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依據ASTM D 7220-12 測定燃料中超低硫
關鍵詞
單色能量色散X射線熒光（MEDXRF） 超低硫 ASTM D 7220 檢測限（LOD） DM2400
介紹
燃(ran)料(liao)(liao)中硫(liu)的濃度一直是(shi)煉油廠(chang)和經銷(xiao)商的重要質量控制參數。如汽車(che)燃(ran)料(liao)(liao)中的硫(liu)污染物通過(guo)增(zeng)加細(xi)顆粒物（PM）的排放，在汽車(che)尾氣中形成破壞性硫(liu)酸鹽，在大氣中形成硫(liu)氧化物（SOx），對(dui)空氣污染有(you)顯著的影響。此(ci)外，還(huan)會(hui)毒(du)害催化轉化器(qi)系(xi)統，增(zeng)加氮氧化物（NOx）等其他排放物。
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X射(she)線熒光(guang)光(guang)譜(pu)（XRF）分析方(fang)(fang)法是準確測定燃料中硫(liu)的(de)快(kuai)速分析技術(shu)。方(fang)(fang)法的(de)優點包括：X射(she)線熒光(guang)光(guang)譜(pu)儀結構簡(jian)單、基(ji)體的(de)吸收和增(zeng)強效(xiao)應較易克(ke)服、不破壞樣品、精密度(du)高(gao)、測定迅速、不用(yong)或僅需簡(jian)單制樣等優點。
本解決(jue)方案依據美(mei)國標(biao)(biao)準(zhun)ASTM D 7220-12 (Reapproved 2017)《用單色能量色散x射(she)線熒(ying)光光譜法測(ce)定汽車(che)燃料(liao)、加熱燃料(liao)和(he)噴氣燃料(liao)中硫的(de)標(biao)(biao)準(zhun)試(shi)驗方法》測(ce)定燃料(liao)中超低硫。
儀器
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校(xiao)準(zhun)
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檢測限
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精度
對S濃度(du)為3ppm的同一個樣品連(lian)續(xu)測(ce)量14次，必須按儀器說明書制備14個樣品杯并注入同一S濃度(du)為3ppm的樣品，連(lian)續(xu)放入儀器進行測(ce)量。連(lian)續(xu)測(ce)試(shi)結(jie)果及統計見表1。
表1. 同一樣品S的連續測試(shi)結果
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硫濃度（ppm） |
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樣(yang)品(pin)杯1 |
2.76 |
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樣品杯2 |
2.91 |
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樣品杯3 |
2.82 |
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樣品(pin)杯4 |
2.89 |
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樣品杯5 |
2.85 |
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樣品杯(bei)6 |
2.94 |
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樣(yang)品(pin)杯(bei)7 |
3.09 |
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樣品杯(bei)8 |
2.79 |
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樣品(pin)杯9 |
2.90 |
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樣品杯10 |
2.75 |
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樣品杯(bei)11 |
3.05 |
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樣品杯12 |
2.92 |
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樣品(pin)杯13 |
2.96 |
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樣品杯14 |
2.91 |
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平(ping)均(jun)值 |
2.90 |
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標準(zhun)偏差S |
0.099 |
