Mantener un nivel adecuado de TBN en tus aceites puede ser crucial para evitar complicaciones en tu motor y garantizar su durabilidad. Descubre más sobre este importante factor en este artículo.
¿Qué es el TBN y cómo funciona?
El Número Básico Total (TBN por sus siglas en inglés) de un aceite representa la cantidad de ácido necesaria para neutralizar todos los componentes básicos presentes en un gramo de aceite. Se mide en miligramos de hidróxido de potasio (mg KOH/g) por gramo.
Este análisis se emplea en aceites que contienen aditivos alcalinos diseñados para contrarrestar la acidez. Su tasa de consumo ofrece una indicación sobre la vida útil proyectada del aceite, y en el caso de los aceites usados, refleja la cantidad restante de aditivo en el aceite.
| Los aceites utilizados en motores de combustión interna que emplean combustibles con alto contenido de azufre o cloro son ejemplos de productos que requieren control del Número Básico Total (TBN). |
¿CÓMO SE MANTIENE UN NIVEL ÓPTIMO DE TBN?
Los aceites de motor contienen aditivos alcalinos que ayudan a mantener el TBN en niveles adecuados. Entre los aditivos más comunes están:
- Detergentes: Ayudan a mantener limpio el motor neutralizando los ácidos y evitando la formación de depósitos.
- Dispersantes: Mantienen en suspensión las partículas contaminantes, evitando que se acumulen y formen lodos.
- Antioxidantes: Protegen el aceite y el motor de la oxidación, prolongando la vida útil del aceite
La efectividad de estos aditivos para neutralizar ácidos varía según la fuerza del ácido en cuestión.
¿Cómo se evalúa el TBN?
Los métodos más aceptados para la evaluación del TBN en aceites lubricantes son:
- ASTM D2896: Utiliza ácido perclórico en ácido acético glacial para la titulación. Este método es muy preciso y adecuado tanto para aceites nuevos como usados.
- ASTM D4739: Utiliza una mezcla de tolueno, propanol-2-ol, cloroformo y agua, y es más indicado para evaluar aceites en uso, reflejando cambios relativos en condiciones de servicio.
Ambos métodos comparten la misma metodología básica: adicionan ácido gradualmente al aceite hasta neutralizar toda su reserva alcalina. Sin embargo, difieren en los tipos de ácidos empleados y en los solventes utilizados para la dilución del aceite.
En ambos métodos, se registra la diferencia de potencial entre dos electrodos a medida que se agrega ácido. Esto genera una curva potenciométrica que refleja la neutralización del TBN del aceite.
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El método ASTM D2896
Se utiliza para determinar los constituyentes básicos en los aceites mediante una titulación con ácido perclórico en ácido acético glacial.
Consta de dos procedimientos, A y B, que varían en los volúmenes y tamaños de muestra utilizados. Es aplicable tanto a aceites nuevos como a usados.
¿Cómo se realiza?
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La muestra se disuelve en una mezcla de clorobenceno y ácido acético glacial.
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Luego se titula con una solución de ácido perclórico en ácido acético glacial utilizando un titulador potenciométrico.
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Se emplea un electrodo indicador de vidrio y un electrodo de referencia de calomel, conectado a la solución de muestra mediante un puente de sal.
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Las lecturas se representan gráficamente en función de los volúmenes respectivos de la solución, y el punto final se identifica en el punto de inflexión de la curva resultante.
Resultados
La repetibilidad del procedimiento A es:
- 3% para la titulación directa.
- 24% para la titulación por retorno.
Mientras que la reproducibilidad es del:
- 7% y 32%, respectivamente.
Para el procedimiento B:
- Repetibilidad: 5%
- Reproducibilidad: 7%, ambas para la titulación directa.
El método ASTM D4739
Se emplea para identificar los cambios relativos que experimenta el aceite durante su uso en condiciones oxidantes u otros entornos de servicio, sin importar el color u otras propiedades del aceite resultante.
| No pretende ni ofrece propiedades básicas que puedan utilizarse para predecir el rendimiento del aceite en todas las situaciones de servicio. |
¿Cómo se realiza?
La muestra se disuelve en una mezcla de tolueno, propanol-2-ol, cloroformo y una pequeña cantidad de agua, y luego se titula potenciométricamente con una solución de ácido clorhídrico alcohólico.
Resultados
Los resultados se obtienen mediante un proceso de titulación de incremento fijo y adiciones fijas de tiempo al titulador, seleccionando un punto final de la curva de titulación para calcular el número base.
La repetibilidad de este ensayo es del 10,4%, mientras que la reproducibilidad es del 21,1% para valores de TBN entre 0,5 y 70.
Principales diferencias entre ASTM D2896 y ASTM D4739
Debido a la utilización de ácidos diferentes, los métodos reportan valores distintos de TBN. El ASTM D2896 tiende a reportar valores más altos que el ASTM D4739, ya que también detecta las bases débiles presentes en los aditivos dispersantes y antioxidantes.
| El método ASTM D2896 es más preciso, sobre todo en el caso de la titulación directa. | ASTM D4739 es incapaz de predecir con exactitud el rendimiento del aceite en todas las condiciones de servicio. Por lo que hay que tener cuidado con su interpretación. |
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Precaución con la utilización de otros métodos menos precisos
Algunos laboratorios pueden optar por el método de menor costo, sin tener en cuenta la precisión y representatividad del ensayo. Otros pueden optar por el uso de métodos colorimétricos, que si bien son útiles para una determinación rápida y aproximada, no son tan precisos como los métodos potenciométricos que utilizan electrodos para medir el cambio de potencial eléctrico en la solución. La precisión del método colorimétrico depende de la capacidad del indicador para mostrar un cambio de color claro y distintivo en el punto de equivalencia. Esto puede ser subjetivo y variar entre operadores, especialmente en aceites oscuros, como los de motor, lo que lleva a errores en la detección del punto final.
IMPORTANCIA DEL TBN EN EL MANTENIMIENTO DEL MOTOR
Mantener un TBN adecuado en el aceite del motor es crucial para prevenir la corrosión y otros daños causados por ácidos. Un TBN bajo puede indicar que el aceite está perdiendo su capacidad de neutralización, lo que podría requerir un cambio de aceite.
RECOMENDACIONES FINALES
Es fundamental monitorear regularmente el TBN del aceite para asegurar que se mantenga dentro de los niveles recomendados. Si tienes dudas sobre cuál es el mejor método o cómo interpretar los resultados, consulta a un ingeniero de Castrol. Ellos te ayudarán a tomar decisiones informadas para el mantenimiento y cuidado óptimo de tu equipo.
Prevenir siempre es mejor que curar.
Solicite una asesoría especializada.
Marcelo Martins
Ing. Marcelo Martins, gerente en Desarrollo Comercial