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CONTROL DE CALIDAD Y ANÁLISIS DE LOS ACEITES LUBRICANTES
TRIBOLOGÍA
JAVIER FRANCISCO FERNÁNDEZ RODRÍGUEZ
Profesor
LUIS EDUARDO BENÍTEZ HERNANDEZ
Ingeniero Mecánico, MBA
Profesor Titular, Maestro Universitario
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA Y MECATRONICA
BOGOTA D.C.
2008

CONTENIDO
1. TOMA DE MUESTRAS DE ACEITE
1.1 Recomendaciones generales
1.2 Procedimiento para la toma de la muestra de aceite
1.2.1 Punto de toma de la muestra de aceite
1.2.1.1 Sistema de lubricación por salpique
1.2.1.2 Sistema de lubricación por circulación
1.2.1.3 Sistema por presión de aceite en la succión y en la descarga
1.2.2 Procedimiento
1.2.2.1 Limpieza del punto de toma de la muestra de aceite
1.2.2.2 Frasco para tomar la muestra de aceite
1.2.2.3 Identificación de la muestra de aceite
1.2.2.4 Procedimiento para la toma de la muestra de aceite
1.3 Observaciones
2. ANÁLISIS Y CONTROL DE CALIDAD EN LOS LUBRICANTES
2.1 Normas ASTM y otras pruebas de laboratorio
2.1.1 Gravedad específica y API en productos del petróleo (ASTM D287)
2.1.2 Viscosidad (ASTM D 445 y ASTM D 1745)
2.1.3 Viscosidad (ASTM D 88)
2.1.4 Índice de viscosidad (ASTM D 2270)
2.1.5 Color (ASTM D 1500)
2.1.6 Punto de inflamación y combustión (ASTM D 92 – ASTM D 93)
2.1.7 Punto de nebulosidad Y fluidez (ASTM D 97)
2.1.8 Residuo de carbón (ASTM D 189 – ASTM D 524)
2.1.9 Número de neutralización (ASTM D 974 – ASTM D 664)
2.1.10 Número básico total TBN (ASTM D 664 y D 2896)
2.1.11 Insolubles en pentano y benceno (ASTM D 893)
2.1.12 Tensión interfacial (ASTM D971)
2.1.13 Dilución por combustible (ASTM D 322)
2.1.14 Demulsibilidad (ASTM D 1401 y D 2711)
2.1.15 Características Antiespumantes (ASTM D892)
2.1.16 Aeroemulsión (DIN 5381)
2.1.17 Agua en productos del petróleo (ASTM D 95 y D 96)
2.1.18 Corrosión en lámina de cobre (ASTM D 130)
2.1.19 Herrumbre (ASTM D665)
2.1.20 Contenido de cenizas (ASTM D 482 – ASTM D 874)
2.1.21 Punto de anilina (ASTM D 611)
2.1.22 Resistencia Dieléctrica (ASTM D877 Y D1816)
2.1.23 Estabilidad a la oxidación (ASTM D 943) o TOST (Turbine Oxidation
Stability Test)
2.1.24 Estabilidad a la oxidación por bomba rotativa (ASTM D 2272)
2.1.25 Estabilidad a la oxidación (ASTM D 942)
2.1.26 Contenido del inhibidor de oxidación (ASTM D 2668)
2.1.27 Formación de lodo (barro acido) (ASTM D 1313)
2.1.28 Azufre en productos del petróleo (ASTM D 129)

2.1.29 Azufre corrosivo (ASTM D 1275)
2.1.30 Contenido de cloro (ASTM D 808 - ASTM D 1317)
2.1.31 Prueba cualitativa de la mancha para aceites detergentes
2.1.32 Prueba de desgaste para lubricantes
2.1.32.1 Prueba de desgaste con cuatro esferas (ASTM D2266)
Prueba de presión EP con cuatro esferas (ASTM D2596)
2.1.32.2 Prueba timken de extrema presión
Aceites Lubricantes: (ASTM D 2782)
Grasas Lubricantes: (ASTM D2509)
2.1.32.3 Prueba FZG (DIN 51354)
2.1.32.4 Pruebas ALMEN
2.1.32.5 Prueba SAE
2.1.32.6 Prueba FALEX
2.1.32.7 Ensayo de bomba hidráulica (VICKERS)
2.1.33 Penetración en grasas lubricantes (ASTM D217)
2.1.34 Punto de goteo de la grasa (ASTM D 566 y ASTM D 2265)
2.1.35 Desintegración de la grasa por la acción del agua (MIL-6-16908-2)
2.1.36 Estabilidad mecánica o al laminado (ASTM D 1813)
2.1.37 Separación del aceite (ASTM D 1742)
2.1.38 Destilación de productos del petróleo (ASTM D86)
2.1.39 Presión de vapor reíd (ASTM D 323)
2.1.40 Goma en la gasolina (ASTM D 381)
2.1.41 Calor de combustión (ASTM D240)
2.2 Espectrometría de absorción atómica
2.2.1 Principios de funcionamiento
2.2.2 Análisis espectrográfico de aceites para motor
2.2.3 Métales que se analizan en un aceite para motor
2.2.4 Concentración Permisible De Los Diferentes Elementos Metálicos
2.2.5 Espectrografía de absorción atómica en aceites industriales
2.3 Análisis de los aditivos del aceite
2.4 Análisis infrarrojo diferencial (DIR)
2.5 Análisis por ferrografía
2.5.1 Ferrografía Directa (Conteo de Partículas)
2.5.2 Ferrografía Analítica
2.5.2.1 Preparación del Ferrograma
2.5.2.2 Identificación de Partículas
2.5.2.3 Composición de partículas
2.5.3 Componentes del equipo de ferrografía
2.6 Ejemplo de aplicación
Tabla A1 Pruebas de laboratorio al aceite usado de acuerdo con el tipo de mecanismo
Tabla A2 Valores máximos ó mínimos permisibles para las diferentes pruebas de laboratorio
Tabla A3 Análisis de aceites usados Límites condenatorios
Tabla A4 Lista de problemas en motores Basada en análisis de aceite usado
Tabla A5 Límites de advertencia en aceites industriales Usados
Tabla A6 Lista de problemas en equipo industrial Basada en análisis de aceite usado
Referencias

1. TOMA DE MUESTRAS DE ACEITE
1.1 Recomendaciones generales
Las muestras de aceites usados que van a ser utilizadas se deben tomar recién detenido
el mecanismo, con el fin de que todas las impurezas se hallen en suspensión en el aceite.
Nunca se debe tomar la muestra del fondo del depósito o del filtro porque en estas partes
se encuentra la mayor concentración de impurezas, de las cuales muchas no recirculan
con el aceite.
Cuando se toman muestras periódicas se recomienda instalar un niple con válvula para
tomar la muestra. Se debe tomar la muestra a la misma hora del día y cuando la máquina
está sometida a las condiciones más críticas de operación.
La primera muestra de aceite no se debe tener en cuenta, porque se estaría analizando el
aceite acumulado en esa sección de la tubería.
Se debe enviar al laboratorio al menos 0.5 litros sin importar el tipo de aceite, excepto
cuando se realiza la prueba de herrumbre, que necesita 0.5 litros más.
Los aceites para transformadores y turbinas se deben almacenar en botellas de color
oscuro (son sensibles a la luz).
El envase utilizado para guardar la muestra debe estar completamente limpio y contar con
una tapa hermética, puede ser de vidrio o plástico duro, que no pueda ser deteriorado por
el aceite.
Los recipientes para las muestras deben ir debidamente marcados para su completa
identificación.
Los análisis de laboratorio son importantes para el mantenimiento, siempre y cuando se
sepan interpretar los resultados, poco o nada se gana si en el momento de obtener los
resultados el usuario no tiene los conceptos para interpretar y correlacionar las pruebas.
El éxito de un aceite nuevo o usado no depende solamente de saber realizar las pruebas
e interpretar los resultados obtenidos, sino también conocer cuales se deben efectuar.
1.2 Procedimiento para la toma de la muestra de aceite
Con el fin de que los resultados de los análisis de laboratorio, ya sea cualitativos ó
cuantitativos, que se le efectúen a una muestra de aceite usado sean lo más precisos
posibles, es necesario que la toma de la muestra de aceite se lleve a cabo siguiendo los
procedimientos que se han establecido para ello. Unos de los aspectos más importantes
que es necesario tener en cuenta es que el aceite que se va a analizar si sea
representativo del aceite que realmente está circulando dentro del equipo rotativo y que
este aceite no se haya contaminado con agentes externos al equipo rotativo en el
momento de tomar la muestra de aceite.

1.2.1 Punto de toma de la muestra de aceite
La selección del punto correcto donde se debe tomar la muestra de aceite es de vital
importancia, ya que si se toma en cualquier lugar, es factible que los resultados no sean
representativos de la condición real del aceite. El punto de la toma de la muestra de aceite
depende del sistema de lubricación del equipo rotativo al cual se le va a tomar la muestra
de aceite, en este caso se van a considerar los sistemas de lubricación más comunes
como el de salpique, circulación y por presión de aceite en la succión y en la descarga
como en el caso de los sistemas hidráulicos.
1.2.1.1 Sistema de lubricación por salpique
Se entiende por sistema de lubricación por salpique, aquellos sistemas en los cuales el
aceite es salpicado por el mismo mecanismo que está lubricando ó por elementos
asociados con él. En este caso se tienen sistemas tales como el de salpique por
engranajes, por anillo, por cadena, por disco, por cangilones, etc.
Punto de la toma de la muestra de aceite
Los siguientes son los puntos en los cuales se puede tomar la muestra de aceite:
- Punto de muestreo No1: está localizado en el punto más bajo de la carcaza del
equipo rotativo, y coincide con el punto por el cual se drena el aceite cuando se
cambia. La mayoría de los equipos rotativos, en este punto, en lugar de válvula
cuentan es con un tapón de drenaje, por lo que es necesario reemplazar el tapón,
por una válvula de media vuelta y a ésta por seguridad, se le vuelve a colocar el
tapón. Estos accesorios deben ser de acero inoxidable 304, de un diámetro igual al
del tapón de drenaje conque viene el equipo rotativo, el cual por lo regular es de ¾”
ó de 1”.
- Punto de muestreo No2: está constituido por una válvula localizada en la carcaza y
en un punto ubicado en la mitad de la altura del nivel de aceite. Por lo regular los
equipos rotativos no cuentan con esta válvula por lo que es necesario en un
mantenimiento que se le haga, perforarle lateralmente en el carter ó en el depósito
de aceite, y a la altura que se especificó, un orificio de 3/8”, hacerle rosca y colocar
un niple, una válvula de media vuelta, un niple, codo de 90°, un niple y un tapón
hembra. Todos estos accesorios deben ser de acero inoxidable 304. Si el equipo
rotativo no cuenta con esta válvula y mientras se le instala se puede utilizar para la
toma de la muestra de aceite el Punto de muestreo No1, siguiendo el procedimiento
recomendado.
- Vampiro ó tomador de muestra manual: este elemento permite tomar la muestra de
aceite a través del tubo de llenado y con el equipo rotativo en operación. La
imprecisión que se presenta al tomar la muestra de aceite con el vampiro es que la
manguera de succión al introducirla en el carter del equipo rotativo no permite
garantizar que el punto en el cual se toma la muestra de aceite es el correcto, por lo
que puede presentar cierto margen de error.
1.2.1.2 Sistema de lubricación por circulación

