近日,2014年北京光譜年會在北京召開,本次會議聚焦光譜儀器新產(chǎn)品新技術(shù)及其應(yīng)用方面。編輯在參會中發(fā)現(xiàn),本次會議中一些知名的原子光譜廠商的報告中都提到了電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)用于汽油等有機樣品的檢測。
原來,2014年9月26日國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布的2014年批國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃通知中,將《車用汽油中總硅含量的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法》、《電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定汽油中的氯和硅》列入了計劃。
在石油煉制過程中,有時會加入一些含有硅化合物的試劑,或在燃油煉制完成后將一些廢溶劑摻入到汽油中而造成汽油中含有硅。另外,市面上的調(diào)和汽油,或許由于某一種原料在生產(chǎn)過程中使用了含有硅的催化劑,而使得調(diào)和汽油中含有硅元素。
隨著汽油需求量的逐步加大,我國對于汽油質(zhì)量的要求越來越高,從國三升級到國四再升級到國五,汽油中對于硫含量、蒸汽壓、烯烴含量等指標(biāo)的檢測與要求愈加嚴(yán)格,但硅含量卻始終游離在標(biāo)準(zhǔn)之外,且我國國家標(biāo)準(zhǔn)與石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中均無汽油中硅含量的測定方法。然而,在汽油的實際使用中,硅元素的含量多少對于汽車的行駛與養(yǎng)護有著關(guān)鍵的影響。車用汽油中硅含量過高會導(dǎo)致汽油火花塞堵塞、三元催化轉(zhuǎn)化器中催化劑中毒等現(xiàn)象發(fā)生,對汽車本身性能造成較大的損害。
開展對車用汽油中總硅含量的檢驗鑒定技術(shù)研究,開發(fā)快速準(zhǔn)確的檢驗方法,制定檢驗標(biāo)準(zhǔn),將有利于對我國成品油市場進行有效的質(zhì)量監(jiān)管,具有較為顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,為應(yīng)對新標(biāo)準(zhǔn)的需求,以中石油、中石化、中海油為主的各級油品運營商將會提前布局,這將撬動石化行業(yè)對ICP-OES需求的集中性爆發(fā)。
ICP-OES用于汽油等有機樣品的檢測一直存在著一些難點。基于油品的易揮發(fā)性及高度不穩(wěn)定性,油品的前處理技術(shù)目前在國際上均沒有很好的解決方案,傳統(tǒng)的消解方式會改變甚至破壞油品本身的屬性,這就要求在測定油品中的相關(guān)元素含量時必須做到油品直接進樣才能確保測量的準(zhǔn)確性和真實性。但是,在ICP-OES汽油樣品直接進樣分析過程中,ICP-OES噴射管和矩管的積炭現(xiàn)象是阻礙ICP-OES分析油品的主要因素。由于矩管、進樣積炭堵塞引起進入等離子體氣溶膠量的變化,使得分析線強度大大降低,隨著分析時間的推移,這種現(xiàn)象會越來越嚴(yán)重,以至分析無法連續(xù)進行,也無法保證結(jié)果準(zhǔn)確性。這使得ICP-OES連續(xù)快速分析油品成為無稽之談。在積炭嚴(yán)重時甚至?xí)鸬入x子體意外熄滅。
不過,近來該瓶頸已經(jīng)逐漸被突破。這次光譜年會上,島津公司工程師侯艷紅在報告中提到,公司將于2015年推出ICPE-9800型ICP-OES新品。據(jù)其介紹,ICPE-9800特制有機矩管的中心管采取了濃縮設(shè)計,不易積碳;1.6KW的高功率;測定有機樣品時不需通氧氣。
安捷倫工程師歐陽昆在介紹2014年推出的同步雙向觀測ICP-OES時,也提到了應(yīng)用于汽油樣品直接進樣分析案例。該方法采用制冷霧化器、有機1.4mm中心管;無須稀釋,汽油樣品可直接上機測試。所示的實驗結(jié)果表明,該方法的測量靈敏度較高,適用于高低含量元素的一次檢測分析。
近年來國產(chǎn)ICP-OES在儀器性能和技術(shù)創(chuàng)新方面不斷發(fā)展,日前天瑞儀器也推出了ICP2060T石化專用的ICP-OES。據(jù)了解,ICP2060T在油品直接進樣硅元素檢測方面已經(jīng)實現(xiàn)了較好的應(yīng)用,截止目前已經(jīng)與多家石化企業(yè)簽訂了采購合同。