紫外熒光法測(cè)定煤油總硫含量的研究

李峙澂 ，魏莉萍，鄭會(huì)保，劉運(yùn)傳，周燕萍，孟祥艷，王雪蓉

（中國(guó)兵器工業(yè)第五三研究所，山東 濟(jì)南 250031）

分析測(cè)試

紫外熒光法測(cè)定煤油總硫含量的研究

李峙澂 ，魏莉萍，鄭會(huì)保，劉運(yùn)傳，周燕萍，孟祥艷，王雪蓉

（中國(guó)兵器工業(yè)第五三研究所，山東 濟(jì)南 250031）

利用氧化紫外熒光法，通過建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，測(cè)定了煤油樣品的總硫含量，檢驗(yàn)了方法的精密度和準(zhǔn)確度并與微庫(kù)侖法測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比較。研究表明，氧化紫外熒光法測(cè)定煤油硫含量，標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.3%，與微庫(kù)侖法結(jié)果無顯著性差異。

紫外熒光; 煤油; 硫含量；微庫(kù)侖法

隨著工業(yè)生產(chǎn)和軍民生活對(duì)燃油、燃料質(zhì)量的要求不斷提高，燃油、燃料的硫含量在不斷降低，測(cè)定燃油、燃料硫含量的方法也在不斷的增加和改進(jìn)。在現(xiàn)今最常使用的幾種硫含量測(cè)定方法中，紫外熒光法比庫(kù)侖法清潔、穩(wěn)定，比XRF靈敏，沒有基質(zhì)干擾問題[1]。此方法適合用于總硫測(cè)定。然而近些年來利用紫外熒光法對(duì)燃油、燃料硫含量的分析研究都集中在柴油、汽油、噴氣燃料等硫含量較高的燃料油樣品[2-4]，在煤油等低硫含量燃料油的分析中，對(duì)此方法的應(yīng)用極少見諸報(bào)道。本文將采用紫外熒光法，通過建立標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定煤油樣品的總硫含量，并考察方法的精密度。

1 基本原理

在富氧條件下，選擇合適的溫度及氧氣和載氣流量，試樣中S被氧化成SO2；在紫外光照射下，SO2轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)SO2*，激發(fā)態(tài)SO2*返回穩(wěn)定態(tài)SO2時(shí)，發(fā)射熒光。用光電倍增管進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)熒光強(qiáng)度與原子濃度成正比的關(guān)系[5]，由所得的信號(hào)值計(jì)算出硫的含量。有關(guān)反應(yīng)式如下[6]：

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及其工作條件

紫外熒光定硫儀：KD-R3041型，長(zhǎng)沙卡頓海克爾儀器有限公司；

微量進(jìn)樣器：25μL，上海安亭微量進(jìn)樣器廠。

2.2 材料與試劑

氧氣：高純，純度99.99%；氬氣：高純，純度99.99%；

硫含量標(biāo)準(zhǔn)樣品：0.5，2，10，30 mg/L，中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院。

2.3 實(shí)驗(yàn)步驟

在儀器裂解爐溫度為950 ℃，氧氣流量為200 mL/min，氬氣流量為200 mL/min，高壓為550 V，放大倍數(shù)為 25的條件下，用微量進(jìn)樣器每次進(jìn)樣20μL，分析標(biāo)樣，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，測(cè)定煤油樣品硫含量。

3 結(jié)果與討論

3.1 煤油硫含量紫外熒光法測(cè)定結(jié)果

為了更加準(zhǔn)確地測(cè)定煤油樣品硫含量，本文選取0.5，2，10，30 mg/L共四種標(biāo)樣在紫外熒光硫分析儀中進(jìn)行分析，利用儀器配套軟件進(jìn)行波形曲線積分，采集積分值。具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)樣品積分值Table 1 Integral quantity of standard samples

根據(jù)表1中所列數(shù)據(jù)，以標(biāo)樣濃度為橫坐標(biāo)，以平均積分值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1。

圖1 煤油硫含量分析用標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve for the analysis of sulfur content in kerosene