Se entiende por sistema de lubricación por circulación, aquellos sistemas en los cuales el
aceite es succionado y descargado a un circuito de lubricación mediante una bomba de
engranajes, ó de desplazamiento positivo. En este caso el sistema de lubricación está
constituido por un depósito de aceite (carter) integrado al equipo rotativo, ó independiente
de él, por una bomba de desplazamiento positivo, un filtro, un enfriador de aceite,
instrumentos y tuberías de circulación y de retorno de aceite.
Los siguientes son los puntos en los cuales se deben tomar las muestras de aceite:
- Punto de muestreo No1: está constituido por una válvula localizada en el carter ó
en el depósito de aceite y en un punto ubicado en la mitad de la altura del nivel de
aceite. Por lo regular los equipos rotativos no cuentan con esta válvula por lo que
es necesario en un mantenimiento que se le haga, perforarle lateralmente en el
carter ó en el depósito de aceite, y a la altura que se especificó, un orificio de 3/8”,
roscarlo y colocar un niple, una válvula de media vuelta, un niple, codo de 90°, un
niple y un tapón hembra. Todos estos accesorios deben ser de acero inoxidable
304. Si el equipo rotativo no cuenta con esta válvula y mientras se le instala se
puede utilizar para la toma de la muestra de aceite la válvula de drenaje, ubicada
en el drenaje de aceite siguiendo el procedimiento recomendado.
- Punto de muestreo No2: está localizado antes del filtro de aceite e inmediatamente
después de un codo de 90°. En este caso se puede instalar una Tee en la tubería
de entrada al filtro, con una reducción de 3/8” (en caso de que la tubería sea de un
diámetro mayor), un niple, una válvula de media vuelta, un niple y un tapón
hembra. Si no es factible instalar la Tee, se puede soldar un niple de 3/8”
directamente en la tubería del sistema de lubricación. Estos accesorios deben ser
de acero inoxidable 304.
- Punto de muestreo No3: está localizado después del filtro de aceite e
inmediatamente después de un codo de 90°. En este caso se puede instalar una
Tee en la tubería de salida del filtro, con una reducción de 3/8” (en caso de que la
tubería sea de un diámetro mayor), un niple, una válvula de media vuelta, un niple
y un tapón hembra. Si no es factible instalar la Tee, se puede soldar un niple de
3/8” directamente en la tubería del sistema de lubricación. Estos accesorios deben
ser de acero inoxidable 304.
En este caso se toma una muestra de aceite en los tres puntos de muestreo, las cuales
permiten determinar lo siguiente:
- Los Puntos de muestreo No1 y No2, permiten corroborar la tendencia al desgaste
de los mecanismos lubricados y con cualquiera de las dos determinar el estado
físico-químico del aceite. Las dos muestras de aceite tomadas, en cuanto a la
tendencia al desgaste son excluyentes, ó sea que se toma el valor donde el
contenido de metales sea mayor. Si el contenido de metales siempre es mayor en
una de las muestras de aceite tomadas se toma este Punto de muestreo como el
punto en el cual siempre se va a tener en cuenta para el análisis del contenido de
metales.
- Los Puntos de muestreo No2 y No3 permiten analizar la eficiencia del filtro al
hacerles Conteo de Partículas según la Norma ISO 4406.

1.2.1.3 Sistema por presión de aceite en la succión y en la descarga
Se entiende por sistemas por presión de aceite en la succión y en la descarga, aquellos
en los cuales el aceite circula por un sistema de tuberías, hace un trabajo y retorna de
nuevo a una presión determinada al depósito de aceite. En este caso el aceite se utiliza
más como un fluido hidráulico que como un aceite lubricante.
Los siguientes son los puntos en los cuales se debe tomar la muestra de aceite:
- Punto de muestreo No1: está localizado antes del filtro de aceite e inmediatamente
después de un codo de 90°. En este caso se puede instalar una Tee en la tubería
de entrada al filtro, con una reducción de 3/8” (en caso de que la tubería sea de un
- Punto de muestreo No2: está localizado después del filtro de aceite e
inmediatamente después de un codo de 90°. En este caso se puede instalar una
Tee en la tubería de entrada al filtro, con una reducción de 3/8” (en caso de que la
tubería sea de un diámetro mayor), un niple, una válvula de media vuelta, un niple
y un tapón hembra. Si no es factible instalar la Tee, se puede soldar un niple de
3/8” directamente en la tubería del sistema de lubricación. Estos accesorios deben
ser de acero inoxidable 304.
- Punto de muestreo No3: está localizado antes del filtro de retorno de aceite al
depósito de aceite. En este caso se puede instalar una Tee en la tubería de
entrada al filtro, con una reducción de 3/8” (en caso de que la tubería sea de un
En este caso se toma una muestra de aceite en los tres puntos de muestreo, las cuales
permiten determinar lo siguiente:
- Los Puntos de muestreo No1 y No2, permiten hallar la eficiencia del filtro al
hacerles Conteo de Partículas según la Norma ISO 4406.
- El Punto de muestreo No3 permite hallar la tendencia al desgaste de los
componentes del sistema hidráulico. El estado físico-químico del aceite se
determina con cualquiera de las tres muestras de aceite tomadas.
1.2.2 Procedimiento
Los siguientes son los pasos que se deben seguir para tomar la muestra de aceite:
1.2.2.1 Limpieza del punto de toma de la muestra de aceite

Antes de comenzar un proceso de la toma de la muestra de aceite es necesario
asegurarse de que el punto de la toma de la muestra de aceite esté limpio, de lo contrario
se debe limpiar con un trapo limpio que no desprenda hilachas.
1.2.2.2 Frasco para tomar la muestra de aceite
Para tomar la muestra de aceite se debe utilizar un frasco plástico transparente de 100 cc
de capacidad, que cuente con una tapa hermética.
1.2.2.3 Identificación de la muestra de aceite
El frasco donde se va a alojar la muestra de aceite debe llevar una etiqueta con la
siguiente información:
- Fecha.
- Nombre de la empresa.
- Nombre y código del equipo rotativo.
- Nombre y marca del aceite.
- Identificación del punto de muestreo.
- Volumen de aceite que contiene el equipo rotativo.
- Volumen de aceite añadido entre cambios de aceite.
- Temperatura de trabajo del aceite.
- Horas de operación del aceite y del equipo rotativo.
- Observaciones relevantes sobre las características del equipo rotativo y del
proceso, con el fin de que las recomendaciones que se den con respecto al estado
del aceite sean los más precisas posibles.
1.2.2.4 Procedimiento para la toma de la muestra de aceite
La muestra de aceite se toma de acuerdo con el siguiente procedimiento:
- Si el sistema de lubricación es por salpique y se va a tomar la muestra de aceite
utilizando el Punto de muestreo No1, se quita el tapón, se abre la válvula de
drenaje y se drena el agua libre, en caso tal de que el aceite contenga este
contaminante. En la mayoría de los casos el aceite puede contener agua debido a
la condensación del vapor de agua presente en el aire que se encuentra dentro del
equipo rotativo. Si las propiedades demulsificantes del aceite están dentro de
especificaciones, el agua se separa de éste, depositándose en el fondo del carter
del equipo rotativo (si el sistema de lubricación es por salpique), ó en el depósito
(si el sistema de lubricación es por circulación). Debido a este fenómeno primero
se debe drenar (eliminar) el agua presente en el aceite antes de recoger la
muestra de aceite para su análisis en el laboratorio. Luego se deja fluir por lo
menos un galón de aceite, ó hasta que éste salga caliente, se recoge en un
recipiente limpio y vuelve y se le aplica al carter del equipo rotativo ó al depósito
de aceite. Se debe utilizar un embudo para evitar arrojar el aceite al piso y facilitar
la toma de la muestra de aceite. Posteriormente se toma la muestra de aceite de
100 cm3
en el envase disponible para contenerla, cerrándolo herméticamente.
Luego se cierra de nuevo la válvula y se coloca el tapón hembra.
-

- Si el sistema de lubricación es por salpique y se va a tomar la muestra de aceite
utilizando el Punto de muestreo No2, se quita el tapón hembra, se abre la válvula
de media vuelta, y se toma la muestra de aceite de 100 cm3
en el envase
disponible para contenerla, cerrándolo herméticamente. Luego se cierra de nuevo
la válvula y se coloca el tapón hembra.
- Si el sistema de lubricación es por circulación de aceite, y se van a tomar las
muestras de aceite utilizando los Puntos de muestreo No1, No2 y No3, se quita el
tapón hembra, se abre la válvula de media vuelta, se deja fluir un volumen de
aceite equivalente a 100 cm3
de aceite, los cuales se recogen en un envase limpio
y vuelven y se le aplican al carter ó depósito de aceite del equipo rotativo. Una vez
realizada esta operación, se toma y se contiene la muestra de aceite de 100 cm3
en el envase limpio disponible para este propósito, garantizando que queda
herméticamente cerrado; luego se cierra de nuevo la válvula y se coloca el tapón
hembra.
- Si el sistema de lubricación es por presión de aceite en la succión y en la
descarga, y se van a tomar las muestras de aceite utilizando los Puntos de
muestreo No1, No2 y No3, se quita el tapón hembra, se abre la válvula de media
vuelta, se deja fluir un volumen de aceite equivalente a 100 cm3
de aceite, los
cuales se recogen en un envase limpio y vuelven y se le aplican al depósito de
aceite del equipo rotativo ó del sistema hidráulico según el caso. Una vez realizada
esta operación, se toma la muestra de aceite de 100 cm3
en el envase disponible
para este propósito, garantizando que queda herméticamente cerrado; luego se
cierra de nuevo la válvula y se coloca el tapón hembra.
- El envase utilizado para contener la muestra de aceite, solo se debe abrir en el
momento de la toma de la muestra de aceite, para evitar que ésta se influencie
con los contaminantes presentes en el ambiente.
- En el momento de tomar la muestra de aceite es muy importante introducir el niple
por donde sale el aceite, dentro del envase, con el fin de evitar la contaminación
del aceite con las partículas sólidas y metálicas que puedan estar presentes en el
medio ambiente.
- Los envases que contienen la muestra de aceite se deben seleccionar de tal
manera que dejen un espacio vacío en la parte superior, que permita agitar la
muestra de aceite antes de su análisis en el laboratorio.
- Al envase que contiene la muestra de aceite se le debe colocar una etiqueta
adhesiva con los datos especificados en el Numeral 1.2.2.3.
En caso de tener ambientes contaminados (alto contenido de vapor, humos,
cenizas y partículas en la atmósfera), es recomendable tomar la muestra de aceite
en una botella de vidrio limpia, utilizando un embudo limpio, para evitar hacer
regueros de aceite en el piso de la planta y facilitar la toma de la muestra de
aceite. El embudo se debe limpiar cada vez que se tome una muestra de aceite,
con un trapo limpio que no desprenda hilachas. Posteriormente en el cuarto de
control de la planta se vierte el aceite recogido en la botella, en el envase que va a
contener la muestra de aceite.
- Una vez realizados los pasos anteriores, se procede a enviar las muestras de
aceite al laboratorio para su análisis de acuerdo con las pruebas ASTM.

1.3 Observaciones
Los siguientes son algunos aspectos adicionales que es necesario tener cuenta en el
momento de tomar la muestra de aceite:
- Para el caso de equipos rotativos con sistema de lubricación por anillo, con un
volumen de aceite menor a 1 litro, se debe tener cuidado en el momento de tomar
la muestra de aceite, de no desocupar el carter del equipo rotativo, debido a que
en muchos de estos equipos rotativos, la longitud de la tubería de drenaje es
bastante considerable, (superior a 1m). Cuando se presenta este caso, una
segunda persona debe estar pendiente del nivel del aceite en el momento de la
toma de la muestra de aceite, para que vaya completando el nivel y así garantizar
que el mecanismo lubricado cuenta con la cantidad correcta de aceite, evitando
que se presente una falla catastrófica por lubricación.
- La muestra de aceite que se tome se debe enviar lo más pronto posible al
laboratorio, con el fin de que los resultados de los análisis sean lo más
representativos posibles.

