Aprobar un lote es comparar una muestra del aceite con la lista de ensayos y de rangos del producto: si todos los resultados caen dentro, el lote sale; si uno cae fuera, se queda. Lote es el aceite mezclado de una sola vez en un tanque. En Kelpen Oil son 25 tipos de ensayo, y cada lote pasa por los que su producto exige. Para saber qué revisar al recibir cada entrega, lea cómo comprar aceite lubricante directo de la fábrica.
¿Qué hace un laboratorio de análisis de aceite lubricante?
Hace dos trabajos. En la fábrica, comprueba que el aceite nuevo sea lo que el producto promete. En el mantenimiento, examina el aceite en uso, como la prueba del agua de la piscina: muestra si todavía está buena y qué entró en ella.
La vara de medir del lote es la especificación, la lista de ensayos y de rangos que ese producto tiene que cumplir. En el laboratorio de Kelpen Oil, la aprobación forma parte del sistema de gestión de la fábrica:
Trazabilidad: cada litro tiene historial, desde la materia prima hasta el destino.
Contramuestra: un frasco de cada lote queda guardado, para aclarar dudas después.
Poder de veto: ningún lote sale sin aprobación.
¿Cómo aprueba o retiene un lote el laboratorio?
Primero, lo que hay en el tanque: un lubricante, que es casi todo aceite base (vea qué son los aceites base), más una dosis pequeña de aditivos, productos químicos que dan o refuerzan una cualidad.
El ensayo más conocido es la viscosidad, cuánto se resiste el aceite a fluir (la miel fluye despacio; el agua, rápido). Es ella la que da el número del aceite, como el 68 de un "hidráulico 68".
Ese número es el grado ISO VG (de viscosity grade, grado de viscosidad). Marca el centro de un rango de viscosidad a 40 °C, en una unidad estándar (cSt), que la norma ISO 3448 define para cada grado. El aceite de grado 68 tiene que caer dentro del rango del 68.
Cada lote sigue cinco pasos:
Muestra: tomada del lote, con su número.
Ensayos: los de la especificación, con el resultado registrado en el sistema.
Comparación: cada resultado contra su rango.
Decisión: liberado, o retenido en la fábrica.
Registro: la contramuestra queda guardada y ligada a los resultados, sea el lote liberado o retenido.
Para quien compra, el resultado esperado es el tambor nuevo dentro del mismo rango de calidad que el anterior. Ante una duda, el número del lote lleva a los resultados y a la contramuestra.
Figura 1. En el ISO VG 68 (grado de viscosidad 68), la lectura 68 libera el lote; la 58 lo retiene (valores de ejemplo).
Para quien necesita el número: la ISO 3448 admite de 61,2 a 74,8 cSt (mm²/s) a 40 °C en el ISO VG 68; la especificación del producto puede ser más estrecha, nunca más amplia. La ISO 9001:2015, la norma de gestión de la calidad, pide en la cláusula 8.6 que el producto solo se libere después de las verificaciones planificadas, con registro.
¿Qué mide el análisis fisicoquímico del aceite lubricante?
Mide cómo se comporta el aceite (cómo fluye en el frío y en el calor, cómo suelta el agua, cómo protege el metal) y de qué está hecho. Cada prueba se llama ensayo, y la norma de ensayo es su receta escrita (cuánto aceite, qué temperatura, qué aparato), para que dos laboratorios lleguen a números cercanos.
Las normas vienen de ASTM (la asociación estadounidense), de ABNT (que publica las NBR, las normas brasileñas) y de ISO (internacional); muchas NBR corresponden a una ASTM.
Los 25 ensayos del laboratorio de Kelpen Oil forman ocho familias, reunidas en cinco bloques: frío y calor (6 ensayos); producto correcto (4); receta y base (4); limpio, seco y sin envejecer (4); agua, espuma, metal y temple, el enfriamiento rápido que endurece el acero (7).
Figura 2. Ocho preguntas, cinco bloques, 25 ensayos.
