جهت اخذ درجه کارشناسی در رشته مهندسی شیمی گرایش صنایع پالایش
روغنهای روان کننده (Lubricating Oils) معدنی که منشاء آنها از نفت خام است، کالاهای نسبتاً ارزانی هستند که در موتورها و ماشین آلات صنعتی بسیار گرانقیمت مورد استفاده قرار می گیرند و اثر مستقیم روی کارآئی و عمر این دستگاهها دارند، لذا باید برای ایجاد اطمینان در عملکرد صحیح ماشین‌آلات، کیفیت روغنهای مصرفی کاملاً مناسب باشد. ولی متأسفانه بسیار دیده شده است که به این امر مهم، حتی توسط متخصصین فنی نیز توجه کافی نمی‌شود و در کشور ما، خیلی کمتر از آنچه شایسته است، به کیفیت روغن و طریقه کنترل آن، بها داده شده است.
هدف نگارنده این است که خوانندگان آن، ضمن آشنایی با تولید روغنهای روان کننده به ابعاد گوناگون کیفیت روغنها، توجه بیشتری مبذول بفرمایند.
تعاریف متعددی برای کیفیت یک کالا، بعمل آمده است، اما شاید جمله ساده زیر مناسبترین تعریف باشد:
«کیفیت یک محصول، یعنی مناسب بودن آن برای کار برد مورد نظر» یا به زبان انگلیسی:
Quality Is Fitness For Purpose
مصداق این تعریف بخوبی در تجربه آن شخص متجلی است که گفته بود:
«دریافته ام که بهترین کره، بدترین روغن برای ساعت من است». در این مثال، دیده می شود که چطور دو صفت متضاد بهترین و بدترین، به کیفیت یک کالا، در رابطه و با توجه به کاربردهای خاص آن کالا، قابل اطلاق گشته است.
کنترل کیفیت، امروزه یک مفهوم ارزشمند و دانشی بسیار پیشرفته است. برخلاف تصور بسیاری از مردم، که از کنترل کیفیت، برداشتنی محدود و در حد بازرسی یا Inspection (که بخشی از کنترل کیفیت است)، دارند، این اصطلاح مفهومی وسیع و عمیق را در بر دارد. کیفیت، در واقع، مجموعه ای از فعالیتهائی است که یک کالا را از نقطه شروع تقاضای آن در بازار، در مرحله طراحی و تولید و عرضه آن به بازار، تا عکس العملهای مصرف کنندگان و اثرات آن بر طراحی مجدد و نحوه تولید محصول، دربرمی‌گیرد.
اما همیشه این طور نیست و مصرف کننده اصلی قادر نمی‌باشد که کیفیت کالا را مستقیماً تشخیص داده و ارزیابی کند. این موضوع در مواردی صدق می کند که کارائی و کیفیت محصول، علاوه بر خواص فیزیکی، به صفات شیمیائی آن، یعنی به واکنشهای شیمیائی نیز مربوط می شود. واکنشهای شیمیائی عموماً با سرعت کم و به طور کند انجام می پذیرند و لذا تشخیص آثار آنها همیشه در کوتاه مدت امکان پذیر نمی باشد. به علاوه ممکن است که آثار فعالیتهای شیمیائی با دخالت عوامل دیگری همراه گردد و باعث شود که تشخیص دلیل پدیده های حاصله، بسیار پیچیده گردد. مثلاً وقتی یک حشره کش مورد استفاده قرار می گیرد، بعضی از خواص آن که از بین بردن حشرات است، قابل مشاهده است، ولی اثرات احتمالی مزمنی که ممکن است بر نسوج بدن داشته باشد، به این سادگی ها برای مصرف کننده، قابل تشخیص نمی باشد. با همه اینها، کیفیت مواد شیمیائی را نیز می توان ولو به کمک آزمایشگاه، پیش بینی نمود. اگر ماده ای شیمیائی برای بشر شناخته شده باشد، با تعیین خواص فیزیکی و تجزیه عنصری و تعیین ساختمان شیمیائی آن، هر بار می توان آن را بازشناخت و کارائی و کیفیت آن را معین نمود. اگر ماده ای، مخلوطی از چند ترکیب شیمیائی خالص شناخته شده باشد، باز می توان با تجزیه عنصری و روشهای دیگر، نسبت این ترکیبات در مخلوط را تعیین و خواص مخلوط را پیش‌بینی کرد.
