依据ASTM D 7220-12 测定燃料中超低硫

关键词

单色能量色散X射线荧光MEDXRF 超低硫 ASTM D 7220 检测限(LODDM2400

介绍


燃料中硫的浓度一直是炼油厂和经销商的重要质量控制参数。如汽车燃料中的硫污染物通过增加细颗粒物(PM)的排放,在汽车尾气中形成破坏性硫酸盐,在大气中形成硫氧化物(SOx),对空气污染有显著的影响。此外,还会毒害催化转化器系统,增加氮氧化物(NOx)等其他排放物。


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X射线荧光光谱(XRF)分析方法是准确测定燃料中硫的快速分析技术。方法的优点包括:X射线荧光光谱仪结构简单、基体的吸收和增强效应较易克服、不破坏样品、精密度高、测定迅速、不用或仅需简单制样等优点。

本解决方案依据美国标准ASTM D 7220-12 (Reapproved 2017)《用单色能量色散x射线荧光光谱法测定汽车燃料、加热燃料和喷气燃料中硫的标准试验方法》测定燃料中超低硫。


仪器

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校准

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检测限

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精度

对S浓度为3ppm的同一个样品连续测量14次,必须按仪器说明书制备14个样品杯并注入同一S浓度为3ppm的样品,连续放入仪器进行测量。连续测试结果及统计见表1。

1. 同一样品S的连续测试结果

硫浓度(ppm

样品杯1

2.76

样品杯2

2.91

样品杯3

2.82

样品杯4

2.89

样品杯5

2.85

样品杯6

2.94

样品杯7

3.09

样品杯8

2.79

样品杯9

2.90

样品杯10

2.75

样品杯11

3.05

样品杯12

2.92

2000

样品杯13

2.96

样品杯14

2.91

平均值

2.90

标准偏差S

0.099

相对标准偏差RSD

3.41%

重复性r

0.297

结果和讨论

图2的校准曲线,其相关系数γ大于0.999,表示DM2400S/Cl的线性误差极小,该仪器有很高的准确度。

由图2的校准曲线,可以得到仪器的检测限LOD(300s)为0.25ppm,表示DM2400S/Cl能测量超低硫。

从表1可以得到,用DM2400S/Cl进行连续测试,测量的标准偏差S=0.099ppm。

同一个操作者,在同一个实验室,使用同一台DM2400S/Cl,在相同条件下对同一试样采用正确的操作方法连续进行测定,得到的两个试验结果之差,20个中仅有1个超过测试结果的重复性r,也就是95%置信度,测量的重复性r=3S=0.297ppm。表示DM2400S/Cl在非常低的浓度水平下可以实现对S的极好的重复性分析

仪器的检测限就是空白样(本底)的标准偏差S本底的3倍,LOD=3S本底=0.25ppm。本底以相当浓度表示就是Cb=Rb/灵敏度=161.47*0.1129=18.23ppm。理论上仪器在3ppm的重复性r=3SC+Cb/Cb= 0.27ppm,而实际测量的重复性r=0.297ppm要比理论上的大。这可能是由于测量时样品杯制作导致样品杯的不一致及每次放入时位置的不一致造成的误差,但这种不一致是很小的。

DM2400S/Cl几乎是完全按ASTM D 7220-12 (Reapproved 2017)标准设计制造的,其唯一的不同就是无需每次测量都测量空白样。这是由于DM2400S/Cl的长期稳定性非常之好。

由表2可知,使用DM2400S/Cl ,其S测试结果的重复性r不但远好于ASTM D7220、ASTM D7039、NB/SH/T 0842等标准,还满足最严格的GB/T 11140、ASTM D2622等标准。这是由于DM2400S/Cl的所采用的探测器的分辨率、计数率和晶体的效率远好于ASTM D 7220-12 (Reapproved 2017)标准的要求。


结论

完全依据ASTM D 7220-12的DM2400S/ClMEDXRF微量测硫氯仪采用单色激发技术,能快速、准确、精确地分析燃料中的超低S。是实验室和工厂进行燃料中的超低S分析的完美工具

DM2400S/Cl的卓越性能超过了现有所有有关测S标准方法的要求,不仅能满足现在的法规要求 ,也将满足未来的规范,是可以长期信赖的仪器。



2. S测试结果的重复性r与各标准要求的重复性r之比较

S

浓度

DM2400S/Cl

测试结果(300s)

ASTM D2622要求的

ASTM D7039要求的

ASTM D7220要求的

GB/T 11140要求的

NB/SH/T 0842要求的

结论

标称值

(ppm)

重复性r

(ppm)

重复性r

(ppm)

重复性r

(ppm)

重复性r

(ppm)

重复性r

(ppm)

重复性r

(ppm)

3

0.297

0.4

0.9

1.1

0.4

0.9

满足

*所有标准都是指至本文发表时的最新版本


2020-08-28 发表

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