¿Cómo se comporta el aceite en el frío y en el calor?
Todo aceite se vuelve más fluido con el calor y más espeso con el frío, como la miel. Por eso la viscosidad se mide a 40 °C y a 100 °C, y de las dos sale, por cálculo, el índice de viscosidad (IV): cuanto mayor, menos cambia el aceite entre frío y caliente.
El punto de fluidez es la temperatura más baja en que el aceite todavía fluye. En el aceite de motor, el simulador de arranque en frío (CCS, de cold cranking simulator) mide la viscosidad del aceite helado bajo el fuerte cizallamiento del arranque, cuánto frena al motor de arranque.
El punto de inflamación es la menor temperatura a la que el vapor del aceite calentado da un destello al pasar una llama. Es un dato de seguridad en el manejo y no dice hasta dónde trabaja el aceite.
En el lote nuevo, una viscosidad fuera de rango indica proporción errónea entre bases o resto de otro producto en la tubería; un punto de inflamación bajo, contaminación por un producto más liviano, como un solvente.
| Ensayo | Norma |
|---|---|
| Viscosidad a 40 °C | ASTM D7042 |
| Viscosidad a 100 °C | ASTM D7042 |
| Índice de viscosidad | NBR 14358 (ASTM D2270) |
| Punto de fluidez | NBR 11349 (ASTM D97) |
| Viscosidad en frío (CCS) | NBR 14173 (ASTM D5293) |
| Punto de inflamación, copa abierta | NBR 11341 (ASTM D92) |
¿Cómo saber si el aceite es el producto correcto?
Cuatro ensayos comprueban la identidad del lote. La densidad es cuánto pesa un volumen del aceite. La mayoría de los aceites lubricantes pesa menos que el mismo volumen de agua, por eso flotan; un producto cambiado o contaminado altera ese peso.
El color se lee en una escala numerada (la de ASTM) o, en los productos casi transparentes, en la escala platino-cobalto, hecha para líquidos claros. Un color fuera de lo normal indica materia prima distinta, contaminación o aceite degradado.
En el infrarrojo (FTIR), el aceite recibe una luz que el ojo no ve, y cada tipo de enlace químico absorbe franjas propias de ella. El gráfico que sale es la huella digital de la formulación: si no coincide con la referencia del producto, el lote puede tener un cambio, una mezcla o contaminación, y el laboratorio investiga.
Figura 3. El espectro del lote sobre la referencia: un pico de más puede delatar otro producto.
| Ensayo | Norma o aparato |
|---|---|
| Densidad | Densímetro digital |
| Color ASTM | NBR 14483 (ASTM D1500) |
| Color platino-cobalto | ASTM D1209 |
| Infrarrojo (FTIR) | ASTM E2412 |
Para quien necesita el número: la ASTM E2412 fue escrita para acompañar el aceite en uso; en el lote nuevo, el laboratorio usa el mismo espectro solo para compararlo con la referencia del producto.
¿Cómo comprueba el laboratorio la receta y la base del aceite?
Mide los elementos químicos que marcan los aditivos. Muchos aditivos llevan bario, boro, calcio, fósforo o zinc, y su contenido muestra si el conjunto de aditivos (el paquete) entró en la dosis. No todo aditivo los tiene, y en el aceite base puro no hay paquete que comprobar; ahí lo que se comprueba es el azufre de la propia base.
En el ICP, o espectrometría por plasma, la muestra entra en un gas a miles de grados y cada elemento emite su propia luz, como la sal que vuelve amarilla la llama de la cocina. La intensidad de esa luz da el contenido, en ppm (partes por millón).
En la fluorescencia de rayos X (XRF), la muestra es iluminada por esa radiación y cada elemento responde con rayos X de energía propia.
En los tres elementos en común (calcio, fósforo y zinc), los dos métodos se contrastan, siempre que el aceite no tenga bario ni cloro. El azufre, solo por encima de cerca de 0,05%, sale por el XRF. En el lote nuevo, un elemento fuera de rango indica un paquete en dosis errónea o cambiado.
