火焰原子吸收光谱法测定汽油中锰含量

邹 丽，李传真

（中海油东方石化有限责任公司， 海南 东方 572600）



火焰原子吸收光谱法测定汽油中锰含量

邹 丽，李传真

（中海油东方石化有限责任公司， 海南 东方 572600）

随着环保要求的提高，汽油添加剂有严格要求，其中锰剂是绝对禁止作为辛烷值改进剂加入到汽油中。汽油出厂要求采用SH/T 0711 汽油中锰含量测定（原子吸收分光光度法），且锰控制在0.000 2 g/L以内。原子吸收光谱法因其灵敏度高、检出限低、分析速度快等优点被石油化工行业。采用火焰原子吸收仪测定汽油中的锰含量，并进行加标回收实验，验证方法的准确性。

火焰原子吸收；锰；加标回收；汽油

1802年，英国科学家渥朗斯顿在利用分光镜研究太阳的光谱时，发现了连续光谱中出现了无法解释的D暗线。1820年，布鲁斯特提出这些暗线是由于太阳中外围对部分太阳光的吸收而产生的。1860年，德国科学家在利用本生灯和分光镜研究金属的火焰光谱时，发现钠原子蒸汽发射出的光通过温度较低的钠原子蒸汽时，就会产生钠谱线的吸收，并且吸收谱线的位置正好和太阳光谱中的D暗线重合。从而用实验的手段证实了太阳光谱中D暗线正是由于太阳大气圈中的钠原子对太阳光谱中钠辐射产生吸收的结果。从此原子吸收得到不断的发展和应用，到如今，原子吸收已经成为一种强有力的分析手段，出现在现代仪器分析的行列中［1］。

原子吸收原理：原子核外电子以一定的规律在不同轨道中运动，每一轨道都有确定的能量，称为原子能级。各种元素的原子结构和外层电子排布都不同，他们的原子能级具有各自的特征性，因此，其吸收和发射的波长也各不相同，进而出现了元素的特征谱线。光源发射具有待测元素的特征谱线，通过试样蒸汽时，被蒸汽中待测元素的基态原子所吸收，发射光被减弱的程度与待测元素的浓度成正比。即遵循朗伯比尔定律：

I0—入射光强度；

I —透过原子蒸气吸收层的透射光强度；

K —吸收系数；

b —原子吸收层厚度；

c —溶液中被测元素的浓度。

本方法采用原子吸收光谱法测定汽油中锰含量，将待测溶液进行前处理后，定容，再将样品喷入火焰中，使锰原子化，形成基态原子，对特征谱线产生选择性吸收，将测得的样品吸光度与标准溶液的吸光度进行比较，进而算出待测样品中的锰含量［2］。

1　实验部分

式中A — 吸光度；

1.1仪器

原子吸收光谱仪：安捷伦280FS，能够进行背景校正（塞曼扣背景）；锰空心阴极灯。

1.2试剂及器具

1.2.1试剂

结晶碘分析纯；甲苯分析纯；甲基异丁基甲酮分析纯；氯化甲基三辛基铵纯度不低于 90% （m/m）；碘-甲苯（0.03 g/mL）：用甲苯溶解3.0 mg结晶碘，并稀释到100 mL；1%（v/v）氯化甲基三辛基铵-MIBK溶液：用MIBK溶解8.8 g（10 mL）氯化甲基三辛基铵，并稀释到1 L；石科院标准样品：锰含量为5.28、13.20，26.40 mg/L的标样；

1.2.2器具

容量瓶：经盐酸浸泡24 h并自然风干的50 mL容量瓶10个；移液管：经盐酸浸泡24 h并自然风干的5 mL移液管5支。

2　测定条件

波长：279.5 nm；

灯电流：5 mA；

燃烧头高度：13.5 mm ；

乙炔：13.50 L/min；

空气：2.0 L/min。

3　实验过程

3.1配制锰标准使用液

配制0.528、1.32、2.64 mg/L锰标准使用液：向50 mL容量瓶中加入20 mL MIBK，再准确加入5 mL 5.28 mg/L标准样品并摇匀，加入0.1 ml 碘-甲苯溶液摇动1 min ，再加入5 mL氯化甲基三辛基铵-MIBK并摇匀，再用MIBK定容至50 mL即可。其余浓度点配制方法同上。

3.2汽油样品前处理

向2个容量瓶50 mL中加入20 mL MIBK，再准确加入5 mL待测样品并摇匀，加入0.1 mL 碘-甲苯溶液摇动1 min ，再加入5 mL氯化甲基三辛基铵-MIBK溶液并摇匀，再用MIBK定容至50 mL ， 备用。

