При эксплуатации на смазочно-охлаждающие жидкости воздействуют многие микроорганизмы:

• аэробные бактерии;

• анаэробные бактерии;

• плесневые грибы и дрожжеподобные;

• микроводоросли.

Именно поражение СОЖ микроорганизмами приводит, как правило, к постепенной порче СОЖ и ее преждевременной замене

При биопоражении также забиваются системы подачи СОЖ, возможно влияние микроорганизмов (прежде всего плесневых грибов и дрожжеподобных) на здоровье работающих (особенно для людей с пониженным иммунитетом, склонных к аллергическим реакциям).

Для различных классов СОЖ характерны различные «сценарии» микробиологического поражения:

Эмульсионные и полусинтетические СОЖ (содержание минеральных масел в концентрате более 50% и менее 50% соответственно, хотя число 50 достаточно условно) – первичное биопоражение начинается обычно с развития аэробных бактерий, разрушающих эмульгаторы и органические ингибиторы коррозии входящие в состав СОЖ. По мере развития биопоражения, при наличии застойных зон и масляных пленок на поверхности СОЖ, начинают развиваться анаэробные сульфоредуцирующие бактерии. Их  развитие обычно связано с наличием запаха сероводорода и окончательным разрушением большинства компонентов СОЖ. По мере развития бактериального биопоражения, при наличии застойных зон возможно и появление плесневых грибов и дрожжеподобных, при их появлении на поверхности СОЖ образуются слизистые и пористые пленки, поражение СОЖ происходит с увеличивающейся скоростью. Завершающим этапом биопоражения может стать появление микровододорослей – работа систем подачи СОЖ при этом станвоится невозможной.

Синтетические СОЖ (в своем составе не содержат минеральных масел, или содержат их в незначительном количестве) – бактериальное микробиологическое поражение обычно не характерно, или протекает медленно. Чаще всего определенное время работы СОЖ, заметных признаков биопоражения не наблюдается, но постепенно возможно поражение СОЖ грибковыми микроорганизмами, начинается поражение как правило в застойных зонах. При биопоражении происходит разрушение компонентов СОЖ, образование слизистых пленок, пористых «шапок» на поверхности СОЖ. При развитии биопоражения появляется и бактериальная микрофлора.

Существуют различные методы борьбы с микробиологическим поражением СОЖ, обычно они используются совместно. Наиболее распространенными являются:

• В состав концентратов СОЖ при изготовлении вводятся биоциды и/или биостатики – вещества поражающие микроорганизмы или препятствующие их развитию.

• Производится специальная подготовка систем подачи СОЖ к заливке – промывка систем не только моющими но и дезинфицирующими средствами с очисткой от пленок на стенках емкостей и отложений.

• При эксплуатации систем подачи СОЖ удаляются инородное масло и механические примеси, при этом происходит и удаление микроорганизмов, подавляется их рост.

• Производится аэрация систем для исключения застойных зон и подавления развития анаэробных бактерий, плесневых грибов и дрожжеподобных.

• В процессе эксплуатации СОЖ через определенное время производится корректировка концентрации СОЖ концентратом с восстановлением водородного показателя рН и биоцидных свойств СОЖ.

• В процессе эксплуатации СОЖ в рабочую эмульсию (раствор) добавляются биоциды (обычно самый эффективный метод, но с ограниченным сроком действия и ограниченными возможностями – при высокой концентрации возможно токсическое действие биоцидов на организм работающих).

• Использование различных физических методов воздействия на СОЖ подавляющее развитие микроорганизмов – кавитация, ультрофиолетовое облучение …

• При эксплуатации СОЖ необходим постоянный (обычно не реже 1 раза в неделю) контроль за параметрами качества эмульсии с принятием решений по необходимости корректировки ее состава.

Для различных СОЖ наиболее эффективными являются различные методы, поэтому обычно в рекомендациях по использованию конкретных СОЖ приводится и набор рекомендаций по предотвращению микробиологического поражения и продлению срока службы СОЖ.

Биоциды, используемые при эксплуатации СОЖ, делятся на:

• бактерициды – влияют на развитие бактерий;

• фунгициды – влияют на развитие грибов и дрожжеподобных;

• альгициды – влияют на развитие микроводорослей.

Многие выпускаемые биоциды оказывают подавляющее действие на микроорганизмы различных классов.

Мы мекомендуем использовать методику приведенную в ГОСТ Р 50558-93 "Промышленная чистота. Жидкости смазочно-охлаждающие. Общие технические требования."
Метод предназначен для определения наличия "инородного" масла (не эмульгированного) и механических примесей, попавших в рабочие эмульсии.