2. ANÁLISIS Y CONTROL DE CALIDAD EN LOS LUBRICANTES.
Uno de los elementos constitutivos más importantes en un equipo es el lubricante que
protege sus diferentes componentes. Un funcionamiento defectuoso del equipo depende
en muchos casos, tanto de la calidad del aceite como de la degradación que éste pueda
sufrir a través del tiempo. En la industria hay muchos equipos en los cuales la frecuencia
del mantenimiento preventivo está sujeta al cambio de aceite, es decir, que si se logran
ampliar los intervalos de drenaje del aceite usado, es posible dejar el equipo en operación
durante un periodo de tiempo más prolongado.
Es probable que uno de los elementos más valiosos con que cuenta la gerencia técnica
de una planta sea el análisis periódico de laboratorio, tanto al aceite nuevo como al
usado.
Los análisis de lubricantes proveen a los grupos de mantenimiento valiosa información
respecto del proceso de lubricación. Indican principalmente el estado del aceite y las
características físico – químicas más importantes del aceite y soportan en repetidas
ocasiones la decisión de continuar usando o no un lubricante.
Con un cuidadoso manejo y un completo historial pueden entregar información del estado
de los componentes mecánicos y apoyar estrategias de mantenimiento predictivo.
Un análisis de laboratorio bien elaborado es muy valioso dentro de cualquier programa de
mantenimiento preventivo porque permite corregir anomalías en el diseño original de
algunos mecanismos, evaluar la calidad de los repuestos y reducir considerablemente los
costos por consumo de lubricantes.
Un aceite se debe analizar cuando huele a quemado, presenta un color opaco u oscuro, o
se quiere determinar cuál es la frecuencia entre cambios o el nivel de protección que éste
le da a los mecanismos lubricados.
Los tipos de aceites que se analizan son:
Los empleados en la lubricación de la maquinaria industrial.
Los utilizados en la lubricación de motores de combustión interna.
2.1 NORMAS ASTM Y OTRAS PRUEBAS DE LABORATORIO
La ASTM (Sociedad americana para pruebas y materiales) ha establecido una serie de
normas para evaluar las propiedades físico- químicas, tanto del aceite nuevo como usado.
Cada norma tiene un método estandarizado, el cual debe ser el mismo, cualquiera sea el
laboratorio en donde se lleve a cabo dicho análisis. Una prueba de laboratorio no quedará
bien especificada si no se tiene en cuenta el método ASTM bajo el cual se efectuó.
También se usan algunas otras normas como las DIN que son ampliamente utilizadas en
Europa pero casi desconocidas en nuestro medio y las MIL-L que son normas para
estandarizar pruebas por parte de las fuerzas militares de los Estados Unidos.

2.1.1 Gravedad específica y API en productos del petróleo (ASTM D287)
La gravedad específica de los aceites derivados del petróleo es la relación entre el peso
de un volumen dado de un aceite y el peso de un volumen idéntico de agua y siempre es
menor de 1.0. La gravedad específica en ºAPI se emplea mas en el análisis de los aceites
usados y está basada en una escala arbitraria en la cual el agua tiene un valor de 10º API.
En este caso los aceites derivados del petróleo tienen una gravedad en º API mayor que
la del agua
La gravedad específica se evalúa bajo la norma ASTM D287 a una temperatura de
15,6ºC, y para aceites derivados del petróleo su valor esta comprendido entre 0,89 y 0,93,
siendo 0,91 el valor más aceptado.
Se basa en el principio de que la gravedad específica de un líquido varía directamente
con la profundidad de inmersión de un cuerpo flotando en el líquido.El cuerpo flotante, el
cual es graduado en unidades de gravedad API, se llama hidrómetro API. Se mide
observando la libre flotación del hidrómetro y determinando la intersección del menisco
inferior del líquido con la escala del hidrómetro, luego de que se alcanza el equilibrio en la
temperatura. Se toman las lecturas y se hacen las correcciones del caso.
Figura 2.1 Gravedad específica
La relación entre la gravedad específica y la gravedad en ºAPI está dada por:
2.1.2 Viscosidad (ASTM D 445 y ASTM D 1745)
En la viscosidad Cinemática según norma ASTM D 445 se mide el tiempo para que un
volumen fijo de líquido pueda fluir a través de un capilar de vidrio calibrado.

Figura 2.2 Equipo para obtención de viscosidad cinemática
La viscosidad cinemática se calcula mediante el tiempo de flujo y el factor de calibración
del viscosímetro.
Para calcular la viscosidad absoluta según norma ASTM D 1745, se determina la
densidad del líquido a la misma temperatura que la viscosidad cinemática y el producto de
los dos datos anteriores constituye la viscosidad absoluta.
Figura 2.3 Equipo para obtención de viscosidad absoluta
El valor hallado para la viscosidad, considerado aisladamente, no tiene sentido, ya que
este puede ser igual al del aceite original, dado que este puede estar oxidado y diluido en
la misma proporción, lo cual hace que su viscosidad no varíe.

2.1.3 Viscosidad (ASTM D 88)
Figura 2.4 Equipo para medición de viscosidad Saybolt Universal
La viscosidad del aceite usado es uno de los factores más significativos para determinar si
puede o no continuar en servicio. Los factores que alteran la viscosidad del aceite pueden
ser físicos (contaminación) o químicos (oxidación).
Para obtener mejores resultados esta debe tener una concordancia con la velocidad,
carga y temperatura de la parte lubricada. Existe una gran relación entre la viscosidad y la
volatilidad de un aceite.
En esta prueba se mide el tiempo en segundos que se necesita para que un volumen de
60 cm3 de muestra fluyan a través de un orificio calibrado Universal o Furol. La viscosidad
se expresa en segundos saybolt universal (SSU) o segundos saybolt furol (SSF). Las
temperaturas usuales de la prueba son 100 °F y 210 °F.

Figura 2.5 Esquema del ensayo de medición de viscosidad SSU
El incremento en la viscosidad de los aceites usados por lo general indica oxidación del
mismo.
2.1.4 Índice de viscosidad (ASTM D 2270)
El índice de viscosidad (IV) es un número empírico que se evalúa solo para aceites
nuevos; en aceites usados puede dar un valor incorrecto de la estabilidad del aceite. Sin
embargo si se analiza, un incremento o una disminución pueden indicar contaminación
con otro producto. El IV indica el efecto de la temperatura sobre la viscosidad de un
aceite. Si hay una disminución, pude indicar una baja resistencia a la cizalladura de los
aditivos mejoradotes de IV. Se puede calcular mediante ecuaciones o directamente de las
tablas basadas en el método ASTM D 2270-74, conociendo la viscosidad del aceite en
cSt, a 40 °C y a 100 °C. Donde:
L: Viscosidad en cSt a 40 °C de un aceite que tiene un IV =0 y una viscosidad en cSt a
100 °C igual a la de la muestra de aceite.
v : Viscosidad en cSt a 40 °C, de la muestra de aceite.
H: Viscosidad en cSt a 40 °C de un aceite que tiene un IV = 100 y una viscosidad en cSt,
a 100 °C, igual a la de la muestra de aceite.

Para aceite con IV > 100:
Donde:
Y: Viscosidad en cSt a 100 °C, de la muestra de aceite.
Para tener un IV aproximado se puede utilizar la siguiente figura
Figura 2.6 Índice de viscosidad entre 0 y 100

El índice de viscosidad es la característica más importante a tener en cuenta al escoger el
lubricante, después de la viscosidad y debe ser tenido en cuenta en aplicaciones donde el
aceite debe estar sometido a grandes cambios en su temperatura, como es el caso de los
aceites de cárter de automóviles, ya que allí debe existir buena fluidez a bajas
temperaturas y conservarse su viscosidad a temperaturas normales de funcionamiento.
En algunos fluidos hidráulicos de aeronaves el aceite pasa de 100 °F por ejemplo en tierra
a temperaturas bajo cero en vuelo, lo cual exige altos índices de viscosidad.
2.1.5 Color (ASTM D 1500)
Actualmente esta característica carece de valor como criterio de evaluación de los aceites
nuevos, por que este puede ser modificado o enmascarado por los aditivos. El color de un
aceite se especifica con un número. Varías escalas son utilizadas para determinar los
colores de un producto del petróleo. La conversión y comparación aproximada de las
escalas más comunes puede hacerse utilizando una tabla de comparación de colores.
Figura 2.7 Equipo medidor de color ASTM D 1500
Existen varias clases de colorímetros según sea la sustancia a la que se quiera realizar el
ensayo, a continuación se listan los diferentes tipos de colorímetros y su aplicación:
 Colorímetro Saybolt. Se utiliza para aceites blancos, naftas, parafinas,
combustibles, kerosene y solventes.
 Colorímetro Tag-Tobinson. Se utiliza para aceites industriales, solventes,
parafinas y aceites de proceso.
 Sistema platino-cobalto (APHA). En solventes para laca, diluyentes y productos
petroquímicos.
 Estándar o Norma Garner. Solventes, barnices, petroquímicos, muy utilizados en
la industria de la pintura.
 Comparador de color Hellige. Utilizado también en la industria de la pintura,
solventes y lacas.
 Tintómetro Lovivond. Petrolatos USP, sulfonatos y productos químicos.
 Dicromato de potasio. Hidrocarburos puros y aromáticos.

Figura 2.8 Escala de comparación de colores ASTM D 1500
Propiamente el color del aceite debe utilizarse mas como indicador ya que es
característico para cada fabricante y solo sirve para comparar el aceite en servicio con
uno nuevo.
2.1.6 Punto de inflamación y combustión (ASTM D 92 – ASTM D 93)
El punto de inflamación se determina calentando la muestra en aparatos normalizados y
aplicando una llama en su superficie.
Se puede efectuar en vaso abierto para puntos de inflamación elevados (ASTM D- 92),
para lo cual una cápsula de prueba se llena a un nivel específico con la muestra. La
temperatura de la muestra se incrementa rápidamente al comienzo y luego muy
lentamente cuando el punto de inflamación se aproxima. A intervalos específicos una
pequeña llama de prueba se pasa a través de la cápsula. La temperatura más baja a la
cual la aplicación de la llama hace que los vapores próximos a la superficie entren en
ignición se toma como punto de inflamación.

Figura 2.9 Esquema del ensayo de medición de puntos de inflamación y combustión (vaso abierto)
Para determinar el punto de combustión el ensayo se continúa hasta que la aplicación
de la llama cause la combustión del aceite por cinco segundos como mínimo. Se efectúa
en vaso cerrado para aceites más ligeros o de más baja inflamabilidad (ASTM D-93).
Una mezcla de aire y vapor combustible puede ser encendida cuando su composición en
volumen está entre 1% y 6%, a partir de éste valor es explosivo.
Un bajo punto de inflamación en un aceite lubricante puede ser indicativo de que se van a
presentar mayores pérdidas por evaporación del aceite durante su uso.
En los aceites nuevos se emplea como parámetro de referencia para determinar la
temperatura máxima hasta la cual se pueden emplear sin riesgo alguno; y en los aceites
usados, si ha disminuido, puede indicar que el aceite está diluido con un solvente o con
un combustible, está contaminado con un aceite de menor viscosidad, o se ha craqueado
debido a temperaturas de trabajo excesivamente altas; un valor alto respecto al inicial
indica que ha habido pérdidas por evaporación.
Figura 2.10 Equipo para determinación de punto llama y punto de combustión ASTM D92

2.1.7 Punto de nebulosidad Y fluidez (ASTM D 97)
Figura 2.11 Esquema del ensayo de medición de puntos de nebulosidad y fluidez
Se analiza solamente a aceites nuevos que van a trabajar a bajas temperaturas. El punto
de nebulosidad de un aceite es la temperatura a la cual su contenido de parafinas sólidas
que normalmente se encuentran en solución, comienzan a solidificarse y separarse en
pequeñísimos cristales, haciendo que el aceite aparezca como nebuloso o turbio. El punto
de fluidez es la mínima temperatura a la que el aceite puede fluir o verterse y se define
como la temperatura 2.7ºC por encima de la cual el aceite se mantiene en su posición
cuando se inclina el recipiente en el cual está alojado.
El conocimiento del punto de fluidez de un aceite está relacionado con el funcionamiento
de una máquina a baja temperatura. El aceite nunca debe cristalizar durante su
funcionamiento y en algunos casos incluso durante su almacenamiento.
Figura 2.12 Equipo para determinación de los puntos de nebulosidad y fluidez según ASTM D97

