow of matter. For flow to occur, a force in the direction of flow is necessary. This force divided by the area over which this force is applied is called shear stress.
In Figure 1, we identify shear stress as the force F divided by the area. In the case of liquids, they do not resist the application of this force and deform rapidly, flowing. This flow is related to the viscosity of the fluid, which is its internal resistance to flow. The higher the viscosity, the greater the shear stress required for flow to occur. In Newtonian fluids, such as lubricating oils in general, this stress is proportional to the deformation (shear rate).

In addition to Newtonian fluids, there are other rheological classifications (Figure 2) such as:

  • Bingham plastic – require an initial shear stress to begin flowing. When they reach this stress, they behave like a Newtonian fluid (example: gel-based cosmetics)
  • Pseudoplastic fluid – as shear stress increases, viscosity decreases and the fluid flows more easily (example: ketchup)
  • Dilatant fluid – as shear stress increases, viscosity increases and the fluid has more difficulty flowing (example: cornstarch with water)

Lubricating oils exhibit Newtonian behavior at usual application temperatures. However, at low temperatures and/or with the use of Viscosity Index Improvers (polymer-based additives), it is necessary to use other methods to evaluate the flow of these oils because they no longer behave as Newtonian fluids.
Brookfield viscosity (ASTM D2983 or ABNT NBR 14541) and CCS (cold cranking system – ASTM D 5293 or ABNT NBR 14173) are tests adopted to better predict the performance of these oils in combustion engines at lower temperatures. These two properties are measured in rheometers and under conditions in which the oil does not behave as a Newtonian fluid. For this reason, these viscosities are called apparent viscosity because it varies with the test conditions, especially with shear stress. It’s important to remember that Newtonian fluids exhibit constant viscosity with variations in shear stress.

Greases are not Newtonian fluids.

Greases are a mixture of lubricating oils with thickeners and do not behave like Newtonian fluids under any conditions. They behave like a pseudoplastic fluid that requires a minimum shear stress to flow. This means that if the stress is less than the minimum stress required for flow, the grease behaves like a solid and does not flow. When the stress exceeds this minimum stress, the grease flows, and as the stress increases, it flows more easily (viscosity or resistance to flow decreases).
The study of this behavior through rheology provides more information about how the grease works, for example in a bearing, than worked penetration, a more common test to characterize the consistency of greases.
Another property that can be evaluated through rheology is the ability of the grease to recompose its original structure when the stress that makes it flow ceases, for example, when the bearing stops rotating. This recovery capacity is fundamental for the grease to adequately lubricate the equipment.
Overworked penetration helps to identify the resistance of the grease structure to work. It differentiates how well products withstand the work or not, in a more qualitative way. Rheology can determine the boundary conditions under which a given grease recovers its initial structure or not.

The rheology of greases as a tool

The growing importance of this topic is evident in the existence of standards that describe the methodology for measuring these properties, thus standardizing them. The ISO (International Organization for Standardization) published two standards related to the rheology of lubricating greases in 2025. One of them establishes a correlation between rheological properties and the consistency of a grease.
Grease rheology is still a tool that is being increasingly adopted in the research environment, but it is very promising for future adoption as a specification limit, for example.
In future articles, this topic will be explored in greater depth, defining the most important rheological properties, how they are measured, the types of rheometers used, etc.
Follow the next editions of Lubes em Foco magazine to better understand grease rheology. Until then!

Reología de las grasas lubricantes

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Revista Lubes em Foco edición 98

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por: Leticia Lazaro

La reología estudia propiedades como la viscosidad, la plasticidad, la elasticidad y el flujo de la materia. Para que se produzca el flujo, es necesaria una fuerza en la dirección del flujo. Esta fuerza, dividida por el área sobre la que se aplica, se denomina esfuerzo cortante.
En la Figura 1, el esfuerzo cortante se define como la fuerza F dividida por el área. En el caso de los líquidos, estos no oponen resistencia a la aplicación de esta fuerza y ​​se deforman rápidamente, fluyendo. Este flujo está relacionado con la viscosidad del fluido, que es su resistencia interna al flujo. Cuanto mayor sea la viscosidad, mayor será el esfuerzo cortante necesario para que se produzca el flujo. En los fluidos newtonianos, como los aceites lubricantes en general, este esfuerzo es proporcional a la deformación (velocidad de corte).
Además de los fluidos newtonianos, existen otras clasificaciones reológicas (Figura 2), como:

