ICP- AES法檢測(cè)石油中微量金屬元素——有機(jī)進(jìn)樣

引言

目前對(duì)石油樣品的前處理方法一般可以分為兩種，第一種是無機(jī)化法，第二種是有機(jī)化法。無機(jī)化法是將有機(jī)態(tài)的金屬元素變?yōu)闊o機(jī)態(tài)的金屬元素，然后將它們?nèi)苋胨?，通過一些專門的測(cè)定方法進(jìn)行檢測(cè)，是使用較多，又較可靠的方法。缺點(diǎn):樣品處理比較費(fèi)時(shí)，易對(duì)樣品造成污染和損失，受人為影響較大。一般有灰化法、濕法消解法、萃取法、高壓溶彈法和微波消解法等手段。

灰化法，指稱取樣品(加灰化助劑、消泡劑等)于坩堝中，置于電爐上，在較低溫度下緩慢加熱焦化、炭化，最后經(jīng)過高溫(525±25℃)灼燒，直至剩余無機(jī)物。 操作見GB/T5082。濕法消解法，在灰化過程中使用硫酸、硝酸、高氯酸、過氧化氫等試劑。由于在相對(duì)較低的溫度下，且在液相中反應(yīng)，揮發(fā)損失和吸附損失都較小。萃取法，使用無機(jī)酸溶液作萃取劑，對(duì)油樣中金屬元素萃取分離。此種方法簡(jiǎn)單、 快速，是從大量油樣中分離出痕量金屬元素的比較理想的方法。通過加入氧化劑和硝酸后，把元素分離富集到水溶液中進(jìn)行ICP測(cè)定。高壓溶彈法，稱取少量樣品于專用的聚四氟乙烯瓶中,然后加入適量酸，使樣品在高壓下溶解。微波消解法，稱取少量樣品于紺塌中，放進(jìn)微波灰化爐，按階梯溫控程序升溫， 先去除水分和易揮發(fā)性組分，接著升高溫度對(duì)樣品灰化,最后灰化成無機(jī)物。

而有機(jī)化法是把汽油的樣品通過處理之后變?yōu)橛袡C(jī)態(tài)來進(jìn)行分析操作，將油樣直接進(jìn)樣或與有機(jī)溶劑混合后(減小樣品和標(biāo)液的粘度差異引起的基體效應(yīng))進(jìn)行分析測(cè)定。應(yīng)選用具有良好燃燒性、能產(chǎn)生穩(wěn)定火焰、粘度和表面張力 小、沸點(diǎn)高等特點(diǎn)的有機(jī)溶劑與之混合稀釋。.常用甲苯、二甲苯、航煤等溶劑。該方法快速準(zhǔn)確，但對(duì)儀器精確度要求很高，常見的技術(shù)手段有直接測(cè)定法、溶劑稀釋法、乳化法和氯化碘法。而根據(jù)不同的處理方法，常用使用的檢測(cè)儀器有原子吸收光譜儀、X-射線熒光光譜法、電感耦合等離子體和原子熒光等。

樣品前處理方法的對(duì)比，干法灰化法和微波消解法處理的油品，其灰分含量符合再現(xiàn)性的要求。由于前者耗時(shí)長,干擾因素多，逐漸被微波法所取代，大大節(jié)省了時(shí)間。 濕法消解法，由于消化所用試劑量和樣品量較大，限制取樣量，操作時(shí)間較長， 為此，應(yīng)用較少。 萃取法，由于油樣中金屬往往與有機(jī)物有締合作用，將其與有機(jī)母體完全分離并脫除不太容易，因此該法不如灰化法應(yīng)用廣泛。 有機(jī)樣品直接進(jìn)樣法，省去了無機(jī)前處理過程，大大節(jié)省了時(shí)間。但采用稀釋法時(shí)，溶劑的選擇受到了限制，需通過大量的實(shí)驗(yàn)來論證(有機(jī)溶劑的選取、樣品的稀釋倍數(shù)、干擾效應(yīng)、儀器各種參數(shù)等)。

本方法使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法，將樣品稀釋后，采用直接進(jìn)樣的方法，對(duì)樣品中各類金屬元素進(jìn)行檢測(cè)。在一定范圍內(nèi)，各元素的光譜強(qiáng)度與其相應(yīng)含量成正比。該檢測(cè)方法具有進(jìn)樣效率高，準(zhǔn)確性好，靈敏度高的特點(diǎn)。

儀器與試劑

美析ICP-6800S電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀；

標(biāo)準(zhǔn)油：美國Conostan生產(chǎn)的S- 21混合元素標(biāo)準(zhǔn)油（Ni、P、Na、Mn、Mo、V、Ti、Zn、Pb、Sn、B、Ba、Cd、Ag、Al、Fe、Mg、Cr、Cu、Si)，以及汞、砷單元素標(biāo)準(zhǔn)油；

稀釋劑：煤油AR；高純 Ar（純度≥99. 9%）；無水乙醇 AR；水，符合 GB/T6682 規(guī)定的一級(jí)水。

實(shí)驗(yàn)方法

方法概述：稱取適量多元素有機(jī)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和汞、砷單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，以市售石油為介質(zhì)配制成一系列的有機(jī)標(biāo)準(zhǔn)溶液并貯存于樣品瓶中，金屬混合標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度分別為 0.5072、1.0014 、1.5743 、1.9945 mg·kg^-1 。

稱取10g石油樣品于200mL樣品瓶中，再稱取40g煤油于樣品瓶中將樣品稀釋。通過對(duì)儀器的工作條件進(jìn)行優(yōu)化，使儀器的穩(wěn)定性靈敏度等指標(biāo)達(dá)到蕞優(yōu)化的測(cè)試要求，繪制校準(zhǔn)曲線，儀器自動(dòng)測(cè)定。

數(shù)據(jù)處理

金屬混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測(cè)，建立標(biāo)準(zhǔn)工作曲線；利用標(biāo)準(zhǔn)工作分別對(duì)汽油加標(biāo)樣品進(jìn)行測(cè)定和計(jì)算。從校準(zhǔn)曲線上得出各金屬元素含量（mg·L ^-1 ），再乘以稀釋倍數(shù)得到各金屬元素含量 X（mg·kg ^-1 ）。

儀器參數(shù)

ICP-6800S電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀

 產(chǎn)品簡(jiǎn)介

ICP-6800系列電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀是我公司經(jīng)多年技術(shù)積累而開發(fā)的電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀，用于測(cè)定各種物質(zhì)（可溶解于鹽酸、硝酸、氫氟酸等）中的微量、痕量金屬元素或非金屬元素的含量，自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定可靠。目前儀器廣泛應(yīng)用于稀土、地質(zhì)、冶金、化工、環(huán)保、臨床醫(yī)藥、石油制品、半導(dǎo)體、食品、生物樣品、刑事科學(xué)、農(nóng)業(yè)研究等各個(gè)領(lǐng)域。