分析波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜儀測(cè)定加氫原料蠟油中的氯元素

崔淑紅

摘要：通過使用波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜儀來測(cè)定加氫原料當(dāng)中蠟油的氯元素含量，有效建立起了低含量空白樣品作為基礎(chǔ)配置的測(cè)定樣品，使用了波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜儀器設(shè)備進(jìn)行測(cè)定，制作出了相應(yīng)的測(cè)定數(shù)據(jù)曲線，以此來實(shí)現(xiàn)快速測(cè)定出加氫原料蠟油當(dāng)中的氯元素含量。該測(cè)定方法使用在加氫裝置原料蠟油的氯元素含量監(jiān)測(cè)工作當(dāng)中所取得的測(cè)定數(shù)據(jù)非常精確。

關(guān)鍵詞：波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜儀;加氫原料;氯元素

在最近幾年的發(fā)展過程中，關(guān)于原油產(chǎn)品當(dāng)中氯元素含量的測(cè)定方法相對(duì)較多并且也比較復(fù)雜，重點(diǎn)包含了電位滴定法、燃燒瓶燃燒法以及單色波長(zhǎng)色散安射線熒光光譜測(cè)定法等。不同的測(cè)定方式在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中所存在的優(yōu)勢(shì)各有不同，本文重點(diǎn)針對(duì)波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜測(cè)定方法展開了分析和論述，有效提出了加氫原材料蠟油當(dāng)中氯元素的測(cè)定方法。

1.實(shí)驗(yàn)測(cè)定

1.1實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備

實(shí)驗(yàn)儀器選擇的是S8型順序式X射線熒光光譜儀器，該儀器設(shè)備通過德國(guó)某公司所制造，包含了銠靶X光管，功率大小為4kW。

1.2實(shí)驗(yàn)材料和試劑

在S8型X線熒光光譜儀器設(shè)備當(dāng)中，包含了一次性塑料樣品杯，該樣品杯通過塑料制成，并且在頂蓋上半部分設(shè)置了相應(yīng)的通氣孔。在樣品的分析過程當(dāng)中，樣本所具有的揮發(fā)性會(huì)直接通過上半部分的氣孔溢出，有效防止內(nèi)部的壓力過大造成了不良的膨脹問題。S8型X射線熒光光譜儀器使用的是專用的樣品膜結(jié)構(gòu)，通過美國(guó)Chemplex公司生產(chǎn)，厚度大小為4um的防溶解膜結(jié)構(gòu)，氯苯材料的純度大小超過99%，容量瓶以及無氯白油設(shè)備屬于本土生產(chǎn)。

2.實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法

在測(cè)定工作當(dāng)中需要稱取一定量的氯苯和無氯白油，放置在容量瓶當(dāng)中進(jìn)行待用，然后配置出500mg/kg的儲(chǔ)備實(shí)驗(yàn)樣本。稱取一定量的儲(chǔ)備溶液和氯含量為1mg/kg的蠟油加氫原材料來進(jìn)行備用，將所測(cè)定的蠟油加氫原材料原溶液的濃度進(jìn)行有效的劃分，通常取1.0、3.0、5.0、7.0、9.0mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)溶液來進(jìn)行測(cè)定。依照標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定條件，準(zhǔn)確的測(cè)量出氯的X射線熒光強(qiáng)度大小，并且依照不同的濃度以及線性回歸的方式來得到相應(yīng)的校準(zhǔn)曲線，空白樣品的校準(zhǔn)曲線圖如圖1所示：

3.實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果分析

3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線分析

在相同的測(cè)定環(huán)境下，X射線熒光強(qiáng)度和測(cè)量油品當(dāng)中的氯元素含量大小保持在1.0～9.0mg/kg之間，并且二者之間具有良好的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，結(jié)果可以看出在1.0～9.0mg/kg的范圍之內(nèi)，熒光的強(qiáng)度大小和所測(cè)定的溶液質(zhì)量濃度之間呈現(xiàn)出對(duì)應(yīng)的線性關(guān)系。

3.2基質(zhì)效應(yīng)

