原子吸收光谱仪

原子吸收光谱法在石油化工中的应用

发布日期:2020-08-24  点击次数:

原子吸收光谱法在石油化工中的应用

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  摘 要:随着我国石油化工行业的不断发展,要想更好的掌握石油中各类金属元素的含量,就必须采用与之适应的方法对其进行准确的判断。原子吸收光谱法不仅可以对多种金属元素进行准确的判别,而且还能更好的应用于其它领域,这对我国先进技术行业的发展起着巨大的促进作用。 

  一、前言 

  随着石油化工行业的需求,原子光谱被广泛的应用其中,因为其可以对金属元素进行快速、准确、有效的分析和判断,同时很好的避免了其它因素的干扰。近些年来,原子吸收光谱被应用到很多不同的领域,因为其不仅可以测定出石油中的金属元素,同时也可以很好的测定出其它液体或气体中的金属元素。原子吸收光谱可以对碱金属、重金属以及稀土元素等接近八十多种金属元素进行有效的识别,甚至对一些痕迹量(即10-14g)的金属元素也能很好的给予检测。 

  原子吸收光谱最常用的方法主要有无火焰原子吸收光谱和有火焰原子吸收光谱,前者又可以包括电加热石英炉、石墨炉以及石英池冷原子吸收等多类常用方法,后者主要包括氧化亚氮-乙炔火焰、空气-乙炔火焰等多种有火焰常用方法。这些常用的方法都可以准确的对金属元素进行测定,而且具有一定的抗干扰能力,因此在业界得到了广泛的应用。本文将会根据笔者多年的经验,对原子吸收光谱法在石油化工中的应用给予简单的介绍,以促进其在各个领域更好的发展。 

  二、原子吸收光谱法在油品分析中的应用 

  原子吸收光谱法工作的基本原理是在需要检测的石油样品中加入王水和氟氢酸等试剂,随后将其放在65℃的环境氛围内,借助超声波将其搅拌45-50分钟,然后向其中加入MIBK试剂进行稀释,最后就可以对其中的金属元素进行测定了。 

  评价油品质量好坏的主要指标就是油品中各类金属元素的种类及含量,并且不同的油种对金属元素种类及含量的要求也是不一样的。例如飞机使用的润滑油一般要求测定的是Ni、Cu、Sn、Fe、Ti以及Mo等技术元素的含量,测定过程中要向其中加入磨损金属Ba、Zn、Fe和Ca等元素,然后采用水溶液作为无机标准,这样的测定方法操作起来比较简便,而且精确度比较高。当然对于不同金属元素的测定需要加入不同种类的混合溶剂,例如当测定润滑油中Zn的含量时,需要向其中加入甲苯-冰醋酸的混合溶剂,并采用有火焰的空气-乙炔火焰法,随后就可以对其进行准确的判断,该过程不会受到溶液粘度及Zn含量高低的影响;当需要测定润滑油中Mo的含量时,需要向其中加入HF-HNO3溶剂进行稀释,然后可以对其进行准确的测定,该过程也不会受到有机颗粒大小的限制。在测定石油中Ti的含量时,需要在其中加入4-甲基-2-戊酮溶剂进行稀释,同时需要加入混酸HCI-HF进行振荡,10秒之后便可采用亚氮-乙炔火焰法进行测定,该方法可以检测出最低0.03ppm的Ti含量。在对石油中单一金属元素测定时,不会受到其它金属元素种类及含量多少的影响。 

  大量的研究和分析发现,事先对测量样品进行炭化处理,可以将对原子吸收光谱法测定的影响因素降到最低,并且不会对最终的测定结果产生影响。炭化处理主要是将碳粉与样品混合均匀,并置于350℃的高温环境下进行炭化,然后在残渣中继续加入碳粉,随后将其放在交流电弧中进行原子化,最后利用原子吸收光谱法测定其中的金属元素及含量。石油样品中的烷基铅作为一种抗爆剂,对其含量进行准确的测定具有重要的意义,具体方法是将6%的(W/V)I2苯溶液加入到4ml石油中进行振荡混匀,随后静置一段时间后,向其中加入2。5ml乳化剂,使其形成一定的乳状液,然后将获得的乳状液放在火焰上进行原子吸收光谱测定,这样就可以准确的获得烷基铅的含量。除了采用有火焰原子吸收光谱进行金属元素吸收光谱测定外,采用石墨炉等无火焰吸收光谱也可以对其进行准确的测定,例如测定石油中P的含量时,预先向石墨炉中注入La(NO3)3溶液,并采用无P电极放电灯作为背景,然后将石油样品注入到石墨炉中,逐步进行炭化和原子化处理,最后采用原子吸收光谱法就可以准确的测定出P元素的含量。 

  三、原子吸收光谱法在其它领域中的应用 

  1。原子吸收光谱法在催化剂分析中的应用 

  催化剂的性能、结构、催化活性等会受到催化剂中某些金属元素、络合物和氯化物的影响。因此,在制造和研发各类催化剂时,要对其中的各类金属元素进行准确的判别,以便有效的提升催化剂的催化功能,这时就需要原子吸收光谱法对其各类元素进行检测。 

  对加氢催化剂中Ni、Mo和Co等金属元素测定时,需要向样品中加入适量的H2SO4-HF进行溶解,Ni元素采用空气-乙炔火焰原子吸收的方法进行测定,而Co和Mo一般采用氧化亚氮-乙炔火焰方法进行测定,大量的试验结果表明催化剂中Al含量的不断增加会导致Co和Mo吸光度的不断增加,然而Ni的吸光度却不是不变的。 

  2。原子吸收光谱法在环保分析中的应用 

  在石油化工过程中,对环境影响因素的控制至关重要,因为化工和炼油过程中会产生大量的有害化合物和元素,其会对空气和水体产生严重的污染。因此,通过原子吸收光谱法可以对其中的危害元素进行测定,尽可能减少对环境的污染。 

  利用火焰原子吸收-双溶剂萃取方法可以准确的测定出水体中V、Cr、Co、Mo、Pd以及Zn等多种金属元素的含量。测定大气中Pb、Cr和Cd等金属元素一般采用石墨炉原子吸收的方法,首先将大气粉尘进行酸化处理,然后就可以采用原子吸收光谱的方法进行测定了。 

  四、结束语 

  综上所述,为了更好的提升石油化工产品的质量,减少对环境所造成的污染,就必须采用原子吸收光谱法对石油化工的各个环节进行准确的检测,严格控制各类金属元素的含量,以不断提升我国石油化工行业的整体水平。

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