Аппаратура, материалы, реактивы:

• центрифуга ЦУМ-1 (ТУ 5-375-4221-74), ОПН-8У4.2 (5- 375-4261-76) или другого типа, обеспечивающая скорость вращения 33 об/с;

• пробирки центрифужные градуированные типа ПЦГ по ГОСТ 10515-75;

• весы аналитические типа B Л P -200 (ТУ 25-06-1131-75);

• шкаф сушильный электрический типа 2В-151 по ГОСТ 19491-75;

• секундомер по действующей НТД;

• пипетки стеклянные вместимостью 25 или 50 мл типа 3- 01-10 по ГОСТ 19491 -74;

• изопропиловый спирт (ТУ 6-402-75).

  Подготовка к испытанию:

• Взвешивают на аналитических весах две чистые сухие центрифужные пробирки с погрешностью до 0,0002 г.

• Из ёмкости для СОТС отбирают среднюю пробу - 100-150 мл рабочей эмульсии (раствора).

• Включают секундомер и перемешивают содержимое тары с пробой энергичным встряхиванием в течение 2 мин.

• Пробу наливают в две центрифужные пробирки до метки 10 мл и помещают в гнёзда центрифуги.

Проведение испытания:

• Пробу эмульсии (раствора) СОТС центрифугируют в течение 20 мин. при скорости вращения 33 об/с.

• По истечении указанного времени измеряют объём минерального масла (верхний слой) в миллиметрах и визуально отмечают наличие или отсутствие механических примесей (нижний слой).При наличии механических примесей из пробирки осторожно сливают эмульсию и пипеткой добавляют 5 мл изопропилового спирта для промывки механических примесей, осевших на дне и стенках пробирки.

• Пробу вновь центрифугируют в течение 5 мин, спирт сливают в пробирку с механическими примесями.

• Содержимое пробирки выдерживают при температуре 70-100 °С в течение 20-30 мин.

• После охлаждения на открытом воздухе пробирку с механическими примесями взвешивают на аналитических весах.

Оценка результатов испытания:

• Разность между полученным результатом взвешивания и исходной массой пробирки соответствует количеству граммов механических примесей в данном объёме пробы.Количество неэмульгированного масла и механических примесей выражают в процентах, для чего соответственно объём верхнего слоя в миллилитрах и содержимое механических примесей в граммах умножают на пересчётный коэффициент, учитывающий объём разбавления.

• Испытание проводят параллельно в двух пробирках. За результат испытаний принимают среднее арифметическое из двух определений.

Методика предназначена для оценки микробиологического поражения смазочно-охлаждающих технологических средств на водной основе аэробной микрофлорой.

Аппаратура, материалы, реактивы:

• 2.3.5 - трифенилтетразолий хлористый (ТТХ) по ПРТУ 6-09-5328-68, (Шосткинский завод химреактивов);

• термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры ЗО±5 °С;

• шкаф сушильный лабораторный по ГОСТ 19491-74;

• пробирки стеклянные по ГОСТ 10515-63, диаметром 16 и 20 мм , высотой 150, 200 мм;

• пипетки стеклянные градуированные вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл по ГОСТ 12487-67;

• цилиндры мерные по ГОСТ 1770-74 вместимостью 100 мм;

• вода дистилированная по ГОСТ 6709-72;

• весы аналитические типа АД-200 или аналогичные 2 класса точности.

Подготовка к испытанию:

Приготавливают 0,5%-ный раствор 2.3.5 - трифенилтетразолий хлористый. Для этого 0,5 г ТТХ взвешивают с точностью до 0,01 г, помещают в мерный цилиндр вместимостью 100 мл и доводят объём дистиллированной водой до метки. Для растворения ТТХ цилиндр с содержимым энергично взбалтывают.

Проведение испытания:

• В вымытые, высушенные в сушильном шкафу (при 160 °С в течение 6-8 ч) пробирки наливают 9 мл 0,5%-ного раствора ТТХ и добавляют 1 мл эмульсии подлежащей испытанию (общее количество жидкости в пробирках составляет 10 мл).

• Содержимое пробирок тщательно перемешивают.

• Приготовленные таким образом образцы помещают в термостат при температуре 30±5 °С и выдерживают в течение 12-24 ч.