基質(zhì)效應(yīng)主要指的是在被檢測(cè)的樣品溶液當(dāng)中，除了待測(cè)元素以外其他的元素物質(zhì)統(tǒng)稱為基質(zhì)。在測(cè)定工作中由于被測(cè)量的樣品當(dāng)中，基質(zhì)的成分構(gòu)成相對(duì)比較復(fù)雜，因此，會(huì)對(duì)整個(gè)測(cè)量工作結(jié)果形成不良的影響，這一影響問題也被稱之為基質(zhì)效應(yīng)。在進(jìn)行加氫原材料蠟油當(dāng)中氯元素的測(cè)定過程中，為了有效檢測(cè)樣本當(dāng)中的基質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)原溶液基質(zhì)，對(duì)氯元素實(shí)際含量測(cè)定所產(chǎn)生的影響，將需要測(cè)量的儲(chǔ)備樣本的500mg/kg的溶液，直接稀釋成0.1、0.3、0.5、0.7、0.9mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后將不同濃度的溶液所含有的氯元素總量制定出相應(yīng)的曲線圖，以此來反映出不同的基質(zhì)條件下，對(duì)氯元素含量所形成的不同影響。

使用相同的標(biāo)本樣品溶液，對(duì)不同的氯元素含量大小進(jìn)行分析，有效考察到了不同基質(zhì)條件下對(duì)測(cè)定結(jié)果所產(chǎn)生的不良影響，其中平均基質(zhì)效應(yīng)小于20%，都可以將基質(zhì)效應(yīng)的影響因素進(jìn)行忽略，如果超過20%則認(rèn)為基質(zhì)效應(yīng)對(duì)測(cè)定的最終結(jié)果影響相對(duì)比較明顯，基質(zhì)效應(yīng)的影響因素不能完全忽略，需要使用相應(yīng)的校正方法或者是樣本的基體校正，來消除基質(zhì)效應(yīng)所產(chǎn)生的不良影響。

3.3結(jié)論分析

通過所測(cè)定的數(shù)據(jù)分析可以看出測(cè)定的樣品基質(zhì)效應(yīng)是不斷減弱的，絕對(duì)值大小超過20%會(huì)直接影響到加氫原材料的氯元素測(cè)定的準(zhǔn)確度，分析其中的主要原因是因?yàn)榧託湓牧系南炗徒M成相對(duì)比較復(fù)雜，同時(shí)和白油的基體在碳?xì)浔取⒘蛟睾?、氮元素含量以及其他微元素金屬含量方面存在一定的差異性。因此，為了有效保證最終測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，通過使用在樣品當(dāng)中加入相應(yīng)的配置樣本，建立起標(biāo)準(zhǔn)的曲線圖來消除基質(zhì)效應(yīng)所產(chǎn)生的不良干擾問題。在加氫原料油當(dāng)中，對(duì)氯元素含量檢測(cè)超出了最大限度，通過3倍空白值的標(biāo)準(zhǔn)偏差以及標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率分析，可以得到在測(cè)定值大小為0.6mg/kg，通過10倍空白值的標(biāo)準(zhǔn)差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率大小可以得到2mg/kg。在回收率與精密度試驗(yàn)中，選擇出4個(gè)原料納入樣本，通過使用加標(biāo)回收率的方式來進(jìn)行準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)，實(shí)際的計(jì)算回收率大小為93.8%～113.0%。選擇出5個(gè)原料蠟油樣本來進(jìn)行重復(fù)測(cè)定，通過5次重復(fù)測(cè)定之后得到了最終氯元素含量的真實(shí)結(jié)果，結(jié)果的準(zhǔn)確度可以得到有效的保障。

4.結(jié)束語：

在原油當(dāng)中含有大量的微量有機(jī)元素和無機(jī)氯化物，由于原油在加工和生產(chǎn)過程中，很多氯化物會(huì)產(chǎn)生水解反應(yīng)，同時(shí)會(huì)分解形成大量的氯化氫氣體，氯化氫氣體會(huì)直接造成原油加工設(shè)備的腐蝕以及結(jié)垢問題，原油在蒸餾和分餾處理工作中，引起腐蝕問題的主要影響因素為有機(jī)氯元素，有機(jī)氯元素集中分布在150℃以下和350℃以上的餾分當(dāng)中。在350℃以上的環(huán)境條件下，主要的餾分物質(zhì)為蠟油和加氫的原材料，因此，對(duì)蠟油加氫原材料當(dāng)中氯元素含量的控制至關(guān)重要，可以有效防止氯化氫氣體對(duì)加工設(shè)備表面所產(chǎn)生的不良腐蝕問題。

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