趙靜
【摘要】本文主要研究微庫倫分析中溫度、積分電阻、放大倍數(shù)、偏壓、進(jìn)樣量、標(biāo)樣濃度、化學(xué)試劑等對轉(zhuǎn)化率的影響。從而得出最佳溫度、積分電阻、放大倍數(shù)、偏壓、進(jìn)樣量、標(biāo)樣濃度、化學(xué)試劑的使用范圍,計(jì)算出樣品中標(biāo)準(zhǔn)硫含量。
【關(guān)鍵詞】微庫倫分析 硫含量 分析誤差
一前言
燃料中的硫會增加汽車尾氣碳?xì)浠衔铮℉C)、一氧化碳(CO)、氮化物(NOx)和細(xì)微顆粒(Pm)的排放。由于汽車尾氣造成的大氣污染日趨嚴(yán)重,發(fā)動機(jī)燃料標(biāo)準(zhǔn)將更加嚴(yán)格,下世紀(jì)初發(fā)達(dá)國家汽油和柴油的硫含量指標(biāo)將分別下降。同時,硫?qū)κ图庸?、產(chǎn)品質(zhì)量有極大的影響,因此如何準(zhǔn)確測定各種油品中的硫含量對控制油品中的硫含量已顯得越發(fā)重要。本文對WK-2D型微庫倫綜合分析儀測定硫含量的方法、準(zhǔn)確性和影響測定結(jié)果的因素進(jìn)行了研究。
二實(shí)驗(yàn)部分
2.1實(shí)驗(yàn)試劑及儀器組成
2.1.1儀器組成
儀器由計(jì)算機(jī)、微庫倫綜合分析儀主機(jī)、溫度流量控制器、攪拌器、進(jìn)樣器等組成。
2.1.2實(shí)驗(yàn)儀器的溶液配制
碘化鉀(K1)、疊氮化鈉(NaN3)化學(xué)純、冰醋酸(HAC)優(yōu)級純和碘(12),硫電解液的配制:將0.5g的碘化鉀0.6g疊氮化鈉和5ml的冰醋酸溶于去離子水中并稀釋至1000ml存放于棕色瓶中,避光陰涼處保存(電解液中加疊氮化鈉是為了除去氯氮對硫的干擾)
2.2實(shí)驗(yàn)操作方法
依次打開微庫倫綜合分析儀主機(jī),計(jì)算機(jī)溫度流量控制器,攪拌器,進(jìn)樣器的電源。把準(zhǔn)備好的滴定池置于攪拌器內(nèi)平臺上,調(diào)節(jié)攪拌器的高度,使滴定池毛細(xì)管入口對準(zhǔn)石英管出口,并用銅夾子夾好,調(diào)整滴定池位置,使攪拌子轉(zhuǎn)動平穩(wěn)將庫倫放大器的電極連接線按標(biāo)記分別連接到滴定池的參考測量陽極陰極的接線柱,并擰緊以保證接觸良好將潔凈的石英裂解管用硅膠堵緊進(jìn)樣口,并放進(jìn)裂解爐,用聚四氟乙烯管將石英裂解管的各爐進(jìn)氣支管與唯獨(dú)流量控制器的對應(yīng)輸出口相連接
三實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3.1偏壓對轉(zhuǎn)化率的影響
條件:(1)溫度:穩(wěn)定段750℃,燃燒段800℃,汽化段630℃(2)電阻:0.6(3)放大倍數(shù):100(4)進(jìn)樣體積:2.4μL
結(jié)論:偏壓過大,拖尾峰過大,分析結(jié)果較慢。轉(zhuǎn)化率隨偏壓變大而變大。偏壓過小,超調(diào)峰過大,分析結(jié)果較慢。轉(zhuǎn)化率隨偏壓變小而變大。
3.2積分電阻對轉(zhuǎn)化率的影響
條件:(1)溫度:穩(wěn)定段750℃,燃燒段800℃,汽化段630℃(2)偏壓:130(3)放大倍數(shù):100(4)進(jìn)樣體積:2.4mL