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相對標(biao)準偏差RSD |
3.41% |
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重復性r |
0.297 |
結(jie)果(guo)和討論(lun)
圖(tu)2的校(xiao)準(zhun)曲線，其相關系數γ大于0.999，表示(shi)DM2400S/Cl的(de)線(xian)性誤差極小，該儀(yi)器有很高(gao)的(de)準確度(du)。
由圖2的校準曲線，可以得到儀器的檢測限(xian)LOD（300s）為0.25ppm，表示DM2400S/Cl能測量(liang)超低硫。
從表1可(ke)以得到，用DM2400S/Cl進行(xing)連續測(ce)試，測(ce)量的標準偏(pian)差S=0.099ppm。
同一個(ge)操作(zuo)者，在同一個(ge)實驗(yan)室，使用同一臺DM2400S/Cl，在相同條件下對同一試樣采用正確(que)的操作方法連續進行測定，得(de)到的兩個(ge)試驗結(jie)果之差，20個(ge)中僅有(you)1個(ge)超過測試結(jie)果的重(zhong)復(fu)性(xing)r，也就是(shi)95%置信度(du)，測量的重(zhong)復(fu)性(xing)r=3S=0.297ppm。表(biao)示(shi)DM2400S/Cl在(zai)非(fei)常低的濃(nong)度水平下可以實現對(dui)S的極好的重復性(xing)分析
儀器的檢(jian)測限就(jiu)是(shi)空白樣（本底）的標準偏差S本底的3倍，LOD=3S本(ben)底=0.25ppm。本底以相當濃度表示就是Cb=Rb/靈敏度=161.47*0.1129=18.23ppm。理論上儀器在3ppm的重復性r=3S底√
C+Cb/Cb= 0.27ppm，而實際(ji)測量的重復性r=0.297ppm要比理論上(shang)的大。這(zhe)可能(neng)是由(you)于(yu)測量時(shi)樣(yang)品杯(bei)制作導致(zhi)(zhi)樣(yang)品杯(bei)的不一(yi)致(zhi)(zhi)及每次(ci)放(fang)入時(shi)位置的不一(yi)致(zhi)(zhi)造成的誤差，但這(zhe)種不一(yi)致(zhi)(zhi)是很小的。
DM2400S/Cl幾乎(hu)是完全(quan)按(an)ASTM D 7220-12 (Reapproved 2017)標準(zhun)設計制(zhi)造的，其唯一的不同就是無需每次測量(liang)都測量(liang)空白樣。這是由于DM2400S/Cl的長期穩定性(xing)非常之好(hao)。
由(you)表2可知，使用DM2400S/Cl ，其S測試結(jie)果(guo)的重復性r不但遠好(hao)于(yu)ASTM D7220、ASTM D7039、NB/SH/T 0842等標準，還滿足最嚴格的GB/T 11140、ASTM D2622等標準。這(zhe)是由(you)于(yu)DM2400S/Cl的(de)(de)所(suo)采用的(de)(de)探測器(qi)的(de)(de)分辨率(lv)、計(ji)數(shu)率(lv)和晶體(ti)的(de)(de)效率(lv)遠(yuan)好(hao)于(yu)ASTM D 7220-12 (Reapproved 2017)標準的(de)(de)要求(qiu)。
結(jie)論
完全依據ASTM D 7220-12的DM2400S/Cl型(xing)MEDXRF微量測(ce)硫氯儀采(cai)用(yong)單色激發技術，能快速、準確、精確地分析燃料中的超(chao)(chao)低(di)S。是實驗室(shi)和工(gong)廠進行(xing)燃料中的超(chao)(chao)低(di)S分析的完美工(gong)具
DM2400S/Cl的(de)(de)(de)卓越性能超(chao)過(guo)了現有(you)(you)所(suo)有(you)(you)有(you)(you)關測S標(biao)準方法(fa)的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，不僅能滿足現在的(de)(de)(de)法(fa)規要(yao)求(qiu) ，也將滿足未來的(de)(de)(de)規范，是(shi)可以(yi)長期信賴的(de)(de)(de)儀器(qi)。
表2. S測試結果的(de)重復性r與各標準要(yao)求的重復性r之比較
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S 濃(nong)度 |
DM2400S/Cl 測(ce)試結果(300s) |
ASTM D2622要(yao)求的 |
ASTM D7039要求的 |
ASTM D7220要求的 |
GB/T 11140要求的 |
NB/SH/T 0842要求(qiu)的 |
結論 |
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標稱值 (ppm) |
重復(fu)性r (ppm) |
重復性r (ppm) |
重復性(xing)r (ppm) |
重復(fu)性(xing)r (ppm) |
重復性r (ppm) |
重復(fu)性r (ppm) |
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3 |
0.297 |
0.4 |
0.9 |
1.1 |
0.4 |
0.9 |
滿足 |
*所有標準都是指至本文(wen)發表(biao)時的最新版本
2020-08-28 發表(biao)