2.1.8 Residuo de carbón (ASTM D 189 – ASTM D 524)
Se emplea solamente para aceites nuevos utilizados en la lubricación de cilindros de
compresores, de motores de combustión interna, de 2 y de 4 tiempos, aceites de
transferencia de calor, aceites para laminación y en aquellos mecanismos en los cuales el
aceite va a trabajar a temperaturas superiores a los 80 °C.
Se define como el porcentaje de depósitos carbonosos que se obtienen al someter a una
muestra de aceite a evaporación y pirolisis en las condiciones normales de ensayo. Se
utilizan dos métodos para determinar esta característica:
Figura 2.13 Esquema ensayos Conradson y Ramsbottom
Conradson (ASTM D-189) para el cual una cantidad pesada de muestra se coloca en un
crisol y se somete a destilación destructiva. El residuo se somete a reacciones de
rompimiento y carbonización durante un período fijo de severo calentamiento. Al final del
período de calentamiento especificado, el crisol de prueba que contiene los residuos
carbonáceos es enfriado en un desecador y pesado. El porcentaje de residuo respecto a
la muestra inicial es el residuo "conradson".
Figura 2.14 Equipo para determinación de residuos de carbón Conradson

Ramsbottom (ASTM D-524) este se fundamenta en someter la misma cantidad de aceite
(o de grasa) en una botella cerrada, a una temperatura de 550 °C, durante 20 minutos en
el interior de un horno. Una vez pesado el residuo, se establece la proporción con la
cantidad inicial.
Esta característica permite obtener, siempre con reservas, algunas conclusiones sobre la
tendencia a la carbonización de los aceites. Aumenta con la viscosidad.
Los porcentajes por peso de carbón admisibles en los aceites lubricantes son de 0.1 hasta
0.9 %.
2.1.9 Número de neutralización (ASTM D 974 – ASTM D 664)
Constituye una medida de la acidez total del aceite usado y su valor debe compararse con
respecto a la acidez del aceite original. Esta íntimamente relacionado con el TAN (Número
ácido total). Los factores que mas inciden en el valor del número de neutralización del
aceite nuevo son el grado de refinación de la base lubricante, el tipo de base y el tipo de
aditivos. El número de neutralización de un aceite nuevo indica su calidad, y en un aceite
usado representa su grado de descomposición.
El método ASTM D-974 es colorímetro y se utiliza para evaluar la acidez de los aceites
de color claro, en este la muestra se disuelve en una mezcla de tolueno e iso-propanol
que contiene una pequeña cantidad de agua y la solución resultante se titula a
temperatura ambiente con una base o ácido alcohólico hasta un punto final indicado por el
cambio de color que produce el indicador utilizado.
Figura 2.15 Equipo para determinación de TAN con la norma ASTM D974

El método ASTM D-664 es un método potenciométrico y se define como el número de
miligramos de una base, en términos de hidróxido de potasio (KOH) que es necesario
añadirle a un gramo de muestra de aceite para que reaccione con los constituyentes
ácidos y alcance un punto final equivalente a un pH de 11.
A pesar de que la acidez está relacionada con la corrosividad, no siempre un número de
ácido alto indica que el aceite será corrosivo. No se conoce ninguna relación general entre
la corrosión de cojinetes y el número de ácido o de base.
El número de neutralización se aplica con efectividad en el control de aceites para turbina,
aislantes, hidráulicos en servicio. Con el valor dado al aceite nuevo y por comparación
pueden detectarse las condiciones mecánicas, cambio en las condiciones de trabajo y
desgaste del aceite. El aumento en el número de ácido o la disminución en el número de
base indican oxidación del aceite.
Figura 2.16 Esquema del ensayo para la determinación del numero de neutralización
2.1.10 Número básico total TBN (ASTM D 664 y D 2896)
El TBN es básicamente una medida del potencial que tiene el aceite para neutralizar los
ácidos que se vayan formando (azufre, cloro y bromo).
El TBN analizado por el método ASTM D 664 indica la cantidad de miligramos de acido
clorhídrico. (HCL), y si es por el método ASTM D 2896, el de miligramos de acido
perclórico, que es necesario añadirle a un gramo de la muestra de aceite para neutralizar
todos sus componentes básicos.
El TBN en un aceite de motor esta relacionado con su capacidad de detergencia –
dispersancia; a medida que disminuye se reduce la capacidad de limpieza del aceite hacia
las partes del motor, en especial en la zona en la cabeza del pistón y en los anillos de
compresión y raspador de aceite.
Los aceites de motor presentan valores de TBN o alcalinidad elevados y TAN de 2 a 3,
debidos a la composición de su paquete de aditivos.

2.1.11 Insolubles en pentano y benceno (ASTM D 893)
Conocer el contenido de insolubles en un aceite y su composición es muy importante
porque éste ésta relacionado directamente con la degradación del aceite, con la eficiencia
de los filtros, con el desgaste, y en el caso de aceites detergentes, con su grado de
saturación frente al carbón producido en la combustión.
Una muestra de aceite lubricante usado se mezcla con pentano y se centrifuga. El aceite
en solución es decantado y el precipitado lavado con pentano, secado y pesado para dar
los insolubles en pentano. Para insolubles en benceno una muestra separada de aceite se
mezcla con pentano y luego se centrífuga. El precipitado se lava por duplicado con
pentano, nuevamente con una solución de benceno-alcohol y luego otra vez con benceno.
El material insoluble es entonces secado y pesado para dar los insolubles en benceno.
El porcentaje máximo permisible de insolubles en pentano en un aceite altamente
detergente se considera normal hasta 2 % y 1.5 % para un nivel de detergencia
moderado.
La interpretación de los datos es la siguiente:
Insolubles en pentano. Representa las resinas de oxidación más materia extraña.
Insolubles en benceno. Representa la materia extraña.
Resinas Insolubles. Representa los productos de oxidación y corresponde a los
insolubles en pentano menos los insolubles en benceno.
Esta prueba sirve para determinar la capacidad de un aceite motor para seguir en servicio
o en la determinación de la causa de la falla de un motor.
Figura 2.17 Centrífuga para separación de los insolubles en pentano y en benceno
En general un bajo contenido de insolubles en pentano indica que el aceite está en
buenas condiciones. Los productos de oxidación y otras formas de contaminación, son

muy pequeñas. Un valor relativamente alto de insolubles, muestra la presencia de
contaminación por una fuente externa tal como polvo o partículas de metal. Si el
contenido de insolubles en benceno es mayor del esperado existe una falla de operación,
lo cual puede ser complementado con un análisis del contenido de metales por
espectrometría de masa para localizar la causa. Los altos contenidos de insolubles en
pentano indican oxidación excesiva por alta temperatura o utilización del aceite
inadecuado.
2.1.12 Tensión interfacial (ASTM D971)
Tiene poco significado en los aceites nuevos. Se emplea para analizar las características
de la interfase que se forma cuando el aceite se contamina con agua. Los factores que
influyen sobre esta propiedad son:
 La naturaleza química del agua y del aceite.
 Las altas temperaturas aumentan la miscibilidad entre el agua y el aceite,
disminuyéndola.
 La presencia de cuerpos polares producto de la oxidación del aceite, la
disminuyen.
Normalmente se le analiza a los aceites para turbinas de vapor y dieléctricos, y los
resultados se comparan con los siguientes intervalos:
Tabla 2.1 Rangos de valores de comparación de tensión interfacial
Valores bajos de la tensión interfacial en aceites usados indican una elevada tendencia
del aceite a emulsionarse con el agua, disminución de sus características
antiemulsionantes y puede indicar la presencia de lodos en el aceite debido a que los
ácidos orgánicos y los ésteres (lodos) son tenso-activos. Se ha comprobado que cuando
la tensión interfacial baja a la mitad de su valor original, existen posibilidades de que el
aceite haya alcanzado su nivel de saturación de lodos.
Se determina midiendo la fuerza necesaria para despegar un anillo plano de alambre de
platino desde la superficie del líquido de más alta tensión superficial, esto es, hacia arriba
desde la interfase agua-aceite. Para calcular la tensión interfacial, la fuerza medida se
corrige determinando un factor empírico, el cual depende de la fuerza aplicada, la
densidad tanto del aceite como del agua, y las dimensiones del anillo.

Figura 2.18 Equipo para medición de la tensión interfacial
Esta prueba es uno de los métodos más efectivos para detectar una oxidación incipiente
de un aceite almacenado durante mucho tiempo. Se aplica con frecuencia a los aceites de
transformadores eléctricos, donde la oxidación es especialmente perjudicial. Los ácidos
formados pueden atacar el aislamiento y los lodos de oxidación interferir con la circulación
y enfriamiento del embobinado.
Estos aceites deben ser evaluados periódicamente por esta prueba para determinar la
posibilidad de su reemplazo.
2.1.13 Dilución por combustible (ASTM D 322)
Una dilución exagerada por gasolina o gasoil, en los aceites automotores puede tener
serias consecuencias sobre el engrase y la seguridad del funcionamiento del motor,
debido a la disminución de la viscosidad, del punto de inflamación y de la calidad del
aceite.La dilución por combustible puede ser originada por una de las siguientes causas:
 Anillos y/o cilindros gastados.
 Excesiva cantidad de combustible en la relación aire / combustible.
 Largos periodos de funcionamiento a bajas temperaturas.
 Ventilación deficiente del carter.
 Acelerar demasiado rápido.
 Bombear el acelerador con el motor apagado.
 Estrangulación excesiva del motor.
 Dejar trabajar el motor durante largo tiempo sin carga.
 Prender y apagar el motor frecuentemente.
 Demasiado juego en las guías de las válvulas.
 En algunos tipos de bombas de combustible cuando el diafragma está deteriorado.

 Cuando el regulador termostático de los gases del exosto está pegado o funciona
mal.
 Gasolina que contiene un alto porcentaje de hidrocarburos pesados.
En este método una muestra mezclada con agua, es colocada en un balón de vidrio
provisto de un condensador de reflujo que descarga en una trampa graduada conectada
al balón. Se calienta y el contenido del balón se lleva hasta ebullición. El combustible en la
muestra se vaporiza junto con el agua y se licua en el condensador. El disolvente se
recoge en la parte superior de la trampa y el exceso de agua se recircula hacia el balón
donde nuevamente se vaporiza, llevando una cantidad adicional de disolvente. La
ebullición se continúa hasta que el disolvente es recuperado en la trampa y su volumen se
lee y se refiere a la muestra original.
Figura 2.19 Esquema de la prueba de dilución por combustible
Esta prueba está diseñada para determinar en forma exacta la dilución de los aceites de
cárter en motores a gasolina. Una alta dilución perjudica la lubricación, aumenta el
consumo de aceite, reduce la estabilidad a la oxidación y eleva el nivel de aceite en el
cárter.
Para motores Diesel no existe una prueba como esta por lo cual se utilizan la viscosidad y
el punto de llama para detectarla.
2.1.14 Demulsibilidad (ASTM D 1401 y D 2711)
El método estándar ASTM D 1401 se utiliza para los aceites sintéticos y para los de
turbinas de vapor con una viscosidad entre un grado ISO 32 y un 100. El ASTM D 2711
para los demás tipos, incluyendo los de EP.

ASTM D1401 En esta prueba una muestra de 40 cm3 de agua destilada y 40 cm3 de
aceite se agitan por cinco minutos a 130 °F en un cilindro graduado. El tiempo requerido
para la separación de la emulsión en aceite y agua, es anotado. Si al término de una hora,
tres o más mililitros de la emulsión aún permanecen, la prueba es suspendida y las
cantidades de aceite, agua y emulsión son reportadas. Las tres cantidades se presentan
en éste orden y separadas por un guión. El tiempo en minutos también es reportado entre
paréntesis.
Figura 2.20 Equipo utilizados para la determinación de la demulsibidad según norma ASTM D 1401
ASTM D2711 En un tubo de embudo, son agitados 405 ml del aceite y 45 ml de agua
durante cinco minutos a una temperatura de 180 °F. Después de un período de cinco
horas de reposo, son sacados 50 ml de la parte superior de la capa de aceite, siendo
centrifugados para determinar el "porcentaje de agua en el aceite". Los mililitros de "agua
libre" se miden y se anotan. Luego la mezcla es drenada, hasta que permanezcan 100 ml
en la parte inferior del tubo de embudo. Este volumen es luego centrifugado y el agua y la
emulsión son separados, anotando el valor. El agua extraída de esta capa es añadida a la
cantidad de agua anterior y el volumen total es medido y anotado. Cuando este ensayo se
utiliza para probar aceites de engranajes con EP, la cantidad de aceite es reducida a 360
ml, mientras que el volumen de agua se aumenta hasta 90 ml.

