O óleo básico ou uma mistura de óleos básicos minerais serve de base para a fabricação de muitos lubrificantes, tanto industriais como automotivos. Ao óleo básico são adicionais aditivos para melhorar o desempenho do produto em determinada operação de lubrificação.
Os principais indicadores de qualidade a serem consultados para a aquisição de um óleo básico de qualidade são os seguintes:
- o origem do óleo básico e onde ele é produzido;
- a sua densidade;
- o teor de hidrocarbonetos saturados;
- os componentes presentes em sua composição;
- o teor de enxofre;
- a informação sobre outras impurezas presentes no óleo básico mineral;
- a sua viscosidade cinemática;
- o índice de viscosidade;
- e o ponto de fluidez.
A tecnologia do refino de óleos básicos evoluiu, mas no mundo há ainda muitas refinarias que processam o tratamento dos derivados do petróleo com solventes, como hoje é realizado na Refinaria em Duque de Caxias / RJ da Petrobrás.
Estes óleos básicos minerais, também chamados de óleos básicos grupo 1, são menos purificados, contendo mais de 0,03% de enxofre, menos de 90% de hidrocarbonetos saturados e um índice de viscosidade de 80-120. Nas refinarias mais modernas do grupo II e III, a geração dos óleos básicos grupo II e óleos básicos do grupo III, resulta em produtos com índice de viscosidade superior à 120 e um menor teor de enxofre na composição.
Entendendo as diferenças entre os Óleos Básicos
A composição do óleo básico varia de acordo com a origem do petróleo utilizado no seu processamento. A origem química do óleo básico mineral depende da cadeia carbônica que é mais predominantemente presente em sua composição. Este óleo básico lubrificante pode ser dividido em quatro categorias, a saber:
- Cadeia parafínica (óleo parafínico mineral): óleo onde o teor de parafina é > 75%;
- Cadeia naftênica (óleo naftênico mineral): óleo onde o teor de compostos naftênicos é > 75%;
- Cadeia aromática (óleo mineral aromático): produto cujo teor aromático é superior à > 50%;
- Cadeia mista (óleo de base mista, ou intermediário): quando não há compostos dominantes.
Para a produção de óleos lubrificantes, os óleos minerais parafínicos se distinguem por apresentarem boas propriedades de viscosidade-temperatura (alto índice de viscosidade). Cabe informar que alguns compostos presentes no petróleo que geralmente são considerados nocivos, podem ser bastante valiosos em algumas aplicações. Por exemplo, ácidos graxos e ácidos naftênicos presentes no óleo básico melhoram a aderência e a estabilidade do filme de adsorção, e consequentemente propiciam uma melhor lubricidade do óleo básico, gerando um melhor desempenho quando aplicado na produção de lubrificantes industriais.
Alguns compostos de nitrogênio e enxofre presentes no óleo básico lubrificante apresentam propriedades antioxidantes. Com isso, em processos severos de refino do petróleo, quanto estes compostos são removidos, pode ocorrer que o óleo básico mineral venha a perder parte de suas propriedades lubrificantes, antioxidantes e anticorrosivas.
A influência dos compostos presentes no Óleo Básico na produção de Lubrificantes
- Enxofre e seus compostos causam corrosão em metais, por isso é que as refinariam buscam reduzir ao máximo este contaminante quando do processamento dos óleos básicos minerais;
- Ácidos orgânicos, também são compostos que causam corrosão de metais;
- Hidrocarbonetos insaturados presentes no óleo básico reduzem a sua resistência antioxidante;
- Compostos resinosos e asfaltênicos como resinas e betume, formam depósitos de verniz e depósitos nas superfícies quentes das peças. Também pioram as propriedades de resistência à baixa temperatura do óleo básico mineral, além de inibir a eficácia dos aditivos antioxidantes e anticorrosivos;
- Hidrocarbonetos sólidos dissolvidos no óleo básico lubrificante, como as parafinas e demais ceras, aumentam o ponto de fluidez do óleo e prejudicam sua filtrabilidade à baixa temperatura.
- Compostos policíclicos (PCA), mais conhecidos por compostos aromáticos, pioram as propriedades do óleo básico mineral à baixa temperatura, além de contribuírem para a formação de depósitos resinosos e fuligem.
É quase impossível obter um óleo lubrificante para uso em uma aplicação de alta qualidade usando exclusivamente óleos básicos minerais derivados do petróleo. Por isso, o fabricante de lubrificante ao usar o óleo básico grupo I e óleo básico grupo II em sua formulação, se socorre do emprego de vários tipos de aditivos para corrigir as deficiências originais destes óleos básicos. Para a produção de lubrificantes automotivos, por vezes o fabricante de lubrificante formula os seus produtos com óleo básico do grupo III, mais puro e de melhor qualidade, ou através das misturas dos óleos do grupos II, III, IV, e às vezes até do grupo V.
Só para informar, foi somente em 1.950, que a indústria fabricante de lubrificante passou a colocar aditivos à base de polímeros para aumentar o índice de viscosidade do óleo básico mineral. Isso contribuiu para o aumento da eficiência da operação de lubrificação do óleo lubrificante em condições quentes e frias. A partir de então, a indústria de aditivos para lubrificante expandiu fortemente contribuindo e muito para a melhora da qualidade dos óleos lubrificantes disponibilizados no mercado.
Entendendo as viscosidades disponíveis dos Óleos Básicos Minerais
A designação para indicar a viscosidade de um óleo básico é geralmente expressa pela metodologia Saybolt (Saybolt Universal Seconds – sigla SSU) ou pela metodologia Centistokes (sigla Cs ou cSt). As medidas destas viscosidade são realizadas à 40ºC. Há outra metodologias utilizadas, mas não cabe neste texto descrevê-las.
Nos EUA é comum a utilização da viscosidade em Saybolt, e normalmente o cálculo desta é feito considerando-se a temperatura a 100ºF, que corresponde à 37,78ºC, não sendo calculada à 40ºC como na maioria dos demais países, inclusive no Brasil. Com isso, encontramos os óleos básicos minerais recebendo as seguintes denominações: 70N, 100N, 150N, 500N, 1200N.
Para os óleos básicos lubrificantes comercializados na Europa e outras parte do mundo, é utilizada a metodologia Centistokes. No Brasil é comercializado o óleo básico spindle que possui uma viscosidade de 10 cSt, o óleo básico neutro leve com 32 cSt, o óleo básico neutro médio com 56 cSt, o óleo básico neutro pesado 100 cSt e o óleo básico bright stock 500 cSt, sendo todos de base parafínica e muito utilizados na fabricação de lubrificantes e insumos para borracha. Há também o óleo básico naftênico NH 10 com 10 cSt, o óleo básico naftênico NH20 com 20 cSt, o óleo básico naftênico NH 140 com 140 cSt e o óleo básico naftênico NH 400 com 400 cSt.
Para a comercialização do óleo básico do grupo III, convencionou-se a diferencia-los também pela metodologia Centistokes, mas com a viscosidade sendo medida à 100ºC. Com isso, o óleo básico grupo III recebe as numerações de 4, 5, 6 e outras, que representam as suas viscosidades medidas nesta temperatura mais elevada.
Na internet estão disponíveis várias tabelas que mostram as diferenças entre as medições realizadas pelos dois métodos. Abaixo segue uma tabela para ilustrar este texto, onde constam medições de viscosidades à 40ºC e 100ºC em cSt, e a 100ºF em SSU.
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