ICP- AES法檢測石油中微量金屬元素——有機進樣

引言

目前對石油樣品的前處理方法一般可以分為兩種，第一種是無機化法，第二種是有機化法。無機化法是將有機態(tài)的金屬元素變?yōu)闊o機態(tài)的金屬元素，然后將它們?nèi)苋胨?，通過一些專門的測定方法進行檢測，是使用較多，又較可靠的方法。缺點:樣品處理比較費時，易對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。由于在相對較低的溫度下，且在液相中反應，揮發(fā)損失和吸附損失都較小。萃取法，使用無機酸溶液作萃取劑，對油樣中金屬元素萃取分離。此種方法簡單、 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行ICP測定。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，接著升高溫度對樣品灰化,最后灰化成無機物。

而有機化法是把汽油的樣品通過處理之后變?yōu)橛袡C態(tài)來進行分析操作，將油樣直接進樣或與有機溶劑混合后(減小樣品和標液的粘度差異引起的基體效應)進行分析測定。應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、沸點高等特點的有機溶劑與之混合稀釋。.常用甲苯、二甲苯、航煤等溶劑。該方法快速準確，但對儀器精確度要求很高，常見的技術(shù)手段有直接測定法、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。由于前者耗時長,干擾因素多，逐漸被微波法所取代，大大節(jié)省了時間。 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，操作時間較長， 為此，應用較少。 萃取法，由于油樣中金屬往往與有機物有締合作用，將其與有機母體完全分離并脫除不太容易，因此該法不如灰化法應用廣泛。 有機樣品直接進樣法，省去了無機前處理過程，大大節(jié)省了時間。但采用稀釋法時，溶劑的選擇受到了限制，需通過大量的實驗來論證(有機溶劑的選取、樣品的稀釋倍數(shù)、干擾效應、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，采用直接進樣的方法，對樣品中各類金屬元素進行檢測。在一定范圍內(nèi)，各元素的光譜強度與其相應含量成正比。該檢測方法具有進樣效率高，準確性好，靈敏度高的特點。

儀器與試劑

美析ICP-6800S電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀；

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

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)定的一級水。

實驗方法

方法概述：稱取適量多元素有機混合標準溶液和汞、砷單元素標準溶液，以市售石油為介質(zhì)配制成一系列的有機標準溶液并貯存于樣品瓶中，金屬混合標準溶液質(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。通過對儀器的工作條件進行優(yōu)化，使儀器的穩(wěn)定性靈敏度等指標達到蕞優(yōu)化的測試要求，繪制校準曲線，儀器自動測定。

數(shù)據(jù)處理

金屬混合標準溶液進行檢測，建立標準工作曲線；利用標準工作分別對汽油加標樣品進行測定和計算。從校準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，自動化程度高、操作簡便、穩(wěn)定可靠。目前儀器廣泛應用于稀土、地質(zhì)、冶金、化工、環(huán)保、臨床醫(yī)藥、石油制品、半導體、食品、生物樣品、刑事科學、農(nóng)業(yè)研究等各個領域。