Dos ensayos de este bloque miran la base, no los aditivos. El punto de anilina es la menor temperatura a la que volúmenes iguales de aceite y de anilina (un solvente de referencia) se mezclan por completo. Cuanto más bajo, más aromático y más solvente es el aceite, y más tiende a hinchar sellos de caucho nitrílico.
La distribución de carbono muestra de qué tipo de estructura está hecha la base: anillos aromáticos (CA), cadenas parafínicas (CP) y anillos nafténicos (CN). Cada sigla dice cuánto del carbono está en una de esas formas (vea aceite base parafínico, nafténico y aromático).
Para saber más sobre cómo el grado de refinación cambia la base, el aceite base Grupo 2 tiene texto propio.
| Ensayo | Norma |
|---|---|
| Ba, B, Ca, P y Zn por plasma (ICP) | NBR 14786 (familia de la ASTM D4951) |
| Ca, P, S y Zn por rayos X (XRF) | ASTM D6481 |
| Punto de anilina | ASTM D611 |
| Distribución de carbono | ASTM D2140 y D3238 |
Para quien necesita el número: 1 ppm es 1 mg por kg de aceite. El cálculo de la distribución de carbono (ASTM D2140 y D3238) junta la viscosidad, la densidad y el índice de refracción, cuánto se desvía la luz en el aceite.
En Kelpen Oil, el ICP mide bario, boro, calcio, fósforo y zinc; el XRF, calcio, fósforo, azufre y zinc, y los tres en común sirven de contraprueba en los contenidos que ambos alcanzan. La ASTM D6481 fue escrita para aceite nuevo y cubre, en masa, fósforo de 0,02 a 0,3%, calcio de 0,02 a 1,0%, zinc de 0,01 a 0,3% y azufre de 0,05 a 1,0%. No se aplica a aceite con bario o cloro en la fórmula. La contraprueba vale dentro de esas condiciones, y el azufre sale solo por el XRF, dentro del alcance de la D6481.
Figura 4. En el laboratorio de Kelpen Oil, los dos métodos y los tres elementos en común, que sirven de contraprueba.
¿El aceite está limpio, seco y sin envejecer?
Dos ensayos miden agua y suciedad. El Karl Fischer usa un reactivo que se combina con el agua en proporción fija, y la cantidad gastada da el contenido de agua.
El contador de partículas pasa el aceite frente a un haz de luz y cuenta los granos por tamaño, como el polvo a contraluz del sol. El conteo se vuelve el código de limpieza de tres números de la ISO 4406.
En el lote nuevo, agua por encima de lo normal indica humedad o condensación en el tanque, la tubería o la materia prima; código alto, suciedad del tanque, la tubería, el filtro o el envase.
Los otros dos miden acidez y reserva alcalina. El número de acidez (TAN) dice cuánto ácido tiene el aceite; en el aceite en uso, sube cuando se oxida (envejece reaccionando con el oxígeno, más con el calor).
En el aceite nuevo, parte de la acidez viene de los propios aditivos, y un TAN fuera de rango indica aditivo en dosis errónea o materia prima oxidada.
El número básico (TBN) mide la reserva alcalina, el "antiácido" del aceite de motor. Los dos salen por titulación: un reactivo se dosifica de a poco hasta que un electrodo detecta la neutralización.
| Ensayo | Norma |
|---|---|
| Agua por Karl Fischer | Karl Fischer coulométrico |
| Conteo de partículas | Código según la ISO 4406 |
| Número de acidez (TAN) | NBR 14448 (ASTM D664) |
| Número básico (TBN) | NBR 5798 (familia de la ASTM D2896) |
Para quien necesita el número: el Karl Fischer de Kelpen Oil es coulométrico: el aparato genera con electricidad el yodo que reacciona con el agua, y la carga gastada da el contenido. Mercaptanos, cetonas y ciertos aditivos interfieren en el Karl Fischer. En la ISO 4406, cada número más equivale a cerca del doble de partículas.