Figura 2.21 Equipo utilizados para la determinación de la demulsibidad según norma ASTM D 2711
Esta propiedad es deseable en aceites donde el agua debe separarse fácilmente del
aceite, tales como los aceites de turbina, aceites para cilindros de vapor, fluidos
hidráulicos, aceites para motor, aceites para engranajes.
Los factores que favorecen la estabilidad de las emulsiones son:
 Una tensión interfacial suficientemente baja.
 Viscosidad muy elevada del aceite.
 Pequeña diferencia de densidad entre ambos líquidos.
 Presencia de sulfonatos por oxidación del aceite.
2.1.15 CARACTERÍSTICAS ANTIESPUMANTES (ASTM D892)
La muestra, mantenida a una temperatura de 75°F, es soplada con aire a una rata
constante por cinco minutos, luego es dejada en reposo por 10 minutos. El volumen de
espuma es medido al final de ambos períodos. La prueba se repite sobre una segunda
muestra a 200°F. Se elimina cualquier residuo de espuma después de la prueba anterior,
mediante agitación. Se saca la muestra del baño, dejándola enfriar hasta 110°F. Luego se
coloca el cilindro dentro del baño a 70°F. Se introduce el difusor de aire y se repite el
procedimiento anterior, esta prueba se realiza con equipos como el que se puede apreciar
en la Figura.

Figura 2.22Equipo para determinar la característica de formación de espuma en los aceites
La espuma consiste en burbujas de aire que ascienden rápidamente hacia la superficie
del aceite, pero debe ser diferenciada del atrapamiento de aire que es el ascenso lento de
burbujas dispersas a través de todo el aceite.
El incremento en las ratas de flujo en sistemas hidráulicos, aceites para turbina y sistemas
industriales que utilizan aceite hacen necesario utilizar aditivos antiespumantes, los cuales
disminuyen la formación de espuma pero muchos de estos tienden a incrementar las
características de atrapamiento de aire. El aditivo debe mantener un perfecto balance
entre estos dos fenómenos.
Entre las causas que favorecen la formación de espuma, se tienen: un bajo nivel de aceite
en la consola, tubo de retorno del aceite por encima del nivel normal, entrada de aire en la
tubería de succión de la bomba y agua en el aceite.
Los aceites de baja viscosidad favorecen la resistencia a la formación de espuma ya que
liberan más fácilmente el aire.
2.1.16 Aeroemulsión (DIN 5381)
El método para evaluar la aeroemulsión de un aceite se basa en la observación, por
medio de una balanza de Mohr, del ritmo de separación del aire que quedó en suspensión
en forma de diminutas burbujas, en el aceite, después de haberlo sometido a un proceso
de soplado o de dispersión, en condiciones controladas.
La balanza de Mohr determina continuamente la densidad de la mezcla de aceite - aire y
el ensayo se basa en la medida del tiempo que tarda el aceite en alcanzar una retención
de aire inferior a un límite previamente establecido.

Figura 2.23 Balanza de Mohr usada para la determinación de las características aeroemulsionantes según DIN 5381
2.1.17 Agua en productos del petróleo (ASTM D 95 y D 96)
Con el método ASTM D-96 se obtienen agua y sólidos por centrifugación (BSW), y por el
método ASTM D-95 se obtiene el agua por destilación y el sedimento mediante extracción
con un solvente o por filtración en caliente. En este último caso el material es calentado
bajo reflujo con un solvente inmiscible en agua, el cual destila conjuntamente con el agua
de la muestra. El solvente y el agua son condensados y separados en una trampa, el
agua ocupa la parte graduada y el solvente retorna al balón.

Figura 2.24 Equipo usado para la determinación de agua en productos del petróleo según norma ASTM D 95
El contenido de agua en una muestra de aceite usado por debajo de 0.1 % por volumen
no representa ningún problema, entre 0.1 % y 0.2 % el contenido se considera alto, pero
es controlado por los aditivos antiemulsionantes, antioxidantes 60 y anticorrosivos que el
aceite posee; por encima de 0.2 % es critico y es necesario buscar la causa que lo
origina.
El contenido de agua en general es perjudicial en un producto del petróleo, pero esto
depende en gran parte del tipo de producto y su finalidad. Algunas aplicaciones pueden
tolerar concentraciones diferentes de agua, otras en cambio no admiten ninguna cantidad,
incluso no determinable por esta prueba. En aceites de transformador y aceites de
refrigeración industrial se prefieren otras pruebas que tengan relación directa con el
contenido de agua, como la rigidez dieléctrica.
Un producto del petróleo sale normalmente limpio de refinería, pero durante el manejo y
almacenamiento puede contaminarse, inclusive con agua de condensación.

2.1.18 Corrosión en lámina de cobre (ASTM D 130)
Una lámina de cobre pulida se sumerge en una cantidad dada de muestra y se calienta a
una temperatura y por un tiempo característico del material que es probado. Al final de
este período, la lámina de cobre se retira, se lava y se compara con el patrón ASTM para
cobre.
Figura 2.25 Patrón de colores para evaluar la corrosividad de lámina de cobre según norma ASTM D 130
La prueba de lámina de cobre evalúa la tendencia del aceite para provocar corrosión en
los metales blandos, y no la habilidad del aceite para prevenir la corrosión.
Su conocimiento es de utilidad en la lubricación de bujes de bronce, cojinetes que
contienen bronce y ruedas de bronce para unidades de reducción de engranajes
helicoidales, así mismo lo es para cojinetes antifricción con separadores de bronce, para
aceites hidráulicos, aceites aislantes, aceites de maquinado para no ferrosos, etc.
Se utiliza en refinería para controlar los productos terminados. También se utiliza en
análisis de solventes y combustibles para asegurar que estos productos no atacan las
partes de cobre con las que están en contacto.
Las tres variables que componen la prueba (tiempo, temperatura e Interpretación de la
apariencia de la lámina) se toman de tal manera que las condiciones reflejen la aplicación
a que va a estar sometido el producto.
2.1.19 Herrumbre (ASTM D665)
Se utiliza una barra de acero 1018. La muestra de aceite se mezcla con una cantidad
indicada de agua y la barra de acero es sumergida en esta mezcla a temperatura
controlada y por un tiempo determinado. Al final del ensayo la barra se lava y se seca y el
resultado se reporta por observación de ésta y se decide si el aceite pasa o no pasa. Para
efectuar esta prueba se requieren como mínimo 500 cm3 de aceite.

Figura 2.26 a. Equipo utilizado para la determinación de herrumbre. b. Esquema de realización de la prueba de
herrumbre según norma ASTM D 665
La herrumbre es causada por el agua y el aire sobre los materiales ferrosos. Esta prueba
se le hace a aceites nuevos o usados. Su acción se previene con los aditivos de tipo
polar, pero el porcentaje de estos se deben controlar ya que pueden ejercer una acción
negativa sobre las propiedades antiespumantes, antioxidantes y de demulsibilidad.
Esta prueba es importante para aceites que están en contacto con agua, tales como
aceites de turbina. Sin embargo actualmente se utiliza para otros tipos de aceite, siempre
y cuando exista la posibilidad de contaminación con agua. Teniendo en cuenta que los
aceites tienen inhibidores de corrosión, es más importante el análisis del aceite usado,
respecto a esta prueba.
Figura 2.27 Barras de acero después de pruebas en aceites diferentes. a. pasa b. no pasa

2.1.20 Contenido de cenizas (ASTM D 482 – ASTM D 874)
Para evaluar el contenido de cenizas, en una muestra de un aceite nuevo o usado, se
emplean dos métodos. El ASTM D 482 para aquellos aceites formulados con aditivos sin
cenizas y el ASTM D 874 para los que contienen aditivos con cenizas.
La muestra se quema hasta que sólo queden cenizas y carbón. Luego es enfriada, la
ceniza carbonizada se trata con ácido sulfúrico y se calienta a 550°C hasta que la
oxidación del carbono es prácticamente completa. La ceniza se enfría entonces y se trata
nuevamente con ácido sulfúrico, se calienta hasta 775°C y se pesa
Figura 2.28 Equipo para determinación de cenizas sulfatadas
El análisis de porcentaje de cenizas de una muestra de aceite usado, sirve para
determinar el grado de deterioro de los aditivos que posee, su eficiencia, el desgaste de
las diferentes piezas que lubrica y las partículas extrañas que entran en el sistema. Este
análisis únicamente se puede hacer si se tiene el contenido de cenizas de dicho aceite
cuando nuevo.
Esta prueba identifica el contenido aproximado de aditivos detergentes, especialmente
aquellos derivados del bario y calcio. Existen razones por las cuales el contenido de
ceniza sulfatada puede ser mal interpretado; la detergencia de un lubricante depende
también del aceite base y de algunos aditivos diferentes que no dejan ceniza; el contenido
de ceniza puede ser debido a otros aditivos no detergentes; existen límites efectivos del
aditivo por encima de los cuales el efecto detergente disminuye.
Si el contenido de ceniza sulfatada es mayor en un aceite usado puede existir
contaminación con residuos metálicos del motor, polvo del aire mal filtrado o plomo en el
combustible si es un motor a gasolina.
2.1.21 Punto de anilina (ASTM D 611)
Para la realización de esta prueba se colocan volúmenes iguales de anilina y de aceite en
un tubo de ensayo, los cuales se mezclan mecánicamente. La mezcla se calienta a
velocidad controlada hasta que las dos fases comienzan a ser miscibles. La mezcla se

enfría entonces a velocidad constante y la temperatura a la cual las dos fases se separan
se toma como el punto de anilina.
Figura 2.29 Equipo manual para determinación del punto anilina según norma ASTM D 611
El punto de anilina es un indicador del poder de dilución de los solventes. A más bajo
punto de anilina, más alto el poder de dilución. Se utiliza también para determinar las
características de ignición de los combustibles Diesel a través del índice Diesel.
El punto de anilina tiene importancia al evaluar el comportamiento del aceite frente a los
retenedores y sellos constituidos por materiales de caucho y elastómeros, ya que este los
puede ablandar o endurecer, lo que ocasionaría el mal funcionamiento de los mismos.
Cuando el punto de anilina es bajo, hay tendencia al endurecimiento del caucho.
La anilina, las resinas y los lodos que se deforman durante la oxidación y degradación de
los aceites tienen una solubilidad muy semejante, por lo cual para disolver los lodos es
necesario calentar el aceite por encima de su punto de anilina.
2.1.22 Resistencia Dieléctrica (ASTM D877 Y D1816)
Los aceites derivados del petróleo no son conductores de la corriente eléctrica a
diferencias de potencial normales. El material dieléctrico carece de las partículas
cargadas libres que el conductor tiene. Si un voltaje lo suficientemente alto es aplicado,
los iones son producidos en suficiente concentración para permitir una descarga de
corriente a través del material dieléctrico, formando un arco.
Los electrodos especificados por el método D 877 son de una pulgada con discos
opuestos espaciados 0.1 pulgadas; los especificados por el método D 1816 son de
secciones esféricas con un diámetro de 36 mm. Los electrodos están colocados a 0.040 o
0.081 pulgadas dependiendo de si el voltaje disponible es de 35 o 60 kilovoltios.

