استاندارد تعیین نمره گریس NLGI یا به‌طور دقیق‌تر استاندارد “گریس‌های روان‌کننده – تجزیه شیمیایی – روش‌های آزمون” برای نخستین بار در سال ۱۳۷۵ توسط سازمان ملی استاندارد ایران تصویب شد و بعد از آن یک بار در سال ۱۳۹۴ و بر اساس پیشنهاد‌های کارشناسی شده در این خصوص مورد تجدید نظر قرار گرفت. سازمان ملی استاندارد ایران با ارائه این استاندارد روش‌های قابل استنادی را در اختیار آزمایشگاه‌های فعال در زمینه فرآورده‌های نفتی و شناسایی و تعیین کمی برخی از ترکیبات گریس‌های روان‌کننده قرار داده است. نمره گریس NLGI (مؤسسه ملی گریس روان‌کننده) معیاری است که برای کنترل کیفیت و تعیین کاربردی این مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اهداف و دامنه کاربردی استاندارد تعیین نمره گریس NLGI
هدف از تدوین این استاندارد، تعیین روش‌هایی برای تجزیه گریس‌های متداولی است که به‌طور عمده از روغن‌های نفتی و صابون تشکیل شده‌اند. مواد سازنده‌ای که در این آزمون قابل اندازه‌گیری هستند شامل صابون، مواد صابونی نشده مثل روغن نفتی و غیره، آب، قلیائی آزاد، اسید چرب آزاد، چربی، گلیسیرین و مواد نامحلول است.
این روش برای بسیاری از گریس‌ها اما نه همه آن‌ها کاربرد دارد.
همچنین روش آزمون تکمیلی برای استاندارد تعیین نمره گریس NLGI در پیوست الف متن استاندارد ارائه شده است. این روش برای گریس‌هایی که حاوی عوامل سفت‌کننده نامحلول در n-هگزان است کاربرد دارد.
اصطلاحات و تعاریف اصلی در استاندارد تعیین نمره گریس NLGI
NLGI: علامت اختصاری مؤسسه ملی گریس روان‌کننده است.
عدد NLGI: مقیاس عددی برای طبقه‌بندی گستره استحکام گریس‌های روان‌کننده که بر اساس استاندارد ملی ایران شماره ۱۲۰۹ به دست می‌آید.
عدد خنثی‌سازی: عدد خنثی‌سازی روغن نفتی، مقدار اسید یا باز مورد نیاز برای تیتراسیون تا خنثی شدن بوده و بر حسب میلی گرم‌های معدل هیدروکسید پتاسیم در گرم نمونه بیان می‌شود.
آسفالت: ماده چسبنده‌ای که قسمت عمده آن از قیر باشد.
زِفت (قطران) شمعی: محصولات فرعی جامد، یا قیر اندود به رنگ قهوه‌ای تیره تا سیاه که از ساخت صابون و شمع، تصفیه روغن نباتی یا… باقی می‌ماند.
گریس ظرف: هر نوع گریس روان‌کننده دارای خواص فیزیکی مثل استحکام و بافت که برای استفاده در ظروف روان‌کننده پیچ دار یا فنر دار مناسب است.
صابونی شدن: برهمکنش بین چربی‌ها، اسید‌های چرب، یا استر‌ها جهت تشکیل نمک فلزی که به‌طور معمول صابون نامیده می‌شود.
صابون: در گریس روان‌کننده، فرآورده‌ای که در فرآیند صابونی شدن (خنثی شدن) چربی‌ها، اسید‌های چرب یا استر‌ها توسط باز‌های معدنی تشکیل می‌شود.
چربی زدا: مواد چربی که بیشتر از استرول‌ها، دیگر الکل‌های بالاتر و اسید‌های چرب تشکیل شده‌اند و از استخراج حلالی پشم گوسفند به دست می‌آیند.
قلیایی آزاد: مواد بازی واکنش نداده در گریس‌های روان‌کننده می‌باشند.
اسید چرب آزاد: اسید‌های کربوکسیلیک واکنش نداده در گریس‌های روان‌کننده می‌باشند.
مواد نامحلول: مواد باقی‌مانده پس از هیدرولیز اسیدی، استخراج آبی و استخراج حلال از گریس تغلیظ شده با صابون می‌باشند.
گریس روان‌کننده: فرآورده‌ای نیمه سیال تا جامد که از پراکندگی عامل سفت‌کننده در روان‌کننده مایع حاصل می‌شود.
گریس روان‌کننده چند پایه: توصیف سامانه عامل سفت‌کننده متشکل از صابون‌های دو فلز می‌باشد.
عامل سفت‌کننده: در گریس‌های روان‌کننده، ترکیبی متشکل از ذرات جامد خیلی ریز مجزا است که پس از پراکنده شدن در روان‌کننده مایع، ساختار محصول را ایجاد می‌کند.
