⛽ Tropfpunkt von Fetten
Bestimmung der Temperatur, bei der Schmierfett vom halbfesten in den flüssigen Zustand übergeht und der erste Tropfen aus dem Testbecher fällt. Indikator für thermische Beständigkeit von Fett.
Übersicht
Der Tropfpunkt ist die Temperatur, bei der ein Schmierfett so weit verflüssigt, dass der erste Tropfen unter Testbedingungen aus dem Testbecher fällt. Er ist einer der wichtigsten Parameter zur Charakterisierung der thermischen Beständigkeit von Fett und dient als eines der Kriterien zur Klassifizierung von Fetten nach Verdicker-Typ.
Verschiedene Verdicker-Typen verleihen Fetten unterschiedliche Tropfpunkte: Calciumfette (Ca) — ca. 80–100°C, Natriumfette (Na) — ca. 150–180°C, Lithiumfette (Li) — ca. 180–200°C, Lithium-Komplex-Fette (Li-complex) — ca. 250–280°C, Polyurea-Fette — über 300°C. Der Tropfpunkt bedeutet NICHT die maximale Betriebstemperatur des Fetts — die obere Grenze der Betriebstemperatur ist deutlich niedriger (üblicherweise um 30–60°C).
Die ISO 2176-Methode verwendet einen klassischen Apparat mit Testbecher mit Bodenöffnung, Reagenzglas und Heizbad. Fett füllt den Becher, und die gesamte Anordnung wird langsam erwärmt. Die Temperatur, bei der der erste Tropfen Fett durch die Becheröffnung fällt, wird als Tropfpunkt aufgezeichnet.
Das Ergebnis hat große praktische Bedeutung — Fett, dessen Tropfpunkt zu nahe an der Betriebstemperatur liegt, kann aus dem Lager "auslaufen", was zu mechanischer Beschädigung führt. Die Norm bildet die Grundlage für Fettspezifikationen in der Automobil-, Stahl-, Papier- und Lebensmittelindustrie.
Prinzip der Methode
Das Testfett wird in einen kleinen Testbecher (Nipple) mit Bodenöffnung von ca. 2,8 mm Durchmesser gegeben. Der Becher wird in ein Reagenzglas montiert, und die gesamte Anordnung wird in ein Heizbad (Metallblock oder Flüssigkeit) gestellt. Die Anordnung wird mit konstanter Geschwindigkeit von ca. 1–2°C/min erwärmt. Ein im Becher platziertes Thermometer zeichnet die Fetttemperatur auf. Wenn das Fett so weit verflüssigt, dass der erste Tropfen durch die Becheröffnung fällt, wird die Thermometertemperatur abgelesen — dies ist der Tropfpunkt. Das Ergebnis wird auf Abweichung der Heizgeschwindigkeit vom Nennwert korrigiert.
Anwendungen
- Klassifizierung von Schmierfetten nach Verdicker-Typ
- Auswahl von Fett für Hochtemperaturanwendungen (Lager, Öfen, Trockner)
- Qualitätskontrolle in Fettproduktion — Spezifikationsparameter
- Vergleich der thermischen Beständigkeit verschiedener Fettformulierungen
- Prüfung der thermischen Stabilität von Fetten nach Langzeitlagerung
- Automobilspezifikationen (z.B. DIN 51825 Klassifizierung KP, K, KPF)
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Messbereich | 60–300°C (je nach Gerät) |
| Heizgeschwindigkeit | 1–2°C/min (nahe Tropfpunkt) |
| Lithiumfett (typisch) | 180–200°C |
| Li-Komplex-Fett | 250–280°C |
| Wiederholbarkeit | ±5°C |
| Reproduzierbarkeit | ±12°C |
Norm
- Normnummer
- PN-EN ISO 2176:1995
- Titel (PL)
- Przetwory naftowe — Smar plastyczny — Oznaczanie temperatury kroplenia
- Title (EN)
- Petroleum products — Lubricating grease — Determination of dropping point
Schritt-für-Schritt-Verfahren
1. Testbechervorbereitung
Becher mit Testbenzin und Aceton waschen. Trocknen. Bodenöffnung (d = 2,8 mm) auf Durchgängigkeit prüfen.