  • Fluidos plásticos de Bingham: requieren un esfuerzo cortante inicial para comenzar a fluir. Cuando alcanzan este nivel de tensión, se comportan como un fluido newtoniano (ejemplo: cosméticos en gel).
  • Fluido pseudoplástico: a medida que aumenta la tensión de cizallamiento, la viscosidad disminuye y el fluido fluye con mayor facilidad (ejemplo: kétchup).
  • Fluido dilatante: a medida que aumenta la tensión de cizallamiento, la viscosidad aumenta y el fluido tiene mayor dificultad para fluir (ejemplo: almidón de maíz con agua).

Los aceites lubricantes presentan un comportamiento newtoniano a las temperaturas de aplicación habituales. Sin embargo, a bajas temperaturas o con el uso de mejoradores del índice de viscosidad (aditivos a base de polímeros), es necesario utilizar otros métodos para evaluar el flujo de estos aceites, ya que dejan de comportarse como fluidos newtonianos.
La viscosidad Brookfield (ASTM D2983 o ABNT NBR 14541) y el sistema de arranque en frío (CCS – ASTM D 5293 o ABNT NBR 14173) son pruebas adoptadas para predecir mejor el rendimiento de estos aceites en motores de combustión a bajas temperaturas. Estas dos propiedades se miden en reómetros y bajo condiciones en las que el aceite no se comporta como un fluido newtoniano. Por esta razón, estas viscosidades se denominan viscosidad aparente, ya que varían con las condiciones de la prueba, especialmente con el esfuerzo cortante. Es importante recordar que los fluidos newtonianos presentan una viscosidad constante ante variaciones en el esfuerzo cortante.

Las grasas no son fluidos newtonianos

Las grasas son una mezcla de aceites lubricantes con espesantes y no se comportan como fluidos newtonianos bajo ninguna circunstancia. Se comportan como un fluido pseudoplástico que requiere una tensión de corte mínima para fluir. Esto significa que si la tensión es menor que la tensión mínima requerida para el flujo, la grasa se comporta como un sólido y no fluye. Cuando la tensión supera esta tensión mínima, la grasa fluye, y a medida que aumenta la tensión, fluye con mayor facilidad (la viscosidad o resistencia al flujo disminuye).
El estudio de este comportamiento mediante reología proporciona más información sobre cómo funciona la grasa, por ejemplo, en un rodamiento, que la penetración de trabajo, una prueba más común para caracterizar la consistencia de las grasas.
Otra propiedad que se puede evaluar mediante reología es la capacidad de la grasa para recomponer su estructura original cuando cesa la tensión que la hace fluir, por ejemplo, cuando el rodamiento deja de girar. Esta capacidad de recuperación es fundamental para que la grasa lubrique adecuadamente el equipo.
La penetración de trabajo excesivo ayuda a identificar la resistencia de la estructura de la grasa al trabajo. Permite diferenciar, de forma más cualitativa, la resistencia de los productos al trabajo. La reología puede determinar las condiciones límite bajo las cuales una grasa recupera o no su estructura inicial.

La reología de las grasas como herramienta

La creciente importancia de este tema se evidencia en la existencia de normas que describen la metodología para medir estas propiedades, estandarizándolas así. La ISO (Organización Internacional de Normalización) publicó dos normas relacionadas con la reología de las grasas lubricantes en 2025. Una de ellas establece una correlación entre las propiedades reológicas y la consistencia de una grasa.
La reología de las grasas es una herramienta que aún se está adoptando cada vez más en el ámbito de la investigación, pero resulta muy prometedora para su futura adopción como límite de especificación, por ejemplo.
En futuros artículos, este tema se explorará con mayor profundidad, definiendo las propiedades reológicas más importantes, cómo se miden, los tipos de reómetros utilizados, etc.
Siga las próximas ediciones de la revista Lubes em Foco para comprender mejor la reología de las grasas. ¡Hasta entonces!