Figura 2.30 Equipo para medición de rigidez dieléctrica
Esta característica es importante en los aceites para transformadores y en los
compresores de refrigeración, en los cuales el aceite refrigera el embobinado del motor
eléctrico. En los aceites de transformador sin usar, la rigidez dieléctrica debe ser como
mínimo de 30 kV, y se debe reacondicionar cuando llegue a 24.
La principal causa en el descenso de la resistencia dieléctrica de un aceite es el agua
presente en éste, siguen en importancia productos de la oxidación y otras impurezas
sólidas. Si el agua fuera el único contaminante, el aceite podría ser recuperado por
secado. Sin embargo, si la caída de la resistencia dieléctrica es atribuida a la oxidación, el
aceite puede estar completamente deteriorado, más allá del límite de seguridad. La
resistencia dieléctrica no sirve por sí sola, para un aceite en servicio continuo.
2.1.23 Estabilidad a la oxidación (ASTM D 943) o TOST (Turbine Oxidation Stability
Test)
Esta prueba se emplea básicamente para los aceites de turbinas de vapor, en los cuales
la calidad se da en términos de su resistencia a la oxidación.
Para esta prueba, se mantiene en contacto el aceite nuevo en presencia de agua, oxigeno
y un catalizador bajo condiciones controladas. Cada 50 a 200 horas se sacan 10 ml de
aceite y se chequea el número de neutralización. El aceite sobrepasa la prueba si alcanza
1000 horas de ensayo como mínimo con un NN por debajo o máximo de 2.0.
La desventaja de esta prueba es el tiempo de duración. Los aceites que se vayan a
utilizar en la lubricación de turbinas de vapor deben sobrepasar esta prueba.

Figura 2.31 Equipo para la determinación de la estabilidad a la oxidación según norma ASTM D 943
Para evaluar la estabilidad a la oxidación de los aceites para turbinas de vapor hay otros
dos métodos que requieren menos tiempo de ejecución.
 Método cigre: evalúa la acidez soluble y volátil y los barros al final de la oxidación.
 Método ULP: determina el número de horas que requiere el aceite para absorber
15 ml de oxigeno electrolítico, a una temperatura de 150 °C.
Esta prueba nos indica el tiempo de servicio de un aceite. Aceites trabajando a altas
temperaturas en sistemas de circulación cerrados y por largo tiempo deben ser muy
resistentes a la oxidación. Cuando están en presencia de agua y metales catalizadores, la
condición es más exigente. No existe una relación muy precisa en cuanto a esta prueba y
el comportamiento del aceite en una máquina, sin embargo sus resultados siguen siendo
de gran importancia. La evaluación de la estabilidad a la oxidación de un aceite, se debe
considerar relacionada con el tipo de servicio en el cual va a ser utilizado el aceite.
2.1.24 Estabilidad a la oxidación por bomba rotativa (ASTM D 2272)
El método consiste en colocar una muestra de aceite nuevo o usado dentro de un
recipiente hermético en el cual se encuentra alojada una bomba rotativa, inclinada 30° con
respecto a la horizontal. Se le agrega agua al aceite y la bomba que gira a 100 rpm le
inyecta oxigeno a la mezcla, a una presión de 90 psi. La emulsión se mantiene a una
temperatura constante de 150 °C, en presencia de un catalizador de cobre. Al aumentar la
temperatura, la presión de la mezcla sube aproximadamente a 170 psi. El tiempo de
inducción se mide hasta el momento en que la presión del oxigeno dentro del recipiente
hermético desciende 25 psi.
Teóricamente, 10 minutos de inducción equivalen a un año de servicio del aceite. Este
método, en el caso de los aceites usados, sirve para evaluar el contenido de aditivos
antioxidantes que aun le quedan al aceite, al compararlo con la resistencia a la oxidación
del aceite nuevo. El límite mínimo de minutos de ensayo para un aceite nuevo es de 100 y
para uno usado es del 20 % del valor original.

2.1.25 Estabilidad a la oxidación (ASTM D 942)
Se determina a partir de la caída de presión en un recipiente hermético el cual se
presuriza a 100 Psi y luego se sumerge en un baño de aceite a 98°C durante 24 horas, al
cabo de las cuales se toma la presión y 100 horas más tarde se anota la caída de presión
Tabla 2.2 Rango de caidas de presión para la evaluación de la estabilidad a la oxidación según norma ASTM D 942
Figura 2.32 Esquema del ensayo de estabilidad a la oxidación ASTM D 942
2.1.26 Contenido del inhibidor de oxidación (ASTM D 2668)
Determina la cantidad de aditivo antioxidante presente en el aceite.
2.1.27 Formación de lodo (barro acido) (ASTM D 1313)
Consiste en burbujear O2 en el aceite a presión atmosférica, a razón de 0.1 lt / hr, a 100
°C, y catalizador de cobre durante 64 y 164 horas, respectivamente.
2.1.28 Azufre en productos del petróleo (ASTM D 129)
La muestra se oxida por combustión en una bomba que contiene oxígeno a presión. El
azufre, como sulfato en los lavados de la bomba, se determina gravimétricamente como
sulfato de bario. Se realiza en aceites nuevos

El resultado de esta prueba tiene como fin primordial, hacer cumplir los combustibles con
especificaciones. El azufre en gasolinas y combustibles diesel ligeros es crítico debido a
su efecto corrosivo y a la formación de depósitos.
Figura 2.33 Equipo para la determinación de azufre en productos del petroleo según norma ASTM D 129
Algunos motores diesel de alta velocidad son diseñados para combustibles con contenido
de azufre hasta del 1%. Para motores más pesados de baja velocidad se tolera hasta el
5%. El efecto del alto contenido de azufre es controlado con el uso de lubricantes
especiales de alto TBN.
Los combustibles residuales para calderas y hornos tienen normalmente el más alto
contenido de azufre, pero los equipos donde son quemados son relativamente insensibles
al contenido de azufre. El problema en estos casos es de contaminación ambiental por
productos condensables del azufre.
El contenido de azufre en solventes es crítico y debe ser muy bajo. En las turbinas a gas
para aviación los mercaptanos tienden a atacar las planchas de Cadmio y es por esto que
se requiere un bajo contenido de estos compuestos.
2.1.29 Azufre corrosivo (ASTM D 1275)
La prueba se realiza a 122 °F por tres horas. Se clasifica con “pasa” o “no pasa” (1a, 1b,
2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 3a, 3b).
2.1.30 Contenido de cloro (ASTM D 808 - ASTM D 1317)
Se puede emplear un método gravimétrico o uno volumétrico. Ambos son aprobados para
aceites nuevos o usados al igual que para las grasas.

2.1.31 Prueba cualitativa de la mancha para aceites detergentes
Es un método práctico para evaluar los aceites detergentes usados. Permite analizar
cualitativamente si el aceite esta contaminado y cuál es la capacidad de detergencia –
dispersancia que aún le queda.
El método consiste en colocar una gota del aceite usado en un pedazo de papel secante
240 M. Este es absorbido por el papel y forma un patrón característico, el cual determina
el estado del aceite.
Hay 4 patrones característicos:
Figura 2.34 Patrones característicos para aceites detergentes
2.1.32 Prueba de desgaste para lubricantes
Existen diferentes tipos de equipos para evaluar la capacidad que poseen los lubricantes
de evitar el rozamiento, el desgaste y los fenómenos destructivos de la soldadura, rayado
y desprendimiento de material en las superficies rodantes.
2.1.32.1 Prueba de desgaste con cuatro esferas (ASTM D2266)
Prueba de presión EP con cuatro esferas (ASTM D2596)
Esta prueba de desgaste es utilizada para determinar las relativas propiedades
antidesgaste de los lubricantes en superficies metálicas deslizantes, operando a
condiciones extremas de lubricación. La prueba es llevada a cabo a una velocidad
específica, temperatura y carga. Al final de un período determinado, el promedio de la
reducción del diámetro de las esferas se mide y se reporta.

Figura 2.35 Equipo para pruebas de desgaste y de extrema presión normas ASTM D 2266 y D2596
La prueba de extrema presión (EP) está diseñada para evaluar el rendimiento bajo altas
cargas que son aplicadas en la prueba de desgaste, lo mismo que la de extrema presión.
Esta prueba de extrema presión se diferencia muy poco de la de desgaste, solamente en
el aparato utilizado. En esta prueba, la esfera de acero de 1.27 cm. de diámetro, es rotada
a una velocidad constante contra las otras tres esferas. La temperatura no se controla. La
carga se aumenta a intervalos específicos hasta que la esfera que rota se soldé a las
otras esferas. Al final de cada intervalo, los diámetros de desgaste se miden y se anotan.
Dos valores de esta prueba de EP son generalmente reportados con índices de desgaste
de carga (antiguamente Carga Media Herz) y punto de soldadura. El índice de desgaste
de carga (LWI) es la medida de la propiedad de un lubricante para prevenir el desgaste
bajo cargas aplicadas. El punto de soldadura es la carga aplicada menor, en kilogramos, a
la cual la esfera de rodamiento se suelda o agarra a las esferas estacionarías, o bien
aquella carga a la cual el desgaste es máximo en las tres esferas estacionarías. Este
valor indica el punto en el cual el límite de extrema presión del lubricante es excedido.
Figura 2.36 Esquema del montaje para la prueba de cuatro esferas
Esta prueba sirve en general para controlar la calidad de los lubricantes de extrema
presión, pero no puede utilizarse para predecir el rendimiento en la práctica. Para lo
anterior se deben tener en cuenta otras propiedades.

2.1.32.2 Prueba timken de extrema presión
Aceites Lubricantes: (ASTM D 2782)
Grasas Lubricantes: (ASTM D2509)
El equipo para la prueba Timken de EP es una máquina especial con un mandril rotatorio
y un brazo de elevación sobre el cual pueden ser colocadas cargas, para variar la presión
que el mandril ejerce sobre el miembro estacionario. En la prueba se le adapta al mandril
un anillo de acero fuerte (puede ser el anillo exterior o la copa de rodamiento de rodillos).
Se utiliza también un bloque chato de acero, sobre el cual es rotado el anillo durante la
prueba, lo mismo que una buena cantidad de lubricante que va a ser analizado. Para
comenzar la prueba, tanto el anillo como el bloque son colocados en posición,
alimentando el lubricante en el punto de contacto del anillo y el bloque. Una carga
específica es aplicada en el brazo de elevación, poniendo a funcionar la máquina,
usualmente a 800 rpm y durante 10 minutos o hasta que la falla ocurra. Al final de este
período de tiempo, el bloque es analizado. La carga para la cual los bordes de las ranuras
producidas no muestran irregularidades debidas al arrastre de metal se reporta como la
carga Timken OK en libras.
Figura 2.37 Esquema de la prueba Timken de extrema presión
Solamente se pueden obtener conclusiones de tipo general, con la prueba Timken o con
cualquiera otra de extrema presión. Los resultados encontrados deben ser relacionados
con información adicional del lubricante, tal como propiedades antidesgaste, tipo de
aditivo, características de corrosión, etc. Usados de esta manera, los resultados de esta
prueba pueden darle a un mecánico o ingeniero experimentado, valiosa información sobre
el rendimiento de un lubricante, con respecto a otros. Además, la prueba Timken de EP es
utilizada en el control de la calidad de lubricantes cuyas características de rendimiento
han sido establecidas anteriormente.

Figura 2.38 Máquina para ensayos Timken
2.1.32.3 Prueba FZG (DIN 51354)
A en esta prueba se emplea un juego de engranajes que operan a 90 °C y 8.3 m/s con un
incremento de la carga cada 15 minutos, y se mide, por diferencia de peso, el material
desprendido de los dientes. Se considera que la prueba termina cuando la pérdida de
peso es superior a 10 mg. o por apreciación visual.
Esta prueba no se considera muy representativa dado que el ensayo no considera
condiciones de cambios brusco de carga ni choques.
Figura 2.39 Esquema del montaje usado para la prueba de desgaste FZG según norma DIN 51354
2.1.32.4 Pruebas ALMEN
Utiliza una varilla cilíndrica la cual gira dentro de un casquillo abierto, el cual se presiona
contra aquella. Se añaden pesas de 0.9 Kg, a intervalos de 10 segundos y se registra la
relación entre la carga y la iniciación de rayado.