從圖1中的曲線以及相關(guān)系數(shù)可以看出，此標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好，可以用于測(cè)定煤油樣品總硫含量。平行測(cè)定6次，結(jié)果列于表2。

表2 紫外熒光法測(cè)定煤油樣品總硫含量Table 2 Determination results of total sulfur content in kerosene with oxidative ultraviolet fluorescene method

由表2可見，紫外熒光法測(cè)定煤油硫含量，檢測(cè)下限可低至2 mg/L以下，平行測(cè)定6次的結(jié)果，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3%，結(jié)果重復(fù)性良好。

3.2 與氧化微庫(kù)侖法測(cè)定結(jié)果的比較

作者采用氧化微庫(kù)侖法測(cè)定相同的煤油樣品硫含量，測(cè)定結(jié)果列于表3。

表3 氧化微庫(kù)侖法測(cè)定煤油樣品總硫含量Table 3 Determination results of total sulfur content in kerosene with oxidative microcoulometric method

由表可見，紫外熒光法測(cè)得煤油硫含量，與氧化微庫(kù)侖法所得結(jié)果基本一致。與氧化微庫(kù)侖法相比，紫外熒光法測(cè)得結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差略低，重復(fù)性更好。

4 結(jié) 論

（1）紫外熒光法測(cè)定煤油總硫含量，方法適用，靈敏度高，結(jié)果準(zhǔn)確，重復(fù)性好。

（2）所測(cè)煤油樣品硫含量為1.43 mg/L,紫外熒光法重復(fù)測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.3%,結(jié)果滿意。

（3）與氧化微庫(kù)侖法測(cè)定煤油硫含量結(jié)果進(jìn)行比較，測(cè)得含量基本一致，且方法精度略優(yōu)于氧化微庫(kù)侖法。

[1] 單佳慧,劉曉勤,岳軍,等. 汽油中硫含量的分析方法進(jìn)展[J].南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2007,29 (5) ： 106-110.

[2] 牟明仁,劉衛(wèi)東,蔣曉光,等. FCC汽油為主要組分的出口汽油硫含量分布研究[J].石化技術(shù), 2010,17 (4) ： 10-13.

[3] 牟明仁,徐嬪,隋學(xué)勇,等. 出口柴油硫含量在餾分中分布研究[J].遼寧化工, 2010,39 (10) ： 1017-1018.

[4] 牟明仁,劉名揚(yáng),孫興權(quán),等. 噴氣燃料中硫含量在餾分中的分布[J]. 精細(xì)石油化工, 2010,27 (4) ： 76-78.

[5] 趙藻藩,周性堯. 儀器分析[M].第 1版. 北京： 高等教育出版社,1993：50-51.

[6] 劉偉寧,甘莉霞,徐嘉曾. 紫外熒光光譜法測(cè)定試樣中的總硫量[J]. 廣東化工, 2001(1) ： 51-52.

Study on Determination of Total Sulfur Content in Kerosene by UltravioLet Fluorescene Method

LI Shi-cheng，WEI Li-ping，ZHENG Hui-bao，LIU Yun-chuan，ZHOU Yan-ping，MENG Xiang-yan，WANG Xue-rong
（CNGC Institute 53, Shandong Jinan 250031，China）

Oxidative ultraviolet fluorescene method was used to determine total sulfur content in kerosene through establishing standard curve. The precision and accuracy of the ultraviolet fluorescene method were compared with the microcoulometric method. The results show that relative standard deviation of results determined by the ultraviolet fluorescene method is 2.3%and has not significant difference with that of the microcoulometric method.

Ultraviolet fluorescence; Kerosene; Sulfur content; Microcoulometric method

O 756

A

1671-0460（2012）01-0106-02

2011-11-16

李峙澂（1986-），男，山東濟(jì)南人，在讀碩士研究生，2009年畢業(yè)于南京理工大學(xué)，應(yīng)用化學(xué)計(jì)量：從事燃油燃料含硫化合物分析。E-mail：TD_PP_AI@163.com，電話：0531-85878064。

魏莉萍（1958-），女，研究員，博士，應(yīng)用化學(xué)計(jì)量。E-mail：weiliping111@sina.com，電話：0531-85878064。