紫外熒光硫測量原理和分析方法介紹

瑞測儀器

紫外熒光法用于測定石油產(chǎn)品中硫含量的基本原理。通過分析過程中影響結(jié)果的主要因素，其中載氣純度和流量設(shè)定，進(jìn)樣品前處理，進(jìn)樣速度和進(jìn)樣量等的選擇都會(huì)影響被物中硫的轉(zhuǎn)化率 
 
石油產(chǎn)品中硫化物及硫含量的測定很多，汽柴油中總硫含量的常用測定方法有 GB/T380 燃燈法和SH/T0689 紫外熒光法，硫醇硫測定方法包括SH/T0174和GB/T1792電位滴定法，深色石油硫含量的常用測定方法為 GB/T387管式爐法。其中規(guī)定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定法（紫外熒光法）》。紫外熒光法是在1100 ℃左右高溫條件下，以高純度的惰性氣體為載氣，高純度的氧氣作為助燃?xì)猓瑢⑹彤a(chǎn)品中的硫q部氧化生成SO2，然后再經(jīng)紫外熒光器得到石油產(chǎn)品中的總硫的含量。 
1 紫外熒光法的測定原理 
試樣被引入到高溫裂解爐之后，樣品發(fā)生了裂解氧化反應(yīng)。在富氧條件下，樣品被氣化并且發(fā)生氧化裂解反應(yīng)，其中的硫化物定量地轉(zhuǎn)化成二氧化硫。反應(yīng)氣由載氣攜帶，通過膜式干燥器脫去其中的水份后進(jìn)入反應(yīng)室被紫外線照射，因?yàn)檫@種熒光發(fā)射的強(qiáng)度與原試樣中的總硫含量成正比，所以通過測定熒光發(fā)射的強(qiáng)度來測定試樣中的硫含量。反應(yīng)方程式如下： 
R-S+O2 →SO2+SO3+CO2+H2O 
SO2+ hγ→SO2*+O2 
SO2* →SO2 +hγ 
2 紫外熒光法測定總硫含量影響因素分析 
2.1 載氣的影響 
載氣的純度與試樣燃燒程度有密切關(guān)系，為了b證測量準(zhǔn)確，紫外熒光法過程中，分別為高純氬和高純氧，并且應(yīng)通過潔凈干燥的銅或不銹鋼管線來輸送。 
載氣流速不宜過高，過高會(huì)使樣品未燃燒時(shí)脫離石英燃燒管，導(dǎo)致結(jié)果偏低。氧氣在設(shè)備內(nèi)分為氧和裂解氧，根據(jù)樣品的情況以及進(jìn)樣量的不同，兩種所用的氧氣流量高低也有所不同。為b證樣品燃燒，載氣流量應(yīng)大于燃燒氣流量，而載氣流量過大可導(dǎo)致c調(diào)峰，氧氣量過少導(dǎo)致樣品燃燒不，氧氣流量過大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率偏低，調(diào)節(jié)適合的載氣和氧氣比例是準(zhǔn)確分析的前提。 
2.2裂解爐溫度 
石英管裂解爐的溫度直接關(guān)系到被樣品中硫元素的氧化程度，若溫度過低，則試樣燃燒不，SO2轉(zhuǎn)化不，導(dǎo)致結(jié)果偏小；而溫度過高不會(huì)限制SO2轉(zhuǎn)化率，反而會(huì)SO2轉(zhuǎn)化率。 
2.2 進(jìn)樣操作 
2.2.1 進(jìn)樣前處理 進(jìn)樣器的干凈，在使用前應(yīng)用丙酮沖洗，再用待測樣品沖洗3-5次，用取樣時(shí)應(yīng)盡量保持慢速抽取，因速度過快在進(jìn)樣器內(nèi)產(chǎn)生氣泡。取樣量應(yīng)比進(jìn)樣量多，并回針2-3μL，使樣品在進(jìn)樣器內(nèi)與針管形成段空氣隔層。這樣做可以樣品能夠無損失切穩(wěn)定的注入石英燃燒管，使曲線出峰良好。 
2.2.2進(jìn)樣速度 
進(jìn)樣速度是影響結(jié)果準(zhǔn)確性的因素，進(jìn)樣速度過快可能導(dǎo)致燃燒不，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率偏低，導(dǎo)致c調(diào)峰出現(xiàn)，進(jìn)樣過慢則可能導(dǎo)致峰拖尾，般經(jīng)驗(yàn)低硫樣品要比高硫樣品進(jìn)樣速度略慢。 
2.2.3 進(jìn)樣量 
受石英燃燒管設(shè)計(jì)性能限制，在紫外熒光法過程中，進(jìn)樣量般控制在100μL 以內(nèi)，檢出限為0.2mg/L～0.01mg/L[5]。樣品時(shí)，可用25μLw量進(jìn)樣器，配合自動(dòng)進(jìn)樣裝置，進(jìn)樣控制在10-20μL，這樣既能q保測量準(zhǔn)確，又不會(huì)出現(xiàn)燃燒不，b免氣路積炭的現(xiàn)象。同時(shí)，自動(dòng)進(jìn)樣器的速度可設(shè)定為0.6μL/s總的進(jìn)樣時(shí)間控制在10秒左右

2.3 曲線的標(biāo)定與校準(zhǔn) 
樣品的濃度和不同濃度范圍曲線繪制的好壞，是直接影響待測樣品準(zhǔn)確性因素，曲線的范圍選取應(yīng)依據(jù)待測樣品的實(shí)際硫含量。前，使用與待測物質(zhì)濃度接近的液對(duì)曲線進(jìn)行反標(biāo)，依據(jù)反標(biāo)結(jié)果驗(yàn)證曲線的準(zhǔn)確度。為b證結(jié)果的準(zhǔn)確性，曲線應(yīng)在1-2個(gè)月g換次，曲線相關(guān)系數(shù)應(yīng)符合。為氣體純度對(duì)結(jié)果的影響，在g換氧氣瓶后應(yīng)重新標(biāo)定曲線。 
3 結(jié)語 
紫外熒光法作為種基于化學(xué)發(fā)光技術(shù)的方法，和傳統(tǒng)總硫方法相比，大大的縮短了分析時(shí)間，而且操作簡單，污染少，并可以建立不同曲線來不同硫含量的樣品，載氣純度和流量設(shè)定，裂解爐溫度設(shè)定，進(jìn)樣品前處理，進(jìn)樣速度和進(jìn)樣量等的選擇都會(huì)影響被物中硫的轉(zhuǎn)化率，選擇合適的操作條件是b證準(zhǔn)確性的因素；