紫外荧光法测定汽油中硫含量操作细节对检测结果的影响分析

孙书铭(兴安盟产品质量计量检测所，内蒙古 兴安盟 137400)

紫外荧光法测定汽油中硫含量操作细节对检测结果的影响分析

孙书铭(兴安盟产品质量计量检测所，内蒙古 兴安盟 137400)

本文对紫外荧光法测定汽油中硫含量检测结果的影响因素进行了阐述，并着重对裂解温度，气流速度，进样量选择，以及易损耗部件对检测结果的影响进行了分析。以期提高实际操作中，测量结果的准确性。

紫外荧光法；硫含量；测量结果影响因素

近年来，随着我国汽油相关标准的更新，国内汽油质量逐步提高，环保指标日趋受到重视。其中，汽油中的硫含量这一指标被严格限定到了50mg∕kg以内，而即将实施的第Ⅴ阶段标准，更是把汽油中的硫含量进一步降低到了10mg∕kg以内[1]。准确的测量出油品中的硫含量，已是对检测机构的必然要求。目前，测量汽油中硫含量的方法较多，有燃灯法、微库仑法、紫外荧光法、X射线荧光光谱法等。而紫外荧光法，以其操作相对简单，检测用时短，检测结果准确度高，重复性好的优势成为了绝大多数质检机构的首选方法。本文，着重探讨采用此方法测量汽油中硫含量时，设备参数设定以及检测操作细节对结果的影响。

1 紫外荧光法原理

紫外荧光法的检测原理：样品被注入到高温石英燃烧管内，在高纯氧作用下裂解燃烧，使汽油中的硫元素转化为二氧化硫，二氧化硫在紫外光的照射下转变为不稳定的激发态，最后从激发态释放特定长度谱线回到稳定状态，检测激发态的二氧化硫所发射的荧光强度即可确定汽油中的硫含量。从原理上可以发现，此方法检测硫含量时，检测结果会受到石英管温度、气体纯度、气流速度、进样量等因素影响。

2 仪器设备的参数设定

2.1 裂解温度的选择

石英管的裂解温度直接关系到检测样品中硫元素的氧化程度，一般情况下裂解温度适宜设定在1000℃～1050℃。若温度过低，则试样燃烧不充分，硫元素向SO2的转化不完全，最终的检测结果会小于真实值。但温度也不宜设定过高，温度过高不仅不会无限提升SO2的转化率，反而会降低SO2的转化率。在检测汽油时，石英燃烧管的裂解温度设定为1020℃较为合适。

2.2 气体的相关要求

紫外荧光法检测过程中，使用的气体共有两种，分别为氩气和氧气。为了保证测量准确，氧气和氩气均应使用高纯气体。其中，氩气作为载气使用，对试样起到运送作用，为气化后的试样提供在气路内运行的动力。因此，载气流速不宜过高，过高会使样品未完全燃烧时就脱离石英燃烧管，最终导致结果偏低。

氧气在设备内分为进口氧和裂解氧，根据样品的情况，以及进样量的不同，两种左用的氧气流量高低也有所不同。按照目前车用汽油硫含量的标准，做检测时，可设定裂解氧为450ml∕min，进口氧为50ml∕min，相应的氩气流量为100ml∕min。这样的流速设置，可以保证试样充分裂解。

2.3 试样进样量与进样速度设定

受石英燃烧管设计性能限制，紫外荧光法检测过程中，进样量一般为100μL以内，检出限为0.2mg∕L～0.01mg∕L[2]。日常检测时，可用10μL微量进样器，配合自动进样装置，进样控制在6μL的方式，既能确保测量准确，又不会出现燃烧不完全，避免气路积炭的现象。在此进样量下，进样器的进样速度可设定为0.6μL∕s（即：总的进样时间控制在10秒左右）以保证注入的试样能充分裂解氧化。

3 检测操作细节的影响

3.1 曲线的标定与校准

检测结果想要准确，一个范围适合的标准曲线非常重要。目前，车用汽油的硫含量被限定在50mg∕kg以内，所以只需要标定一条范围为10mg∕kg-100mg∕kg的测量用标准曲线即可。可采用10mg∕kg、20mg∕kg、50mg∕kg、100mg∕kg四个点进行标定。在日的检测中，使用50mg∕kg的标准液，在检测前对曲线进行反标，并根据反标结果，适当微调检测器的高压设定值，以保证所使用的标准曲线精准无误。为消除气体纯度对检测结果的影响，在更换氧气瓶后应重新标定标准曲线。

3.2 进样时的操作细节

使用微量进样器取样时，应先用样洗针3-5次，用以消除不同样品间的相互影响。检测时，试样的进样量应与测量曲线标定时标液的进样量保持一致。取样时应尽量保持慢速抽取，避免因速度过快在进样器内产生气泡。取样量应比进样量多，待推出多余的样品和汽包后，将微量进样器针头用滤纸擦拭干净，并回针2-3μL，使样品在进样器内与针管形成一段空气隔层。这样做，可以保证样品能够无损失切稳定的注入石英燃烧管，使检测曲线出峰效果良好。

3.3 及时更换耗材

微量进样器以及石英燃烧管进样口的硅胶垫均为易损耗材。尤其是在进样口起密封作用的硅胶垫，更易损耗。损耗严重时，硅胶垫的密封作用减弱，设备内气体外泄，有可能导致检测结果偏低。因此，为了保证测量结果准确，建议每隔50次进样测量后，就应更换新的硅胶垫。

由于车用汽油中仍存在极少量的机械杂质，微量进样注射器使用一段时间后内壁会附着污染物，会造成取样、进样时出现卡顿现象，同时附着在内部的污物也会影响试样的进样量，进而影响检测结果。所以，应定期更换新的微量进样针，并在换针后，用标液对原有曲线进行校准，以消除进样器更换引起的误差。

4 结语

紫外荧光法测量油品中的硫含量虽然在众多方法中有着操作简便的优势，但在实际操作中仍有许多操作细节需要注意。选择适当的裂解温度和气体流速，设定合理的进样量和进样速度，同时注意易损耗部件的更换，是确保检测结果准确可靠的重要因素。在日常应用中，应结合上述影响因素，逐步探索不同厂家仪器设备的操作条件，以获得准确的硫含量检测结果。

[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会GB 17930-2013,车用汽油，北京，中国标准出版社，2013：12.

[2]高益进，紫外荧光硫分析仪用燃烧管的结构改进研究[J].化学分析计量2014，23（3）：99-101.