2. Becherfüllung mit Fett
Becher mit Spachtel mit Fett füllen. Luftblasen entfernen. Fett sollte Becherrand erreichen, aber Öffnung von außen nicht abdecken.
3. Thermometermontage
Thermometer in Becher mit Fett einführen, so dass Gefäß ca. 2 mm über Bodenöffnung liegt. Wände nicht berühren.
4. Gerätemontage
Becher mit Thermometer in Reagenzglas stellen. Gesamte Anordnung in Heizbad montieren. Zweites Thermometer für Badtemperaturmessung einstellen.
5. Vorheizen
Heizen mit konstanter Geschwindigkeit beginnen. Wenn Temperatur ca. 30°C unter erwartetem Tropfpunkt erreicht, Heizgeschwindigkeit auf 1–2°C/min reduzieren.
6. Beobachtung
Öffnung im Becherboden beobachten. Temperatur notieren, bei der Fett sich zu verformen beginnt. Heizen fortsetzen.
7. Tropfpunktablesung
Thermometertemperatur im Moment aufzeichnen, wenn erster Tropfen Fett aus Becheröffnung in Reagenzglas fällt. Dies ist der Tropfpunkt.
8. Bestimmungswiederholung
Zweite Bestimmung mit neuer Probe durchführen. Differenz zwischen zwei Ergebnissen sollte Wiederholbarkeitswert (±5°C) nicht überschreiten.
9. Reinigung
Nach Abkühlung Becher, Reagenzgläser und Thermometer mit Testbenzin und Aceton waschen.
10. Ergebnisberichterstattung
Ergebnis als Durchschnitt zweier Bestimmungen angeben, auf 1°C gerundet. Informationen über Fetttyp und erwartete Thermalklasse beifügen.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| Tropfpunktgerät | Mettler Toledo DP70, Anton Paar PetroTest, Lin-Tech DP211 | 15.000–40.000 PLN |
| Testbecher (Nipple) | Metallbecher mit Öffnung d = 2,8 mm, Einweg oder wiederverwendbar | 200–600 PLN / 50 Stk. |
| Glasreagenzgläser | Reagenzgläser für Gerät nach ISO 2176 (d = 27 mm) | 50–150 PLN / 10 Stk. |
| Thermometer (2 Stk.) | Reagenzglasthermometer und Badthermometer, Bereich 0–400°C | 200–800 PLN / Stk. |
| Heizbad / Heizblock | Aluminiumblock mit PID-Regler (im Geräteset enthalten) | im Geräteset enthalten |
| Spachtel / Messer zum Füllen | Stahlspachtel zum Füllen des Bechers mit Fett | 20–50 PLN |
Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien
| Reagenz | CAS | Details |
|---|---|---|
| Testbenzin | 8032-32-4 | Zum Reinigen von Testbechern und Apparatur von Fettresten |
| Aceton | 67-64-1 | Zum Abschlussspülen und Schnelltrocknen von Bechern |
| Toluol | 108-88-3 | Lösungsmittel zum Entfernen schwieriger Fettreste |
| Referenzfett | — | Fett mit zertifiziertem Tropfpunkt zur Gerätevalidierung |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Heißes Bad und Becher — Temperatur bis 300°C, Verbrennungsgefahr, Thermohandschuhe verwenden
- Testbenzin — leicht entzündlich, fernab von Zündquellen arbeiten
- Toluol — giftig (Atemwege), unter Abzug arbeiten
- Quecksilberthermometer — Quecksilberverunreinigungsgefahr bei Bruch, quecksilberfreie Thermometer verwenden
- Schutzbrille und Laborkittel erforderlich