2.1.32.5 Prueba SAE
Se hacen girar dos rodillos a diferentes velocidades y en un mismo sentido. La carga se
aumenta gradualmente hasta que se produzca la falla. Esta prueba combina el
rodamiento y el deslizamiento, la carga aplicada en libras, para evaluar el índice de
desgaste, se puede clasificar así:
Mineral puro menos de 125.
EP 125 - 550
Suele ser poco utilizada pues no considera las cargas de choque.
2.1.32.6 Prueba FALEX
Se hace girar un anillo cilíndrico entre dos bloques de material duro y en forma de V que
presionan la varilla e incrementan la intensidad gradualmente. Se registran la carga y el
torque. La carga y el toque en libra se registran y se clasifican así:
Mineral puro menos de 750.
EP: 750 – 4500
2.1.32.7 Ensayo de bomba hidráulica (VICKERS)
En este ensayo los elementos en rozamiento son las partes móviles de una bomba de
paletas Vickers, por la que se hace circular el aceite hidráulico a probar. Por la perdida de
peso en los anillos y paletas se deducen las propiedades antidesgaste del fluido.
Figura 2.40 Esquema del montaje para la realización de la prueba de desgaste Vickers
2.1.33 Penetración en grasas lubricantes (ASTM D217)
El penetrómetro de cono ASTM está formado por un cono de metal de peso y
dimensiones específicas, un ensamble de ajuste y un indicador de penetración. Las
características más importantes del cono son:

 Ángulo del cono, 90°
 Ángulo de la punta, 30°
 Peso del cono, 102,5 gr
Figura 2.41 Esquema del ensayo de penetración en grasas lubricantes
Con esta prueba se cuantifica la consistencia de la grasa, es decir que tan dura o que tan
fluida es, para dicha prueba la grasa debe estar bajo ciertas condiciones, para lo cual se
utiliza un elemento conocido como trabajador estándar de grasa, que es un equipo que
consta de un recipiente y un émbolo (disco perforado), el cual se mueve hacia arriba y
hacia abajo, para "trabajar" la mezcla en el recipiente. Un ciclo de movimiento del émbolo
hacia arriba y hacia abajo es conocido como "doble carrera del émbolo". La grasa
entonces se somete a inicialmente a 60 carreras dobles (ciclos) de un pistón, a 25°C
(77°F).
La muestra ya trabajada se coloca en la plataforma del penetrómetro. El cono es colocado
en la posición de cero, con la punta apenas tocando la superficie de la muestra. El cono
es soltado de su posición, permitiéndole entrar en la muestra, por espacio de cinco
segundos. La penetración es leída en el indicador en décimas de milímetro. Este
procedimiento se lleva a cabo tres veces y el promedio se anota como la penetración.
Esta prueba se utiliza fundamentalmente para clasifica las grasas según el National
Lubricating Grease Instituto (NLGI) utilizando la penetración trabajada.

Figura 2.42 Equipo utilizado en la prueba de penetración en grasas lubricantes ASTM D 217
2.1.34 Punto de goteo de la grasa (ASTM D 566 y ASTM D 2265)
Norma ASTM D 566: La copa es llenada con la grasa que va a ser probada y luego es
colocada en el tubo de ensayo con el tapón y el termómetro. Luego el tubo de ensayo es
sumergido en el baño de aceite. La temperatura del baño se aumenta hasta que el goteo
del material (grasa) salga por el orificio de la parte inferior de la copa. Las lecturas de los
termómetros de la copa y el baño, son anotadas en ese momento. El promedio de las dos
temperaturas se reporta como el punto de goteo de la grasa. La temperatura limite de
utilización de una grasa esta entre 20 y 40 °C por debajo de su punto de goteo.
Figura 2.43 a. Esquema general del montaje b. Equipo utilizado para la determinación del punto de goteo de la
grasa ASTM D 566

Norma ASTM 2265: Esta prueba es igual a la anterior, pero se diferencia en que utiliza un
bloque o lámina de aluminio, como fuente de calor. Esto permite medir puntos de goteo
arriba de los 625 °F, lo cual no puede lograrse con el baño de aceite.
La prueba anterior da una idea de la máxima temperatura de utilización de una grasa.
Generalmente el punto de goteo es superior a esta temperatura.
Figura 2.44 Equipo utilizado para la determinación del punto de goteo de la grasa según norma ASTM D 2265
2.1.35 Desintegración de la grasa por la acción del agua (MIL-6-16908-2)
Consiste en recubrir chapas de acero con la grasa a probar hasta lograr un espesor de
0.5 mm la cual se sumerge en 500 ml de agua destilada y se agita durante una hora,
luego se repite el ensayo con otra chapa y agua de mar sintética. Finalmente se miden los
espesores de las películas de grasa y estos se toman como los índices de desintegración.
Figura 2.45 Esquema de la prueba de desintegración de la grasa
2.1.36 Estabilidad mecánica o al laminado (ASTM D 1813)
En esta prueba se somete durante 4 horas una muestra de grasa a un movimiento de
vaivén, en un pistón perforado, o a una agitación continua con un rodillo excéntrico que

gira a 160 rpm dentro de un cilindro. Para evaluar esta propiedad es necesario conocer la
penetración trabajada antes y después del ensayo, y, una vez conocido estos datos se
calcula el % de cambio de consistencia a partir de la siguiente ecuación:
% cambio de la consistencia de la grasa = (P’ – P”) / P’
Donde P` es la penetración antes del ensayo y P’’ es la penetración trabajada después del
ensayo.
El porcentaje hallado se compara con los siguientes valores:
Tabla 2.3 Rangos de porcentaje de cambio para la evaluación de la estabilidad mecánica de las grasas
2.1.37 Separación del aceite (ASTM D 1742)
Esta característica es importante para determinar la cantidad de aceite que se separa de
la grasa durante el almacenamiento.
Se evalúa mediante la diferencia de peso entre dos muestra una sin calentar y la otra
después de calentada a 100°C durante 50 horas.
Figura 2.46 Esquema del ensayo de separación del aceite
2.1.38 Destilación de productos del petróleo (ASTM D86)
Una cantidad específica del producto (100 cm3) se coloca dentro del balón de destilación
el cual es cerrado poniendo el termómetro en la parte superior. Se conecta luego el

condensador al balón, la probeta graduada se coloca en posición para recibir el líquido
que sale del condensador. Luego se aplica calor al balón de destilación a una velocidad
tal que permita que la primera gota de destilado salga del condensador. La lectura del
termómetro en este punto se anota como punto inicial de ebullición
La fuente de calor se regula de tal manera que la destilación se lleve a cabo a una
velocidad específica. La cantidad de destilado recogido en la probeta puede ser medida a
intervalos específicos de temperatura, o medir la temperatura a niveles específicos de
destilado.
Figura 2.47 Equipo para destilación bajo norma ASTM D86
Tanto para los combustibles como para los solventes, las características de destilación
son importantes.
Para gasolina automotor el rango de destilación es importante. Las características de
destilación de la porción más volátil, mas del 50% evaporado, en conjunto con la presión
de vapor de la gasolina, controlan la habilidad de un buen rendimiento de arranque en
frío. Sin embargo estas características controlan la tendencia al taponamiento por vapor.
Un mejoramiento en la característica de arranque en frío, puede desmejorar la protección
contra el taponamiento. Las temperaturas a las cuales el 50% y el 90% del combustible se
ha evaporado, son indicación de las características de desempeño de la gasolina al
calentar el motor. Entre más bajos estos valores, mejor el desempeño en caliente. La
temperatura baja al 50% es un índice de buena aceleración. El valor bajo al 90% es
deseable para una combustión completa, distribución uniforme del combustible en los
cilindros y menos formación de depósitos en la cámara de combustión.
Las gasolinas de aviación tienen en el 90% valores de temperatura de ebullición más
bajos que las gasolinas para automotor. Un límite mínimo de la suma de los puntos en
10% y 50% se controla para evitar el congelamiento del vapor.

Los combustibles Diesel tienen mucho menos volatilidad que las gasolinas aunque los
efectos de los varios puntos de destilación son similares. Por ejemplo, entre mas bajo el
punto de ebullición para un número de cetano dado, mejor es la habilidad de encendido,
pero mayores las posibilidades de taponamiento por vapor o de marcha lenta. Igualmente
entre más alto el punto de ebullición, mayores las posibilidades de que existan problemas
de humos y depósitos. El punto medio de ebullición (punto 50%) está relacionado con la
economía de combustible, debido a que un punto de 50% más alto, ocasiona mayores
BTU y un mejor número de cetano del combustible Diesel.
Cuando el combustible va a emplearse en quemadores la facilidad de inflamación
depende de la volatilidad de la primera porción. Los humos dependen del punto final de
ebullición; existirán muchos humos si el punto final de ebullición es muy alto.
Muchas de las características de rendimiento de los solventes, están relacionados con los
rangos de destilación. El punto de ebullición inicial es una medida indirecta del punto de
chispa, y por consiguiente, de la posibilidad de fuego. El rango entre el punto inicial de
ebullición y el punto del 50% es un índice del comportamiento inicial, cuando es usado
como solvente en caucho o pintura. El punto de 50% muestra, a groso modo, una relación
con la rapidez de evaporación; un valor de temperatura bajo en el punto de 50% para
ciertos hidrocarburos, aumenta la velocidad de evaporación. Si el punto de 95% y el punto
seco están muy cercanos, existe una muy pequeña o nula diferencia sobre la fracción de
secado lento.
También, un pequeño rango de destilación de un solvente, en el espacio entre el punto
inicial de ebullición y el 5% o entre el 95% y el punto seco final, da una indicación del
rendimiento del solvente. Entre menor sea esa diferencia, más puro es el solvente.
2.1.39 Presión de vapor reíd (ASTM D 323)
El término presión de vapor significa para un ingeniero "presión de vapor de un líquido".
Un producto del petróleo, al contrario del agua, comprende fracciones muy diferentes,
cada una con una presión de vapor y una composición propias. Por lo tanto la presión de
vapor de un producto del petróleo es un valor combinado que refleja las diferentes
presiones de vapor de las varias fracciones, de acuerdo a su participación molecular. De
esta forma es posible que dos compuestos totalmente diferentes, tengan la misma presión
de vapor a una misma temperatura, obtenidas por acumulación de las presiones de vapor
de las fracciones de cada compuesto. Un destilado de rango estrecho puede tener la
misma presión de vapor que la de una mezcla, donde el efecto de las fracciones más
pesadas es compensado por el de las fracciones livianas.
El aparato de prueba para la presión de vapor Reíd, consiste esencialmente de una
bomba de doble cámara. La cámara superior está equipada con un manómetro y contiene
aire atmosférico. Cuando esta cámara es lavada al principio de la prueba, se deja un
residuo de agua dentro de ésta para asegurar una humedad relativa del 100%. La cámara
inferior, la cual tiene la cuarta parte de capacidad de la superior, es llenada con la muestra
de líquido. Con la muestra en su respectiva cámara refrigerada para evitar una
evaporación prematura y teniendo cuidado que no se produzcan presiones anormales, la
bomba es herméticamente sellada. La bomba es sumergida en un baño a 100 °F. Para

asegurar que todo el líquido se evapore, la bomba es removida del baño periódicamente y
agitada vigorosamente durante un corto período. El efecto combinado de las diferentes
fracciones de hidrocarburos incrementa la presión en la bomba, indicada en el
manómetro. Una vez que el manómetro muestra una presión de cero (presión atmosférica
del aire dentro de la bomba compensada por la presión en la parte exterior de la misma
bomba), la lectura del manómetro registrará, aproximadamente, sólo el efecto producido
por la muestra en psia. Cuando se ha alcanzado la temperatura de equilibrio de 100 °F y
la presión en la bomba se mantiene en su máximo valor, se anota esta presión. Algunos
factores de corrección deben ser aplicados a este valor para compensar la presión de
calibración del manómetro y para cualquier diferencial entre la temperatura inicial del aire
en la bomba y la de 100 °F.
Figura 2.48 Equipo para la determinación de la presión de vapor de Reid a. Análogo b. Digital
Esta prueba es de gran importancia para la gasolina, la cual contiene fracciones
altamente volátiles, tales como butano, pentano, etc., que disminuyen el valor de la
presión de vapor y facilitan el arranque en frío. En climas calientes, un valor demasiado
alto de la presión de vapor puede causar taponamiento por vapor, evitando de esta forma
el paso de la gasolina al carburador. Se crea un vacío parcial en la succión de la bomba
de combustible, que en asocio de una alta temperatura favorece la evaporación del
combustible, el conocimiento de la presión de vapor es también importante en el
almacenamiento de dichos productos. Los recipientes cerrados que contengan productos
altamente volátiles, deben ser construidos con materiales resistentes a las altas presiones
internas.
2.1.40 Goma en la gasolina (ASTM D 381)
un vaso que contiene 50 ml de la muestra de gasolina es colocado en un baño a 320 -
329 °F, dirigiendo una corriente de aire precalentado dentro del vaso a una velocidad de
un litro por segundo. Después de 30 segundos, tiempo suficiente para la evaporación de
la parte volátil de la muestra, el vaso es retirado y dejado enfriar, determinando luego el