Reologia de Graxas Lubrificantes

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Revista Lubes em Foco edição 98

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por: Leticia Lazaro

A reologia estuda propriedades como viscosidade, plasticidade, elasticidade e o escoamento da matéria. Para que o escoamento ocorra, é necessário haver uma força no sentido do escoamento. Esta força dividida pela área na qual esta força é aplicada é chamada de tensão de cisalhamento.
Na figura 1 identificamos a tensão de cisalhamento como sendo a força F dividida pela área. No caso de líquidos, eles não resistem à aplicação desta força e se deformam rapidamente, escoando. Esse escoamento está relacionado à viscosidade do fluido que é a resistência interna dele ao escoamento. Quanto maior a viscosidade, maior será a tensão de cisalhamento necessária para que o escoamento ocorra. Nos fluidos Newtonianos, como os óleos lubrificantes em geral, esta tensão é proporcional à deformação (taxa de cisalhamento).


Além dos fluidos Newtonianos, existem outras classificações reológicas (Figura 2) como:

  • Plástico de Bingham – necessitam de uma tensão de cisalhamento inicial para começar a fluir. Quando atingem esta tensão, se comportam como um fluido Newtoniano (exemplo cosméticos a base de gel)
  • Fluido pseudoplástico – conforme a tensão de cisalhamento aumenta, a viscosidade diminui e o fluido flui mais facilmente (exemplo ketchup)
  • Fluido dilatante – conforme a tensão de cisalhamento aumenta, a viscosidade aumenta e o fluido tem mais dificuldade para fluir (exemplo amido de milho com água)

Os óleos lubrificantes apresentam um comportamento Newtoniano nas temperaturas usuais de aplicação. Entretanto, a baixas temperaturas e/ou com o uso de Melhoradores de Índice de Viscosidade (aditivos a base de polímeros) há a necessidade de se utilizar outras formas de avaliar o escoamento destes óleos porque o eles não se comportam mais como newtonianos.
A viscosidade Brookfield (ASTM D2983 ou ABNT NBR 14541) e CCS (simulador de partida a frio em português – ASTM D 5293 ou ABNT NBR 14173) são ensaios adotados para melhor prever o desempenho destes óleos em motores a combustão em temperaturas mais baixas. Estas duas propriedades são medidas em reômetros e em condições nas quais o óleo não se comporta como fluido Newtoniano. Por este motivo, estas viscosidades são chamadas de viscosidade aparente porque ela varia com as condições do teste, especialmente com a tensão de cisalhamento. Lembrando que os fluidos Newtonianos apresentam viscosidade constante com a variação desta tensão.

Graxas não são fluidos Newtonianos

As graxas são uma mistura de óleos lubrificantes com espessantes e não se comportam em nenhuma condição como fluidos Newtonianos. Elas se comportam como fluido pseudoplástico que necessita de uma tensão de cisalhamento mínima para fluir. Isto significa que, se a tensão for inferior à tensão mínima necessária para o fluxo, a graxa se comporta como um sólido e não escoa. Quando a tensão supera esta tensão mínima, a graxa flui e, conforme a tensão aumenta, ela flui mais facilmente (viscosidade ou resistência ao fluxo diminui).


O estudo deste comportamento através de reologia fornece mais informações sobre como a graxa funciona, por exemplo em um rolamento, do que a penetração trabalhada, ensaio mais comum para caracterizar a consistência das graxas.
Outra propriedade que pode ser avaliada através da reologia é a capacidade da graxa de recompor sua estrutura original quando a tensão que a faz fluir cessa, por exemplo, quando o rolamento para de girar. Esta capacidade de recuperação é fundamental para que a graxa lubrifique adequadamente o equipamento.
A penetração super trabalhada ajuda e identificar a resistência da estrutura da graxa ao trabalho. Ela diferencia como os produtos suportam o trabalho ou não de uma forma mais qualitativa. A reologia consegue determinar as condições limítrofes nas quais determinada graxa recupera sua estrutura inicial ou não.

