紫外熒光法測定汽油中硫含量操作細節對檢測結果的影響分析

孫書銘(興安盟產品質量計量檢測所，內蒙古 興安盟 137400)

紫外熒光法測定汽油中硫含量操作細節對檢測結果的影響分析

孫書銘(興安盟產品質量計量檢測所，內蒙古 興安盟 137400)

本文對紫外熒光法測定汽油中硫含量檢測結果的影響因素進行了闡述，并著重對裂解溫度，氣流速度，進樣量選擇，以及易損耗部件對檢測結果的影響進行了分析。以期提高實際操作中，測量結果的準確性。

紫外熒光法；硫含量；測量結果影響因素

近年來，隨著我國汽油相關標準的更新，國內汽油質量逐步提高，環保指標日趨受到重視。其中，汽油中的硫含量這一指標被嚴格限定到了50mg∕kg以內，而即將實施的第Ⅴ階段標準，更是把汽油中的硫含量進一步降低到了10mg∕kg以內[1]。準確的測量出油品中的硫含量，已是對檢測機構的必然要求。目前，測量汽油中硫含量的方法較多，有燃燈法、微庫侖法、紫外熒光法、X射線熒光光譜法等。而紫外熒光法，以其操作相對簡單，檢測用時短，檢測結果準確度高，重復性好的優勢成為了絕大多數質檢機構的首選方法。本文，著重探討采用此方法測量汽油中硫含量時，設備參數設定以及檢測操作細節對結果的影響。

1 紫外熒光法原理

紫外熒光法的檢測原理：樣品被注入到高溫石英燃燒管內，在高純氧作用下裂解燃燒，使汽油中的硫元素轉化為二氧化硫，二氧化硫在紫外光的照射下轉變為不穩定的激發態，最后從激發態釋放特定長度譜線回到穩定狀態，檢測激發態的二氧化硫所發射的熒光強度即可確定汽油中的硫含量。從原理上可以發現，此方法檢測硫含量時，檢測結果會受到石英管溫度、氣體純度、氣流速度、進樣量等因素影響。

2 儀器設備的參數設定

2.1 裂解溫度的選擇

石英管的裂解溫度直接關系到檢測樣品中硫元素的氧化程度，一般情況下裂解溫度適宜設定在1000℃～1050℃。若溫度過低，則試樣燃燒不充分，硫元素向SO2的轉化不完全，最終的檢測結果會小于真實值。但溫度也不宜設定過高，溫度過高不僅不會無限提升SO2的轉化率，反而會降低SO2的轉化率。在檢測汽油時，石英燃燒管的裂解溫度設定為1020℃較為合適。

2.2 氣體的相關要求

紫外熒光法檢測過程中，使用的氣體共有兩種，分別為氬氣和氧氣。為了保證測量準確，氧氣和氬氣均應使用高純氣體。其中，氬氣作為載氣使用，對試樣起到運送作用，為氣化后的試樣提供在氣路內運行的動力。因此，載氣流速不宜過高，過高會使樣品未完全燃燒時就脫離石英燃燒管，最終導致結果偏低。

氧氣在設備內分為進口氧和裂解氧，根據樣品的情況，以及進樣量的不同，兩種左用的氧氣流量高低也有所不同。按照目前車用汽油硫含量的標準，做檢測時，可設定裂解氧為450ml∕min，進口氧為50ml∕min，相應的氬氣流量為100ml∕min。這樣的流速設置，可以保證試樣充分裂解。

2.3 試樣進樣量與進樣速度設定

受石英燃燒管設計性能限制，紫外熒光法檢測過程中，進樣量一般為100μL以內，檢出限為0.2mg∕L～0.01mg∕L[2]。日常檢測時，可用10μL微量進樣器，配合自動進樣裝置，進樣控制在6μL的方式，既能確保測量準確，又不會出現燃燒不完全，避免氣路積炭的現象。在此進樣量下，進樣器的進樣速度可設定為0.6μL∕s（即：總的進樣時間控制在10秒左右）以保證注入的試樣能充分裂解氧化。

3 檢測操作細節的影響

3.1 曲線的標定與校準

檢測結果想要準確，一個范圍適合的標準曲線非常重要。目前，車用汽油的硫含量被限定在50mg∕kg以內，所以只需要標定一條范圍為10mg∕kg-100mg∕kg的測量用標準曲線即可。可采用10mg∕kg、20mg∕kg、50mg∕kg、100mg∕kg四個點進行標定。在日的檢測中，使用50mg∕kg的標準液，在檢測前對曲線進行反標，并根據反標結果，適當微調檢測器的高壓設定值，以保證所使用的標準曲線精準無誤。為消除氣體純度對檢測結果的影響，在更換氧氣瓶后應重新標定標準曲線。

3.2 進樣時的操作細節

使用微量進樣器取樣時，應先用樣洗針3-5次，用以消除不同樣品間的相互影響。檢測時，試樣的進樣量應與測量曲線標定時標液的進樣量保持一致。取樣時應盡量保持慢速抽取，避免因速度過快在進樣器內產生氣泡。取樣量應比進樣量多，待推出多余的樣品和汽包后，將微量進樣器針頭用濾紙擦拭干凈，并回針2-3μL，使樣品在進樣器內與針管形成一段空氣隔層。這樣做，可以保證樣品能夠無損失切穩定的注入石英燃燒管，使檢測曲線出峰效果良好。

3.3 及時更換耗材

微量進樣器以及石英燃燒管進樣口的硅膠墊均為易損耗材。尤其是在進樣口起密封作用的硅膠墊，更易損耗。損耗嚴重時，硅膠墊的密封作用減弱，設備內氣體外泄，有可能導致檢測結果偏低。因此，為了保證測量結果準確，建議每隔50次進樣測量后，就應更換新的硅膠墊。

由于車用汽油中仍存在極少量的機械雜質，微量進樣注射器使用一段時間后內壁會附著污染物，會造成取樣、進樣時出現卡頓現象，同時附著在內部的污物也會影響試樣的進樣量，進而影響檢測結果。所以，應定期更換新的微量進樣針，并在換針后，用標液對原有曲線進行校準，以消除進樣器更換引起的誤差。

4 結語

紫外熒光法測量油品中的硫含量雖然在眾多方法中有著操作簡便的優勢，但在實際操作中仍有許多操作細節需要注意。選擇適當的裂解溫度和氣體流速，設定合理的進樣量和進樣速度，同時注意易損耗部件的更換，是確保檢測結果準確可靠的重要因素。在日常應用中，應結合上述影響因素，逐步探索不同廠家儀器設備的操作條件，以獲得準確的硫含量檢測結果。

[1]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局中國國家標準化管理委員會GB 17930-2013,車用汽油，北京，中國標準出版社，2013：12.

[2]高益進，紫外熒光硫分析儀用燃燒管的結構改進研究[J].化學分析計量2014，23（3）：99-101.