¿Cómo se comporta el aceite con agua, espuma, metal y en el temple?
El primer ensayo agita aceite con agua, que deben separarse, como el aceite y el vinagre en el aderezo en reposo. Da dos lecturas, que la lista de los 25 cuenta como ensayos separados. La demulsibilidad es el tiempo de la separación; las características de emulsión son los volúmenes de aceite, de agua y de emulsión (la mezcla que no se separó) al final.
En el aceite hidráulico detergente (el hidráulico con aditivo detergente), el aditivo mantiene a propósito el poco de agua en gotas finas, para que no se acumule en charcos en el depósito. Por eso su especificación no pide la separación rápida del hidráulico común.
En el ensayo de espuma, el aire soplado en el aceite en tres etapas, dos a 24 °C y una a 93,5 °C, no puede dejar demasiada espuma ni una que tarde en desaparecer, como la del refresco agitado.
En el lote nuevo, espuma por encima de lo normal indica antiespumante en dosis errónea o resto de otro producto. Peor separación del agua indica resto de aceite detergente en la tubería o desemulsionante (el aditivo que ayuda al agua a salir) fuera de la dosis.
Figura 5. El tiempo de la separación y los volúmenes que quedan al final.
La lámina de cobre queda en el aceite caliente y se compara con una escala de colores, como la moneda que se oscurece: muestra si el aceite ataca cobre, bronce y latón.
La niebla salina compara la protección contra el óxido que da el aceite protector (el aceite que se pasa sobre el metal para que no se oxide) en una cámara salina, como el auto cerca de la playa.
En el temple, la curva de enfriamiento muestra con qué rapidez el aceite, o el polímero disuelto en agua que algunos procesos usan en lugar del aceite, saca el calor de una sonda metálica estándar, sumergida en el lugar de la pieza.
| Ensayo | Norma |
|---|---|
| Demulsibilidad | NBR 14172 (ASTM D1401) |
| Características de emulsión | NBR 14172 |
| Espuma, secuencias I, II y III | NBR 14235 (ASTM D892) |
| Lámina de cobre, 3 h a 100 °C | NBR 14359 (ASTM D130) |
| Niebla salina | ASTM B117 |
| Curva de enfriamiento, aceite | ASTM D6200 |
| Curva de enfriamiento, polímero | ASTM D6482 |
Para quien necesita el número: en la ASTM D892, las secuencias I y III son a 24 °C y la II, a 93,5 °C. En las ASTM D6200 y D6482, la sonda es de aleación de níquel, calentada a cerca de 850 °C.
¿Qué ensayos deciden la liberación de cada tipo de aceite?
Suelen decidir los ensayos que comprueban producto y dosis, y el ensayo ligado a lo que el aceite hace en la máquina. Los más comunes son viscosidad, densidad, color e infrarrojo; según el producto, entran punto de inflamación, acidez, agua y los elementos de los aditivos.
En la tabla, lo que pesa en los tipos más comunes. La norma del producto (la lista de exigencias del tipo de aceite, como la DIN 51524 del hidráulico) pide también ensayos de desempeño; esos se hacen una vez, en la calificación de la fórmula, la aprobación de la receta.