peso del residuo. Para gasolinas de aviación, este residuo es considerado como el
contenido de gomas en la muestra.
Sin embargo, con los combustibles de motores, el residuo también puede contener
aceites de baja volatilidad, agregados a la gasolina para mantener el sistema de inducción
limpio. Aditivos de este tipo pueden ser extraídos con n-heptano, el cual disuelve el aceite
y no la goma. Una cantidad de 25 ml de n-heptano es agregado al residuo, agitado,
permitiéndole luego reposar y por último decantar. Esta etapa es repetida y el residuo final
se considera que son las gomas.
Figura 2.49 Equipo para la determinación de goma en la gasolina según norma ASTM D 381
Las gomas que se presentan en la gasolina son pequeñas cantidades de productos de
oxidación disueltos, que no han sido evaporados o que no se queman completamente.
Aunque las concentraciones de gomas encontradas durante la elaboración del
combustible no son grandes, ellas pueden aumentar a proporciones peligrosas durante el
proceso de almacenamiento.
Las gomas existentes pueden acumularse en el tanque de gasolina, la línea de
combustible, bomba, sistemas de inducción, válvulas de admisión, y mediante un efecto
acumulativo causar problemas serios y reparaciones prematuras.
La prueba de estabilidad a la oxidación en gasolinas indica la tendencia a la formación de
gomas, mientras que ésta prueba determina la cantidad de gomas presentes. Las dos
pruebas se combinan para controlar la calidad de la gasolina, y resistir almacenamientos
normales.
2.1.41 Calor de combustión (ASTM D240)
El calor de combustión se determina en este método quemando una muestra en una
bomba calorimétrica de oxígeno bajo condiciones controladas. El calor de combustión se
encuentra a partir de observaciones de temperatura, antes, durante y después de la
combustión. Se hacen las correcciones por transferencia de calor, productos que causan

calores de disolución, etc. Generalmente la combustión se efectúa utilizando una camisa
de agua que eleva la temperatura conjuntamente para que la prueba sea adiabática. El
calor obtenido por este método es el poder calorífico superior o bruto (HHV).
Figura 2.50 Esquema de la bomba calorimétrica de oxigeno
El intervalo en el valor del calor de combustión de los productos del petróleo es muy
estrecho. Los combustibles residuales tienen valores más altos en base volumétrica y sin
embargo desde el punto de vista económico están en desventaja por su dificultad para
quemarlos completamente y su difícil manejo por alta viscosidad.
2.2 Espectrometría de absorción atómica
La evaluación del estado del lubricante durante su funcionamiento (pruebas
fisicoquímicas), no nos proporcionan un análisis completo, para complementarlo se debe
chequear la concentración de metales en dicho aceite. Uno de los métodos para
determinar dicha concentración es la espectrometría de absorción atómica.
Este análisis en un aceite nuevo indica el contenido de aditivos metálicos, o la
contaminación con una fuente externa; en un aceite usado, el desgaste del elemento
lubricado o la contaminación del mismo con una fuente externa. Este tipo de práctica es
muy común en los motores de combustión interna debido a la diversidad de materiales
empleados en su construcción. Un solo análisis no es representativo para sacar
conclusiones acerca de lo que esta sucediendo en el interior del motor, solo una
secuencia programada permitirá obtenerlas.

Figura 2.51 Equipos para realizar espectrometria de absorción atómica
2.2.1 Principios de funcionamiento
La ciencia de espectroscopia por absorción atómica ha dado a tres técnicas de uso
analítico: la emisión, la fluorescencia y la absorción.
El principio básico de este procedimiento analítico puede describirse como el inverso de
los métodos de emisión para la determinación de partículas metálicas.
En este tipo de proceso a diferencia de otros métodos, la muestra no se excita, sino que
simplemente se disocia de los enlaces químicos y se coloca en un estado no excitado, no
ionizado y en un nivel de energía mínimo. En estas condiciones el elemento es capaz de
absorber la radiación en líneas discretas de ancho de banda angosta. El diseño del
quemador es uno de los factores críticos en un sistema de absorción atómica.
El ensayo típico consiste en someter la muestra de lubricante a una fuente alto voltaje (15
kV) en la cual se calienta y libera energía. Fenómenos especiales de radiación se
generan, en los cuales se pueden diferenciar y asignar las radiaciones a diferentes
frecuencias a elementos específicos constituyentes del lubricante. La intensidad de
radiación a una frecuencia específica es proporcional a la concentración de su respectivo
elemento.

Figura 2.52 Esquema del principio de funcionamiento de la espectrometría de absorción atómica
2.2.2 Análisis espectrográfico de aceites para motor
Dado que cada motor cuenta con su tendencia normal al desgaste, y solo se podrá
concluir que una variación en el contenido de metales es anormal si se conoce dicha
tendencia. Durante el periodo inicial de un motor, el contenido de metales es alto, luego
se normaliza a lo largo de su vida útil, y por ultimo se incrementa debido a la perdida de
los ajustes.
Para evaluar el desgaste de un motor es necesario tener la tendencia normal al desgaste
de sus diferentes elementos. Dicha tendencia solo es valida mientras se mantengan las
condiciones, si estas varían la tendencia también lo hará.
Figura 2.53 Gráfico de tendencia normal de desgaste de un mecanismo
Un aceite puede ser aceptable desde el punto de vista físico-químico, pero si el contenido
de metales esta por encima de la tendencia normal de desgate, será necesario cambiar el
tipo de aceite.

2.2.3 Métales que se analizan en un aceite para motor
Los metales cuya concentración se determinan comúnmente son:
Tabla 2.4 Metales que se analizan en un aceite para motor
Las impurezas del aire se pueden clasificar en dos grandes categorías:
1. Partículas de polvo cuyas dimensiones están comprendidas entre 1 y 150 micras.
2. Partículas de humo procedentes de procesos químicos cuyo tamaño varia entre 0.1 y 1
micra.
Las partículas se clasifican según su diámetro, así:
Tabla 2.5 Tamaño de partículas, de acuerdo con el tipo de polvo
La distribución de las partículas varía con la naturaleza del suelo, del clima y el tipo de
vehículo en desplazamiento. En una carretera asfaltada, la concentración de las partículas
es:

Tabla 2.6 Concentración de partículas de acuerdo con su tamaño (carretera asfaltada)
A continuación se presentan lo valores medios de contaminación de acuerdo con el sitio
de operación del vehiculo.
 5 mgr/m3 para vehículos en buenas carreteras.
 50 a 100 mgr/m3 para vehículos industriales de transporte.
 250 mgr/m3 para tractores agrícolas.
 100 mgr/m3 para vehiculo que trabajan en carreteras destapadas y obras publicas.
 3000 mgr/m3 para viento de arena, prácticamente sin visibilidad.
2.2.4 Concentración Permisible De Los Diferentes Elementos Metálicos
Como ya sabemos el contenido máximo permisible en ppm de los diferentes metales
presentes en una muestra de aceite es difícil de especificar, pero en forma aproximada se
pueden tener los que se presentan en las tablas, los cuales no se deben tomar como
valores absolutos:
Tabla 2.7 Concentración aproximada en p.p.m.en aceites para motor

Tabla 2.8 Concentración aproximada en p.p.m.
Estas tablas se deben tomar solamente como un índice de carácter general. Mas adelante
en este trabajo se presentarán algunas tablas de límites condenatorios que nos ofrecerán
información mas detallada al combinar los datos de valores límite de material metálico
particulado con algunos límites de advertencia respecto a otras propiedades y pruebas de
laboratorio.
2.2.5 Espectrografía de absorción atómica en aceites industriales
Se emplea muy poco, excepto para aquellos equipos críticos que por su importancia
dentro de un sistema de producción puedan en un momento dado parar toda una planta.
Por lo general los metales que se analizan y su origen son:
 Hierro: Engranajes y en rodamientos
 Cobre: Babitt de cojinetes a fricción o el separador en rodamientos.
 Silicio: Aire exterior
Para determinar las concentraciones máximas permisibles de cada metal se procede en
forma similar a lo ya visto para motores de combustión interna. Como es obvio, el
contenido de hierro será mas o menos alto, dependiendo del tamaño y número de
piñones. De igual forma cuando se presente desgaste abrasivo en los piñones el
contenido de hierro y silicio en ppm será alto
2.3 Análisis de los aditivos del aceite
Nitrógeno: Proviene de los dispersantes y de los mejoradores del IV.
Calcio, magnesio (bario y sodio): Proviene de los detergentes o de las goteras de
anticongelante del radiador.

Fósforo y zinc: proviene del antidesgaste y del antioxidante.
Otros elementos (Cobre, Molibdeno y Boro): El Cu puede estar como aditivo hasta en
200 ppm, este y el molibdeno pueden ser consecuencia de del desgaste de ciertos
mecanismos lubricados y el B puede provenir del anticongelante del radiador.
Las principales ventajas de la espectrografía por absorción atómica son:
- Evita reparaciones innecesarias en los equipos.
- Predice fallas que se están iniciando en uno o en varios componentes.
- Evalúa la calidad del lubricante empleado.
- Reduce el tiempo de mantenimiento preventivo pues antes de parar el equipo se
conocen los elementos que es necesario cambiar.
2.4 Análisis infrarrojo diferencial (DIR)
Permite analizar el aceite usado y compararlo con el original. Y consiste en hacer pasar
una luz infrarroja a través de una delgada capa de aceite sin usar, y otra de aceite usado;
con lo que se obtiene en cada caso una determinada longitud de onda. La diferencia es
resultado de la absorción de la longitud de onda en micrones del aceite usado, la cual se
relaciona directamente con el contaminante encontrado.
Los diferentes tipos de contaminantes presentes están relacionados con las siguientes
longitudes de onda absorbidas (micrones):
Agua 2.9
Productos de oxidación 5.8 - 5.9
Nitratos orgánicos 6.2
Compuestos nitratos 6.5
Glicoles 9.3 - 9.7
Dilución por combustible 10 – 20
Detergentes 8.5
2.5 Análisis por ferrografía
La tendencia es cada vez más reducir hasta llegar a eliminar el mantenimiento preventivo
y trabajar de acuerdo con la predicción de la vida útil de los equipos. La clave fundamental
del mantenimiento predictivo es la capacidad de generar en forma simultánea el
diagnostico y la predicción de la condición de los equipos. El diagnostico sin predicción es
de poca utilidad en la industria. La tribología esta a la par con el mantenimiento predictivo
bajo la forma de control ofensivo de la lubricación, buscando prevenir predictivamente una
lubricación anormal, considerando su interacción con la predicción y diagnóstico de
problemas o fallas internas que afecten la vida útil de los equipos, mediante la detección
temprana de un problema mecánico que se manifiesta a través del desprendimiento de
una cantidad y un tamaño anormal de partículas de desgaste.

Figura 2.54 Ferrograma a 225X para análisis por ferrografía analítica
Para poder detectar procesos de lubricación anormales y elegir una mejor técnica de
lubricación, una importante técnica es la ferrografía, la cual analiza la concentración, el
tamaño, la forma y la procedencia de las partículas metálicas presentes en el aceite.
Seguidamente almacena datos de dicho perfil de distribución y concentración de
partículas en el tiempo, y con ayuda de un programa de computadora, proyecta dichas
variables históricamente, lo que permite hacer una predicción.
Finalmente con la ayuda del microscopio y patrones de reconocimiento, esta prueba nos
sirve para analizar la forma y el tamaño de las partículas del desgaste, lo cual implica
avanzar hacia el diagnostico del origen del programa, de su naturaleza y evolución.
Figura 2.55 Ferrógrafo de lectura directa

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