A reologia de graxas como ferramenta

A evolução da importância deste tema é percebida pelo fato de já existirem normas que descrevem a metodologia para medir estas propriedades, padronizando-as. A ISO (International Organization for Standardization) publicou em 2025 duas normas referentes a reologia de graxas lubrificantes. Uma das delas estabelece correlação entre as propriedades reológicas e a consistência de uma graxa.
A reologia de graxas ainda é uma ferramenta que está sendo mais adotada no ambiente de pesquisa, mas é muito promissora para ser adotada no futuro como limite de especificação, por exemplo.
Nos próximos artigos este tema será mais aprofundado, definindo as propriedades reológicas mais importantes, como elas são medidas, os tipos de reômetros utilizados etc.
Acompanhe as próximas edições da revista Lubes em Foco para entender melhor sobre reologia de graxas. Até lá!

Minimizing H2ICE pre-ignition

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Lubes em Foco Magazine – issue 98

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As the efforts to reach net zero emissions intensify, the appeal of using alternative low and zero carbon fuels in internal combustion engines (ICEs) is growing. Hydrogen is an attractive option for larger applications, although it comes with a new set of challenges, with pre-ignition being the primary concern for OEMs. Carina Foster, Infineum Commercial Vehicles New Specifications Technologist, talks to Insight about recent lubricant development work that is helping to minimise the number of pre-ignition events in ICEs running on hydrogen.
To meet their greenhouse gas emissions reduction commitments, OEMs in the transportation industry are looking to transition away from burning fossil-based fuels towards low and zero carbon energy sources. In the commercial vehicle segment, where powertrain electrification is challenging, there is a growing interest in using hydrogen in conventional internal combustion engines (H2ICE). This set up can provide the power, efficiency and the load carrying capacity these applications need, and its advantages mean it is already moving into the testing and commercialisation phase. While lack of refuelling infrastructure and availability of green hydrogen have been the biggest barriers to its adoption, significant investment is being made in these areas.

Investment in capacity and infrastructure

In the past five years the Hydrogen Council reports steady growth of operational clean hydrogen, with most volumes being produced in North American and China.
The US is currently focused on producing low carbon hydrogen, often referred to as ‘blue hydrogen’, driven by the Inflation Reduction Act (IRA) and associated tax credits. In Europe, a large number of projects are dedicated to renewable ‘green’ hydrogen’ capacity growth, driven by regulation and policy. The Asia-Pacific region, led by China and increasingly India, is emerging as the fastest growing in terms of operational green hydrogen facilities.
The rapid growth of green hydrogen production in China stems from several factors. These include high capacity for electrolyser manufacturing (approximately 60% of total production) and the economies of scale, as well as low-cost renewable energy. Importantly, this is underpinned by strong government policy aimed at achieving carbon neutrality and decarbonisation of industrial processes. As a result, the price of green hydrogen in China is approximately three times lower than elsewhere, and the country is expected to produce more green hydrogen than the rest of the world combined in 2026.

According to the Hydrogen Council, 9–14 mtpa of clean hydrogen capacity could feasibly come online by 2030, which is split evenly across renewable and low carbon capacity. However, the ultimate volumes will depend on how much of that capacity can secure stable, likely policy–backed, offtake. Without secure demand, the Council says supply projects will remain stranded.
In the past five years, there has also been a steady increase in the number of hydrogen refuelling stations (HRS).

Looking out to 2030, although there is a high level of uncertainty, analysts suggest there could be more than 6,000 HRS across the world. These continued investments in supply and infrastructure mean that the use of hydrogen in the commercial vehicle sector is increasingly viable.

Lubrication requirements

One of the key advantages of developing internal combustion engines that enable commercial vehicles to run on hydrogen is hardware familiarity – making current operational experience and servicing skills relevant well into the future. However, although the lubrication requirements of internal combustion engines running on diesel fuels are well understood, the use of hydrogen means lubricant formulators will need to address a new set of lubrication challenges.

Water accumulation, durability, wear and aftertreatment compatibility are all important factors to consider. However, OEMs are telling us that pre-ignition is the most significant challenge that needs to be overcome to facilitate the successful deployment of H2ICE into the market.

What is pre-ignition?

The very low ignition energy of hydrogen means that H2ICE can experience spontaneous ignition of the fuel ahead of a spark event, which also results in high in-cylinder pressures. This phenomenon, known as pre-ignition, is more prevalent under the high speed and high load conditions encountered in commercial vehicle applications.
The challenges associated with pre-ignition include:

      • Reduced engine power output
      • Reduced fuel economy
      • Poor engine performance
      • Inferior vehicle operator experience.

