汽油中錳含量檢測結果不確定度評估及方法改進

王輝

摘 要：隨著我國人民物質生活水平的日益提高，帶動了汽車生產制造業的迅猛發展，各類新型機動車已廣泛應用于日常交通運輸環節。在這樣的時代大背景下，我國現有的汽油錳含量檢測工作難度日益加劇，常規測試技術的誤差較大，因此，逐步應用新型檢測技術，提高檢測數值的準確性，是當前我國成品油檢測部門的首要工作任務。

關鍵詞：汽油；錳含量；檢測；優化

新時期，我國逐步進入信息化時代，各類新型科學技術的成熟與應用，為車輛制造業注入了新時代的活力，未來發展前景日益光明。但值得注意的是，我國現有的汽油錳含量檢測技術已難以滿足以增長的檢測需求，存在諸多的問題。本文意在，對時下我國汽油錳含量檢測技術應用情況進行分析，并提出優化建議以供參考。

一、汽油內錳含量控制的具體內容

（一）國五標準

新時期，我國政府提出了國家第五階段機動車污染物排放標準，即“國五標準”，能夠降低了汽油的辛烷值標準。以筆者個人的經驗來看，也有值得討論的地方。這主要集中在兩點上。第一是，在汽車發動機技術成熟的今天，辛烷值下降1-2點，是否意味著整體油耗的普遍下降？第二是，含猛抗爆劑是否適宜繼續在國內推廣？部分專家學者認為汽油辛烷值越高，汽油的能效就越高，每升汽油行駛的公里數就會提高，汽油和原油的消費量就會減少。

這當然是正確的。高辛烷值汽油之所以能效更高，是因為這種汽油具有更好的抗爆性，在發動機的燃燒控制上就有更多余地，有利于發揮汽油的能效。我在國內某汽車論壇中看到有人士認為，汽油燃料的特性就在那里，加抗爆劑是無法增加汽油的能效的。實際這種觀點并不正確，因為汽油的能量并非全部轉換為了發動機的動能，而是轉變為動能，熱能。汽油機的轉換效率不過30%-40%左右。所以，辛烷值的增加，提升能效是正確的。 但是，以上這種以辛烷值來判斷汽油能效高低的做法，并非在所有情況下都成立。如果一款發動機的標定情況，始終讓發動機處于即將爆震的邊緣，那么97號與95號才會有理論上的差別。如果一款發動機，燃燒93號汽油沒有爆震，那么燃燒97號燃油也就不會有能效上的提升。國五汽油標準語國四汽油標準的重點對比情況詳見圖1。

（二）對比與分析

在汽車發動機技術日趨成熟的今天，我們已經不再僅僅局限于依靠汽油本身的抗爆性，來控制其燃料能效了。抗爆性高，只能說能夠給發動機的動力性能設計帶來更大余地。但是，即使抗爆性降低1-2，也并不意味著汽車的油耗就一定要上升。我們完全可以通過更加合理的發動機設計和匹配，來消耗抗爆性降低帶來的短板。比如，去年就出現了壓縮比達到了14：1的自然吸氣發動機，且使用的是87號抗爆指數汽油（相當于93號汽油）。這種發動機的排氣歧管長度更長，用以加速排氣效率，降低缸內溫度，從而降低高壓縮比帶來的爆震風險。在國內煉油企業當前的水平之下，要想降低汽油中的硫、磷、錳等有害物質含量，辛烷值下降是不可避免的。從性能和環保的角度，我們當然希望辛烷值不下降，同時有害物質還能夠降低到合理范圍。然而，這就需要國內的壟斷煉油企業投入更多資金。但這反而會讓國五汽油標準繼續長期處于難產狀態。辛烷值降低1-2，是一種現階段為環保而做出的政策妥協。 現階段沒有必要一定要強調辛烷值不能下降，雖然這是一個好的出發點。從長遠計，為了彌補辛烷值下降帶來的弊端，同時也為了國五汽油標準盡快出臺，政策應該給煉油企業規定，三年或者五年為期，屆時要再次將國內汽油的辛烷值提升到現有水平及以上。從長久來看，這是可以做到的。且不說通過設備和技術更新可以做到，一些新型的汽油抗爆添加劑，比如醚類、醇類、酸酯類以及其他一些新技術燃料添加劑。它們既能夠提升辛烷值，同時有些還能夠起到清潔、節能等作用。

二、檢測方法

按照《汽油中錳含量測定法（原子吸收光譜法）》（SH/T0711-2002）進行，汽油試樣經過碘-甲苯溶液處理，用氯化甲基三辛基銨-甲基異丁基甲酮（MIBK）溶液稀釋后，用火焰原子吸收光譜儀在279.5nm處測定樣品中的錳含量。

樣品配制：30mLMIBK+5mL試樣+0.1mL碘-甲苯+5mL1%（V/V）氯化甲基三辛基銨-MIBK，用MIBK定容到50mL容量瓶。

三、不確定度評估

（一）數學模型

其中：c為標準曲線上讀出的濃度，單位為mg/L；v1為樣品移取容積，單位為mL；v2為樣品定容后待測容積，單位為mL。從數學模型看，汽油中錳含量檢測結果除偶然因素外僅跟三個參數有關。

（二）B類不確定度評定

（1）v1標準不確定度。試樣移取容積為5mL，根據JJG196，5mL單標線吸量管的容量允差為±0.015mL，取均勻分布的包涵因子為 ，則其標準不確定度u1為：

（2）v2標準不確定度。定容容積為50mL，根據JJG196，50mL單標線容量瓶的容量允差為±0.05mL，取均勻分布的包涵因子為 ，則其標準不確定度u2為：

（3）c標準不確定度。濃度c的標準不確定度來源于標準工作曲線溶液系列檢測值的線性回歸分析，曲線方程如下式表示。詳見表1。

（三）A類不確定度按照上文中中的5個濃度制作校準曲線檢測了20個樣品，根據預評估法評定A類不確定度。

四、結語

通過增加標準工作曲線的檢測點，經過試驗總結發現四個點和五個點的擴展不確定度明顯小于三個濃度點的擴展不確定度。通過標準曲線制作的改進，擴展不確定度U僅為0.06mg/L，為國家推行國Ⅴ甚至國VI汽油的檢驗、監督和判定提供了有效的技術手段。改進后的方法和不確定度的評估已用于流通領域成品油的抽查檢驗和流通企業的質量驗收。

參考文獻：

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