فرآورده های نفتی، از نقطه نظر رابطه خواص فیزیکی و شیمیائی با کارآئی عملی، پیچیده ترین وضعیت را دارند. می دانیم که نوع و نسبت ترکیبات مختلفی که در نفتهای خام نقاط مختلف دنیا، یک کشور و یا یک منطقه وجود دارد، بسیار متغیر است. حتی در یک چاه نفت بخصوص، در عمق های مختلف، انواع و درصد مواد شیمیائی متفاوتی در نفت خام وجود دارد. روغنهای روان کننده نفتی نیز به همین دلیل، شامل انواع گوناگونی از هیدروکربنها و مشتقات آنها هستند، بخصوص که اجزاء روغنهای روان کننده، عموماً از مولکولهای بسیار بزرگ (C15 تا C30)، تشکیل شده اند. خوانندگان محترم، از شیمی آلی بیاد دارند که با بالا رفتن تعداد کربنها در مولکولهای هیدروکربنها، تعداد ایزومرهای آنها به سرعت افزایش می‌یابد. مثلاً هیدروکربن سیر شده 20 کربنه به نام ایکوزان Eicosane، از لحاظ تئوری، می تواند 366319 ایزومر مختلف داشته باشد. از این ارقام می توان دریافت که ترکیب و ساختمان شیمیائی روغنهای روان کننده چقدر متغیر و پیچیده است. بدیهی است که جدا کردن هر یک از ترکیبات شیمیائی روغن و تعیین خواص آنها، به سادگی، امکان پذیر نمی‌باشد. به همین دلیل، برای چنین فرآورده‌ای، چیزی به مفهوم کلاسیک خواص شیمیائی قابل تعریف نیست و در واقع آنچه که تحت این عناوین بیان می شود، میانگینی از خواص تک تک اجزاء روغن است و چون نسبت و نوع این اجزاء در روغنهای مختلف تغییر می کند، خواص فیزیکی و شیمیائی روغنها نیز ثابت نمی‌باشد.
علاوه بر مطالبی که ذکر آنها گذشت، روغنهای روان کننده از یک لحاظ دیگر نیز بسیار پیچیده‌تر از سایر فرآورده های نفتی هستند. روغنهای روان کننده در کاربردهای متعددی که دارند، باید وظائف متنوعی را جامه عمل بپوشانند و برای این منظور باید خواص معینی را دارا باشند. آنچه که از نفت خام تحت عنوان روغن حاصل شده و روغن پایه نامیده می شود، فقط قادر است بعضی از وظائف ضروری روغنهای موتور و ماشین آلات صنعتی را عملی نماید و بقیه خواص لازم به وسیله یک سری مواد شیمیائی ویژه که مواد افزودنی (additives) نامیده می‌شوند و به مقدار حدود متوسط 3 تا 10 درصد به روغنها اضافه می شوند، به وجود می آیند. این مواد شیمیائی نیز انواع بسیار متعدد و متنوعی دارند و نیز به نسبتهای متغیر به روغن ها افزوده می‌گردند. لذا ملاحظه می شود که روغنهای روان کننده از لحاظ ساختمان شیمیائی، چه مجموعه پیچیده ای را تشکیل می دهند.
از همه صحبتهای فوق نتیجه می شود که کیفیت روغهای روان کننده را نمی توان مانند کالاهای معمولی به کمک خواص فیزیکی، و یا مانند مواد شیمیائی دیگر به وسیله خواص فیزیکی و آنالیز شیمیائی، پیش بینی نمود. به عبارت دیگر بین خواص فیزیکی و شمیائی (آنالیز شیمیائی) روغنها و کارآئی آنها در عمل، رابطه معین و ثابتی وجود ندارد. چه بسا دیده شده است که دو روغن مختلف که از لحاظ خواص فیزیکی و آنالیز شیمیائی (انواع و درصد عناصر) یکسان بوده اند، در عمل، دو نوع عملکرد (کیفیت و کارآئی) بسیار متفاوت (یکی قابل قبول و دیگری مردود) داشته اند.
آنچه که امروزه تحت نام روغن جهت روانکاری و یا کاربردهای مخصوص دیگر همچون دستگاههای هیدرولیک، سیستم های حرارتی، عایق الکتریکی و یا برش فلزات به کار می رود می باید دارای خصائص عدیده‌ای باشد.
مشخصه های عمومی که هر روغنی باید داشته باشد همان مشخصه‌های اصلی است که از ابتدا مد نظر بوده، مثلاً اصطکاک قطعات را به منظور حرکت دو قطعه کاهش دهد و یا اینکه حرارت حاصل دو سیستم که به طرق مختلف بوجود می آید تحمل و به نوعی برطرف نماید و یا اینکه به نحوی آب بندی ایجاد کند که از نفوذ ذرات خارجی جلوگیری نموده و یا برعکس ذرات دیگری که از سائیدگی حاصل می شود از محل مشترک دو قطعه برداشته و از محیط عمل خارج نماید.