| Si el lote es de… | Ensayo que pesa | Por qué |
|---|---|---|
| Aceite de temple | Curva de enfriamiento | La velocidad de enfriamiento pesa en la dureza; vea qué aceite usar para temple |
| Aceite hidráulico | Conteo de partículas y demulsibilidad | Bomba y válvula tienen holguras pequeñas, y el agua debe separarse en el depósito (salvo en el hidráulico detergente); vea los tipos de aceites hidráulicos |
| Aceite de engranajes | Lámina de cobre | El aditivo de extrema presión (EP), que protege el diente, no puede atacar el bronce; vea qué aceite usar en un reductor industrial |
| Fluido de corte | Hable con el Equipo Técnico | El control depende del tipo (integral, soluble, semisintético o sintético), y los tres últimos llevan agua; vea el fluido de corte para mecanizado industrial |
| Aceite protector | Niebla salina | Compara la protección contra el óxido en ambiente salino |
| Aceite base | Viscosidad, IV, punto de anilina e infrarrojo | Confirman la base; vea los aceites base que Kelpen Oil distribuye |
| Fluido de calibración diésel | Viscosidad y densidad | Son ellas las que hacen que el banco mida el caudal del inyector siempre del mismo modo; vea el fluido de calibración ISO 4113 |
| Fluido de transmisión automática | Viscosidad a 40 y a 100 °C e índice de viscosidad | La transmisión trabaja fría y caliente; vea el fluido de transmisión automática ATF |
¿Qué equipos se usan en el análisis de aceite lubricante?
Viscosímetro, refractómetro, espectrómetros, tituladores, densímetro, contador de partículas, colorímetro y analizadores automáticos. En Kelpen Oil, todos tienen calibración trazable, contrastada con patrones de referencia. Entre ellos:
| Ensayo | Aparato |
|---|---|
| Viscosidad y densidad | Viscosímetro SVM 4001 |
| Índice de refracción | Refractómetro Abbemat 350 |
| Elementos por plasma | ICP Optima 7000 DV, de PerkinElmer |
| Elementos por rayos X | XRF Epsilon 1, de Malvern Panalytical |
| Infrarrojo | Spectrum Two, de PerkinElmer |
| Arranque en frío | Simulador de Cannon |
| TAN y TBN | Tituladores Titrino Plus, de Metrohm |
| Densidad | Densímetro digital DMA 4501 |
| Limpieza | Contador de partículas PAMAS |
| Punto de inflamación y de anilina | Equipos automáticos Tanaka |
| Color | Colorímetro PFX-i, de Lovibond |
¿Por qué un ensayo automatizado da un resultado más confiable?
Porque el aparato repite el mismo protocolo, varía menos de un analista a otro y manda el dato directo al sistema. La pequeña variación propia de cada método continúa. En Kelpen Oil se automatiza lo que el método permite; lámina de cobre, punto de fluidez, demulsibilidad, espuma y niebla salina piden lectura visual, según el criterio de la norma.
¿Qué significa "lote aprobado" y cómo comprobarlo en el informe?
Significa que todos los ensayos de la especificación de ese producto dieron dentro del rango y quedaron registrados con el número del lote. Aprobado quiere decir que el lote es el producto que dice el nombre: un hidráulico 68 aprobado cumple la especificación del hidráulico 68, no la de un aceite de engranajes.
Un informe de lote, llamado también certificado de análisis, suele traer en cada línea: ensayo, método (la norma), unidad, resultado, especificación (mínimo, máximo o rango) y situación (conforme o no).
Figura 6. La línea del informe en el ejemplo del ISO VG 68 (valores de ejemplo).
¿Típico o especificación? La ficha técnica de un producto trae valores típicos, lo que los lotes suelen dar; el informe compara con la especificación, los límites. Un resultado lejos del típico, pero dentro del rango, es conforme.
¿Su laboratorio midió distinto? Compruebe que el método sea el mismo: la viscosidad, por ejemplo, puede venir por otra norma. Cada método tiene un margen aceptado entre laboratorios, la reproducibilidad, y una diferencia dentro de él no prueba que el aceite sea otro. Una diferencia mayor puede aclararse con la contramuestra del lote; hable con el Equipo Técnico.
Para quien necesita el número: la ISO 4259-1 dice cómo se obtiene la reproducibilidad (R) de un método; la ISO 4259-2 y la ASTM D3244 dicen cómo usarla cuando proveedor y comprador discrepan. La viscosidad medida por la ASTM D445 (tubo capilar de vidrio) y por la ASTM D7042 (viscosímetro Stabinger) se compara después de la corrección de sesgo que la propia D7042 trae.