3.3绘制工作曲线

优化各项分析参数如燃烧头高度、助燃气和燃气的比例等，使状态达到最佳。依次分析 0.528、1.32、2.64 mg/L标准样品，建立标准曲线（表1）［3］。

表1　标准曲线Table 1 standard curve

由以上数据可知：

线性方程：Abs=0.08434C-0.00074

相关系数； 0.999 8；

2.64mg/L反测：2.635 mg/L。

4　重复性

基于重复性的要求，取密封保存于 0～4 ℃的92#车用汽油（国Ⅴ）（ρ=733.7 kg/m3）1 L，按照预处理方法进行处理后测试其吸光度并计算其实际浓度（表2）。

表2　重复性实验Table 2 Repeated experiment

SH/T0711中重复性要求0.42X0.5 ，从以上数据可以看出本方法重复性较好，满足使用要求。

5　加标回收实验［4］

取密封保存于0～4 ℃下的92#车用汽油1L备用。用5 mL移液管分别取5 mL于编号为1、2、3 的50 mL容量瓶中，并分别加入0 mL、1 mL、1 mL 1.32 mg/L的锰标准溶液，再加入0.1 mL碘-甲苯溶液摇匀1 min，再加入5 mL氯化甲基三辛基铵-MIBK溶液反应1 min，并用MIBK定容至50 mL，并分别检测（表3）。其中，加标回收率等于加标测量值与加标量的百分比。

表3　加标回收Table 3 Recovery Rate

6　影响因素

6.1火焰［5］

本实验采用焊接级的乙炔。一般是将乙炔溶解在丙酮中，当钢瓶中气体压力降低至520 kPa时，应更换钢瓶，因此时丙酮容易跟着乙炔流出进入燃气系统，影响火焰的稳定性和结果的准确性。并且应调整乙炔与空气的比例使火焰呈淡蓝色即贫燃焰，因Mn元素测定时需要较高的火焰温度。

6.2碘-甲苯

碘属于易挥发的物质，需要定期检查其浓度，碘的加入量不够会影响到Mn能否完全形成稳定的络合物，从而导致结果的不准确。

6.3器皿选择

实验过程中涉及到溶液的多次转移、稀释、定容等过程，器皿的选择尤为重要，所有的移液管、容量瓶都需经过检定合格后方可使用，并且要求分析员要完全熟悉并掌握相关器皿的操作方可减少器皿代入的误差。

7　结果与讨论

在汽油锰含量测定的过程中，应严格控制误差的引入，从而保证结果的准确可靠。汽油规范中明文禁止往汽油中添加锰剂来提高辛烷值，因锰剂的不完全燃烧会导致氧传感器的损坏，故应严格执行SH/T0711的标准对出厂汽油进行锰含量检测。

［1］ 陈集，朱鹏飞. 仪器分析教程［M］ . 北京：化学工业出版社，2010-02.

［2］ 张爱星，芦岩. 微波消解-直接吸入火焰原子吸收法检测污水中的重金属［J］. 天津建设科技，2012（5）：51-52.

［3］ 张卓，赵萍，王雅，郭健，李占娟. 富硒花生中硒的主要赋存形态及其抗氧化性［J］. 食品与发酵工，2011，37（4）：87-91.

［4］ 高永强. 火焰原子吸收光谱法测定工业浓硝酸中的镁［J］. 中氮肥2015（5）：79-80.

［5］ 周永强，赵丽艳，贺元. 汽油中锰含量测定影响因素讨论［J］. 广东化工，2012，39（13）：137-139.

Determination of Mn in Gasoline by Flame Atomic Absorption Spectrometry

ZOU Li，LI Chuan-zheng
（CNOOC Dongfang Petrochemical Co., Ltd. Hainan Dongfang 572600, China)

Because demand of environmental protection is increasingly stringent, Mn additive is banned from adding into gaoline.The content of Mn in gasoline must be less than 0.0 002 g/L. The flame atomic absorption spectrometry is widely used in petroleum-chemical industry because of the high sensitivity and low detection limit. In this paper, the content of Mn in gasoline was determined by the flame atomic absorption spectrometry, and experiment of adding standard recovery was carried out to prove the accuracy of the flame atomic absorption spectrometry.

flame atomic absorption spectrometry；manganese；recovery rate；gasoline

邹丽（1988-），女，四川省成都市人，助理工程师，2011年毕业于西南石油大学化学专业，主要从事石油化工分析。E-mail：565108824@qq.coom。

O 657

A

1671-0460（2016）05-1050-03

2016-03-07