However, by far the most important issue is that severe pre-ignition events can damage engine components and potentially lead to engine failure.
Pre-ignition can result from multiple hardware and operational sources, such as hot spots within the combustion zone, residual hot gases and sub-optimal mixing of hydrogen and air. In addition, the lubricant can play a notable role, with lubricant-derived deposits having the potential to insulate metal surfaces and create hot spots.
However, the main source of lubricant-derived pre-ignition is thought to arise from lubricant droplets that are ejected from the piston rings into the combustion chamber. These droplets can act as an ignition source via exothermic chemical reactions, such as chemical degradation of additive compounds. The released energy is sufficient to ignite the hydrogen/air mixture, which means combustion occurs ahead of the spark event.

Direct combustion of the lubricant itself is not thought to be a leading cause of pre-ignition. In research, neither the autoignition temperature nor the flashpoint of the oil have shown a correlation with the rate of pre-ignition. The chart below shows that despite the limited variation in both flashpoint and autoignition temperature of five test oils, a large variation in pre-ignition rate between them was observed. This testing suggests that the chemical composition of the lubricant has a more significant impact on pre-ignition than its physical properties.Pre-ignition shows little correlation to the physical properties of the oils tested

Optimising the test methods

Test selection is a key element of gaining a clear understanding of the impact of lubricants on pre-ignition. It is important, for example, to ensure that tests can minimise hardware-derived pre-ignition since lubricant optimisation is unlikely to overcome, or substantially mitigate, deficiencies in hardware or engine operation. Infineum has used two pre-ignition test methods to investigate the impact of lubricant composition on pre-ignition. The tests differ in a number of ways including engine size and type, operating conditions and most notably the candidate oil delivery method.
In one test method, lubricant-derived pre-ignition occurs as a result of the ejection of oil into the combustion zone from the ring pack (‘natural oil transport’). In the other test, known as the oil dosing test method, the candidate oil is artificially introduced into the combustion zone of the engine via the air intake manifold. Both test methods have been shown to be statistically repeatable and capable of clear and comparable differentiation between lubricant formulations.

Hydrogen pre-ignition is new

While they are similar phenomena, pre-ignition in H2ICE is not the same as gasoline low-speed pre-ignition (LSPI), which has been studied extensively. Hydrogen pre-ignition occurs under a wider range of engine conditions and the lubricant formulation responses are not the same as observed for LSPI. This means that a lubricant formulated to minimise gasoline LSPI cannot be expected to offer the same protection in a hydrogen engine, and vice versa. In our view, it is vital that a dedicated hydrogen pre-ignition test is developed to ensure lubricants are optimised to deliver the required protection in H2ICE.


Using existing gasoline LSPI approaches may result in a lubricant with very poor H2 pre-ignition

Infineum has undertaken extensive pre-ignition testing. Through fundamental research our technologists have built up a deep understanding of the different contributions of various additive, base stock and viscometric combinations. This knowledge enables optimised lubricants to be designed across a wide composition map. Benchmarking of existing heavy-duty lubricant technology has shown a broad range of capabilities, with some existing formulations exhibiting strong ability to minimise pre-ignition. However, bespoke development and reformulation can ensure optimal pre-ignition performance.

Lubricants with optimised pre-ignition can be formulated across a broad composition map

While base stock type can have a significant impact on pre-ignition rate, optimisation of the additive formulation is critical. A strong additive technology can reduce the negative impact of a weaker base stock; thus allowing flexibility in base stock selection, which may be driven by availability, price or other performance criteria.

Lubricant development approach

While the market for H2ICE is still nascent it is difficult to predict what the industry will require and value in lubricants developed specifically for this new application. Infineum has been investigating three key approaches: bespoke, boosted and suitable for use.


In our view it is essential that lubricants intended for use in H2ICE are assessed for their pre-ignition capability. Existing heavy-duty engine oils, designed for diesel ICEs, may well be able to provide acceptable performance in H2ICE. However, it is likely that, as hydrogen engines become more widely established in the market, there will be a growth in demand for lubricants specifically formulated for this application. Infineum will be ready with the chemistries needed to support the roll out of hydrogen-powered engines.
This however is not the complete story regarding H2ICE lubrication. Infineum is also working to assess other performance benefits that lubricants can deliver in this new environment.