¿Qué revela el análisis del aceite en uso?
Muestra, con casi los mismos ensayos, si el aceite todavía está bueno y qué entró en él: es la prueba de la piscina. La vara de medir pasa a ser el aceite nuevo, las muestras anteriores y los límites de alerta, valores acordados para esa máquina a partir de los cuales se actúa.
Viscosidad que sube indica oxidación o aceite más espeso mezclado; que baja, combustible, aceite más fino o rotura del mejorador de IV, un aditivo de moléculas largas que el esfuerzo mecánico parte.
TAN subiendo indica oxidación avanzada; TBN bajando, reserva alcalina agotándose en el aceite de motor.
Agua apunta a una fuga del intercambiador de calor (el equipo que enfría el aceite con agua), condensación o entrada por el sello.
Código de limpieza por encima de la meta indica filtrado insuficiente o entrada de suciedad.
Elementos del aditivo distintos del aceite nuevo sugieren mezcla con otro aceite.
Un cuidado: el aditivo gastado suele seguir en el aceite, y el ICP mide el elemento. Fósforo y zinc estables no prueban que el aditivo todavía trabaje; el consumo de algunos, como el antidesgaste de zinc, que protege las piezas en rozamiento, aparece en el infrarrojo.
Un análisis es una fotografía. Muestras del mismo punto, en intervalos regulares, forman la tendencia que, contra los límites de alerta, decide entre mantener, corregir o cambiar el aceite. Es el cambio por condición: cambiar cuando el análisis muestra que es hora, y no por calendario.
El cambio por condición pesa más donde parar la máquina sale caro, como en la fábrica de papel higiénico (vea el lubricante para la industria tissue).
El laboratorio de Kelpen Oil hace este análisis como servicio pago, suelto o por contrato, en aceite de cualquier fabricante, con informe técnico y recomendación. También prepara los análisis que la ANP (la Agencia Nacional del Petróleo de Brasil) pide para registrar un lubricante. El laboratorio ofrece, además, capacitación en análisis de lubricantes.
Para quien necesita el número: la ASTM E2412 describe el seguimiento del aceite en uso por infrarrojo, y la ASTM D7720, cómo fijar límites de alerta.
Preguntas frecuentes
¿Cuántos ensayos realiza el laboratorio de Kelpen Oil? 25 tipos; la mayoría de los ensayos sigue normas ASTM, NBR e ISO. Cada lote pasa por los que pide la especificación de su producto.
¿Por qué hay dos métodos para medir elementos? Cada uno alcanza elementos distintos: el ICP (NBR 14786) mide bario, boro, calcio, fósforo y zinc, y los rayos X (ASTM D6481), calcio, fósforo, azufre y zinc. En los tres en común, uno comprueba al otro.
¿Desde cuándo está certificada Kelpen Oil en la ISO 9001? La certificación, de la norma de gestión de la calidad, se mantiene sin interrupción desde 2003.
Glosario
Lote: el aceite mezclado de una sola vez en un tanque, con número propio.
Especificación: la lista de ensayos y de rangos que un producto tiene que cumplir.
Contramuestra: frasco guardado de cada lote, para aclarar dudas.
Norma de ensayo: la receta escrita de una prueba de laboratorio.
Reproducibilidad: la diferencia aceptada entre dos laboratorios, misma muestra, mismo método.
Hable con el Equipo Técnico
El Equipo Técnico de Kelpen Oil evalúa el equipo, el lubricante, las horas desde el cambio, la temperatura, el punto de muestreo y el síntoma, y arma el plan de análisis con usted. Si el aceite ya está en uso, el laboratorio de Arujá (SP) hace el análisis del aceite en uso, como servicio pago. Envíe este artículo a quien se ocupa del mantenimiento predictivo (el que actúa según el estado de la máquina, antes de que falle) o de la recepción de lubricantes.
