紫外熒光法測(cè)定汽油中硫含量的探討

●　臨汾市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試所　王凱

紫外熒光法測(cè)定汽油中硫含量的探討

●臨汾市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試所王凱

運(yùn)用紫外熒光法測(cè)定汽油中硫含量，建立了標(biāo)準(zhǔn)曲線，分析測(cè)定結(jié)果、實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和成本，結(jié)果表明該方法操作方便，結(jié)果重復(fù)性好，工況穩(wěn)定后單個(gè)樣品分析迅速，總實(shí)驗(yàn)時(shí)間約4 h，從花費(fèi)時(shí)間及試劑消耗上看，適用于批量油樣硫含量的測(cè)定。

紫外熒光法硫含量消耗時(shí)間

近年來(lái)，隨著我國(guó)對(duì)環(huán)保要求的不斷提升，各有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)油品中硫含量的限定（見表1），因此對(duì)低硫含量的精確測(cè)量成為了迫切需求。目前，測(cè)定硫含量的方法主要有燃燈法、紫外熒光法、氧化微庫(kù)侖法、能量色散X射線熒光法、單波長(zhǎng)色散X射線熒光法、氣相色譜-選擇性檢測(cè)器聯(lián)用法等。當(dāng)有爭(zhēng)議時(shí)，以SH/T 0689-2000《輕質(zhì)烴及發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和其他油品的總硫含量測(cè)定法（紫外熒光法）》為仲裁標(biāo)準(zhǔn)。

臨汾市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試所引進(jìn)了泰州市國(guó)創(chuàng)分析儀器有限公司生產(chǎn)的TS-3000熒光測(cè)硫儀，筆者進(jìn)行了紫外熒光法測(cè)定汽油中硫含量的實(shí)驗(yàn)，并分析了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和成本。

表1 常用油品標(biāo)準(zhǔn)中硫含量控制指標(biāo)

實(shí)驗(yàn)部分

1.測(cè)量原理

富氧條件下樣品在高溫裂解爐中燃燒，其中的硫定量轉(zhuǎn)化為二氧化硫，再將反應(yīng)氣脫水，二氧化硫接受紫外光照射轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)的二氧化硫，當(dāng)激發(fā)態(tài)二氧化硫躍遷到基態(tài)時(shí)發(fā)射熒光，并由光電倍增管檢測(cè)，由所得信號(hào)值計(jì)算出試樣的硫含量。

2.測(cè)量?jī)x器及工作條件

測(cè)量?jī)x器見表2，儀器工作條件見表3。

表2 測(cè)量?jī)x器

表3　儀器工作條件

紫外熒光測(cè)硫儀測(cè)定過(guò)程是許多因素相互影響的過(guò)程，每個(gè)因素都會(huì)對(duì)測(cè)量的結(jié)果起到一定的作用。對(duì)氣體分壓、進(jìn)樣量、進(jìn)樣速度等因素，選擇廠家提供的優(yōu)化條件，確保實(shí)驗(yàn)條件恒定即可滿足測(cè)定需求。

3. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

打開氣瓶進(jìn)行氣路吹掃，實(shí)驗(yàn)條件按照表3設(shè)定，溫度達(dá)到后打開紫外燈，高壓條件穩(wěn)定30 min以上，待基線平穩(wěn)后，每次進(jìn)樣20 μL，用硫標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。樣品測(cè)定得到符合重復(fù)性的3個(gè)數(shù)據(jù)，取平均值，結(jié)合樣品密度得出硫含量結(jié)果。

結(jié)果與討論

1. 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別將10 mg/L，50 mg/L，100 mg/L的標(biāo)樣在標(biāo)樣狀態(tài)下進(jìn)行分析，具體數(shù)據(jù)見表4，標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

表4　標(biāo)準(zhǔn)樣品積分值

圖1　汽油中硫含量標(biāo)準(zhǔn)曲線

如圖1，該曲線相關(guān)系數(shù)R=0.9999，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好。

2.結(jié)果分析

選擇表3所示工作條件，對(duì)樣品進(jìn)行多次測(cè)定，結(jié)果見表5。

表5　汽油中硫含量測(cè)定結(jié)果

表5中兩個(gè)樣品的測(cè)定結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定允許偏差，說(shuō)明該方法測(cè)定硫含量有較好的重復(fù)性。

3. 消耗時(shí)間

該實(shí)驗(yàn)消耗時(shí)間見表6，從總體上看，每次實(shí)驗(yàn)從開始到結(jié)束需要4 h左右。在儀器工作情況穩(wěn)定時(shí)，一個(gè)樣品10 min左右即可得到測(cè)量結(jié)果，適用于批量油樣硫含量的測(cè)定。

表6　實(shí)驗(yàn)消耗時(shí)間

4. 實(shí)驗(yàn)成本

具體實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器和試劑的成本見表7。從表中可以看出，一次測(cè)試多個(gè)樣品，其試劑消耗增加的是氧氣和氬氣的流量。

表7　實(shí)驗(yàn)成本

結(jié)論

紫外熒光法測(cè)定石油產(chǎn)品中的硫含量，該方法操作方便，工況穩(wěn)定后單個(gè)樣品分析迅速，總實(shí)驗(yàn)時(shí)間約4 h，從花費(fèi)時(shí)間及試劑消耗上看，適用于批量油樣硫含量的測(cè)定。■

[1]溫華偉．車用汽油、柴油質(zhì)量升級(jí)及硫含量測(cè)定方法改進(jìn)[J]．計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2015，42(5):12-13．

[2]張漢沛．我國(guó)車用汽油中硫含量控制指標(biāo)及測(cè)定方法[J]．石油與天然氣化工，2014，43(5):558-563．

[3]SH/T 0689-2000輕質(zhì)烴及發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和其他油品的總硫含量測(cè)定法 紫外熒光法[S]．