Оценка результатов испытания:

В основу метода положено определение дегидрогеназной активности микрофлоры, обитающей в СОТС, при помощи индикатора 2.3.5 — тетразолий хлорида (ТТХ).
Окисленная форма ТТХ бесцветна, восстановленная форма тетразолия, называемая формазаном, приобретает ярко-красный цвет. Восстановление ТТХ в формазан происходит при помощи дегидрогеназ микроорганизмов. Поэтому при микробиологическом поражении эмульсии содержимое в пробирках приобретает красную окраску, интенсивность которой зависит от количества микроорганизмов в системе.
Эмульсия, свободная от бактерий, после 24 ч инкубирования с ТТХ, сохраняет свой первоначальный цвет. Слабому микробиологическому поражению соответствует точечное или незначительное окрашивание в виде пятна (обычно на дне пробирки) или кольца.
Чем больше количество бактерий в системе, тем ярче её окраска и тем скорее она проявится. При очень сильном микробиологическом поражении, когда эмульсия СОТС практически испорчена, ярко-красная окраска всей эмульсии в пробирке появляется уже через 1-2 ч после внесения ТТХ.
Поэтому установлено 5 баллов окраски испытуемых образцов, которые отличаются друг от друга или по количеству окрашенного материала, или по интенсивности окраски. Каждому баллу окрашивания соответствует определённое количество бактерий в эмульсии.
Зависимость окраски образцов эмульсии от количества микроорганизмов

Примечание:

При микробопоражении, соответствующем 0-1 баллам, эмульсия жизнеспособна; 2-3 - эмульсия подлежит корректировке; 4 - эмульсия полностью поражена и подлежит замене. 
Руководствуясь данными, представленными в таблице, можно определить степень микробиологического поражения СОТС, установить время ввода в систему биоцида и его количество, определить время замены СОТС.

Литература:

• "Эксплуатационные свойства водосмешиваемых СОТС" / Дубровский Ю.С., Румянцева Т.А., Чугай Г.Н. – Киев, 1991 г.- с. 55-57.

• "Методики контроля и корректировок рабочих эмульсий (растворов) смазочно- охлаждающих технологических средств" . – Пермь, 2000г. - с.16-18.

Метод основан на свойстве чугуна реагировать с коррозионно-активными рабочими смазочно-охлаждающими технологическими средствами, образуя окрашенные продукты коррозии.

Аппаратура, материалы, реактивы:

• весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104-88 2-го класса точности;

• чашка стеклянная лабораторная по ГОСТ 10973-75 диаметром 100 мм (чашка Петри);

• две пипетки вместимостью 1 или 2 мл по ГОСТ 20292-74;

• стружка из чугуна СЧ 18-36 или СЧ 21-40 по 1 ОС Г 1412- 70 следующих размеров: 
  - длина в развёрнутом виде 3-7 мм, 
  - ширина 2-5 мм, толщина 0,4-0,5 мм;

• бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 2026-76;

• шпатель из коррозионностойкого материала по ГОСТ 9147-78.
  
  Подготовка к испытанию:

Проводят визуальный осмотр стружки на отсутствие коррозии, не прикасаясь к ней руками.Срок хранения стружки не должен превышать 2-3-х недель после её изготовления.

Проведение испытания:

• На круглый бумажный фильтр диаметром 50 мм, помещённый в чашку Петри, с помощью шпателя равномерно наносят 2±0,1 г чугунных стружек. Мерной пипеткой отбирают 2 мл хорошо перемешанной рабочей эмульсии и равномерно смачивают стружку на фильтре.

• Чашку Петри закрывают крышкой и выдерживают при комнатной температуре в течении 2 ч. При этом чашка Петри не должна подвергаться воздействию сквозняков и солнечных лучей.

Затем стружку удаляют, круглый бумажный фильтр просушивают при комнатной температуре. Испытания проводят параллельно в двух чашках Петри.

Оценка результатов испытания:

Рабочая эмульсия или водный раствор СОТС считается выдержавшим испытание, если на фильтровальной бумаге полностью отсутствуют коррозионные пятна. В случае наличия коррозионных пятен оценивают степень коррозии по следующей схеме.
Схема оценки степени коррозии:

Результаты параллельных определений (степень коррозии в баллах) не должны отличаться более чем на одну степень коррозии. За результат испытаний принимается большая степень коррозии.

Литература:

• "Эксплуатационные свойства водосмешиваемых СОТС" / Дубровский Ю.С., Румянцева Т.А., Чугай Г.Н. –Киев, 1991 г.- с. 49-51.

• "Методики контроля и корректировок рабочих эмульсий (растворов) смазочно-охлаждающих технологических средств" . – Пермь, 2000г. – с.10-12.