کل اجزاء سازنده سیال: در تجزیه گریس روان‌کننده، مواد قابل انحلال در هگزان نرمال از نمونه گریس روان‌کننده استخراج می‌شود.
مواد و واکنشگر‌ها در آزمون تعیین نمره گریس NLGI
آب درجه ۳ مطابق با استاندارد ۱۷۲۸. استن. الکل ۵۰ درصد. آمونیوم کربنات. شناساگر زرد کره‌ای. بوتیل الکل. کربن دی سولفید. اتیل اتر. n-هگزان با درجه خلوص بالا. هیدروکلریک اسید در غلظت‌های متفاوت و مشخص شده در استاندارد. محلول شناساگر متیل رد. نیتریک اسید. محلول شناساگر فنل فتالیئین. پتاسیم هیدروژن سولفات. پتاسیم هیدروکسید. پتاسیم پریدات. سدیم کربنات. سدیم هیدروکسید. محلول سدیم هیدروکسید. سولفوریک اسید با غلظت‌های مشخص شده در آزمون و تولوئن
اصول آزمون تعیین نمره گریس NLGI
اصول آزمون تعیین نمره گریس NLGI انجام روش‌های زیر برای هر نمونه است تا از پس آن نمره گریس NLGI مشخص شود.
نکته در مورد نمونه: مقدار نمونه برای اندازه‌گیری صابون بر حسب استحکام گریس که معمولاً بر اساس درصد صابون موجود در گریس مشخص می‌شود، باید در حدود ۸ تا ۳۰ گرم باشد. همچنین نمونه باید به خوبی مخلوط و هم‌زده بشود تا برای انجام آزمون همگن و یکنواخت شود.
۱- اندازه‌گیری مقدار خاکستر
در این استاندارد تعیین خاکستر نباید در مقدار کل مواد مورد تجزیه منظور شود و همچنین نباید مهم تلقی شود، اما اندازه‌گیری آن در پاره‌ای از مواقع لازم است.
تعیین خاکستر در آزمون تعیین نمره گریس NLGI با سوزاندن مقدار کمی (۲ تا ۵ گرم) نمونه طبق اصول استاندارد تعیین مقدار خاکستر و توزین خاکستر برجای مانده از نمونه انجام می‌شود.
۲- اندازه‌گیری مقدار مواد نامحلول، صابون، چربی، روغن نفتی و مواد صابونی نشده
برای اندازه‌گیری مقدار مواد نامحلول، صابون، چربی و… روش‌های مختلفی وجود دارد که آزمایشگاه‌ها با توجه به نمونه، از یکی از دو روش ذکر شده در استاندارد استفاده می‌کنند. نتیجه نهایی بر اساس عدد حنثی شدن، وزن مولکولی اسید‌های چرب و درصد صابون محاسبه شده و گزارش داده می‌شود.
۳- اندازه‌گیری اسید آزاد و قلیایی آزاد
قلیایی آزاد و اسید آزاد در نمونه هم طبق اصول شرح داده شده در استاندارد اندازه‌گیری می‌شود.
۴- اندازه‌گیری آب
در این مرحله درصد وزنی آب مطابق با روش‌های استاندارد ملی ایران شماره ۴۰۸۱ محاسبه و گزارش داده می‌شود.
۵- اندازه‌گیری کمی گلیسیرین
در روش استاندارد تعیین نمره NLGI، اندازه‌گیری گلیسیرین آزاد و گلیسیرین ترکیبی که به صورت چربی در گریس موجود است، با استفاده از رقیق کردن نمونه با سولفوریک اسید صورت می‌گیرد.
نتیجه‌گیری
آزمایشگاه‌ها و مراکز سنجش مواد نفتی با استناد به روش‌های تدوین شده از سوی سازمان ملی استاندارد ایران، معیار‌های مختلفی را در مورد فرآورده‌های نفتی تعیین می‌کنند. روش‌های معمول و کیفیات کار این مراکز همیشه از دستورالعمل‌ها و معیار‌های سازمان ملی استاندارد ایران مشتق می‌شود. تعیین نمره گریس NLGI هم یکی از معیار‌هایی است که داده‌های مهمی در خصوص کیفیت مواد به دست می‌دهد. این روش اندازه‌گیری با استفاده از روش‌های چندگانه مشخص شده در متن استاندارد (تعیین مقدار خاکستر، اندازه‌گیری مقدار مواد نامحلول و… ) نمره گریس را طبق معیار‌های مؤسسه ملی گریس روان‌کننده مشخص کرده و در اختیار تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان عمده محصولات روان‌کننده قرار می‌دهد.