表3—2電阻對轉(zhuǎn)化率的影響
結(jié)論:峰拖尾時,增大電阻可減小拖尾。電阻越小,峰越矮越寬分析結(jié)果越慢,電阻越大峰越高越細(xì)轉(zhuǎn)化率漸大。電阻太高,轉(zhuǎn)化率偏高。
3.3放大倍數(shù)的轉(zhuǎn)化率的影響
條件:(1)溫度:穩(wěn)定段750℃,燃燒段800℃,汽化段630℃(2)偏壓:130(3)電阻:0.6(4)進(jìn)樣體積:2.4μL
結(jié)論:放大倍數(shù)過大,峰變高變細(xì)且超調(diào)峰變大,樣品分析結(jié)果較慢。放大倍數(shù)逐漸變大,轉(zhuǎn)化率逐漸變小,但較小放大倍數(shù)時也影響轉(zhuǎn)化率。
3.4進(jìn)樣量多少對轉(zhuǎn)化率的影響
條件:(1)溫度:穩(wěn)定段750℃,燃燒段800℃,汽化段630℃(2)偏壓:130(3)電阻:0.6(4)放大倍數(shù):100
結(jié)論:隨著進(jìn)樣體積的變大峰變寬變細(xì),分析結(jié)果較慢。進(jìn)樣體積不合適,轉(zhuǎn)化率相對變小,不合適。
3.5轉(zhuǎn)化率大小對樣品硫含量的影響。在較多數(shù)據(jù)中,抽取有代表性的數(shù)據(jù)看出,轉(zhuǎn)化率75-115之間,樣品硫含量相對平等,轉(zhuǎn)化率低于75,樣品硫含量逐漸降低,而高于115,樣品硫含量相對偏高而平均樣品中的硫含量結(jié)果其轉(zhuǎn)化率恰好在75-115之間,所以轉(zhuǎn)化率控制在75-115之間分析樣品較為合適。
3.6其它因素對轉(zhuǎn)化率的影響
(1)溫度的影響:燃燒段,穩(wěn)定段,汽化段溫度偏高,浪費(fèi)電源,使樣品不等進(jìn)入汽化段便全部帶走,轉(zhuǎn)化率相對偏小。溫度偏低,樣品燃燒不充分,樣品中硫不能全部汽化便帶入滴定池?zé)o法產(chǎn)生反應(yīng),轉(zhuǎn)化率相對偏小。
(2)攪拌器轉(zhuǎn)速過慢,樣品無法與滴定池內(nèi)電解液充分反應(yīng),轉(zhuǎn)化率偏低,過快或上下翻動易將滴定池內(nèi)鉑片碰壞,轉(zhuǎn)化率將不易測出。
(3)氮?dú)馀c氧氣的流速控制不均勻,將燃燒不充分或不宜將硫全部攜帶出來,導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率偏低。
(4)電解液使用時間過長和電解池被污染,都不易測出轉(zhuǎn)化率。
四結(jié)論
本論文采用微庫倫法,研究了偏壓、積分電阻、放大倍數(shù)、進(jìn)樣體積等對分析石油產(chǎn)品中微量硫的影響,發(fā)現(xiàn):(1)偏壓過大,拖尾峰過大,分析結(jié)果較慢。轉(zhuǎn)化率隨偏壓變大而變大。偏壓過小,超調(diào)峰過大,分析結(jié)果較慢。轉(zhuǎn)化率隨偏壓變小而變大。(2)峰拖尾時。增大電阻可減小拖尾。電阻越小,峰越矮越寬分析結(jié)果越慢,電阻越大峰越高越細(xì)轉(zhuǎn)化率漸大。電阻太高,轉(zhuǎn)化率偏高。(3)放大倍數(shù)過大,峰變高變細(xì)且超調(diào)峰變大,樣品分析結(jié)果較慢。放大倍數(shù)逐漸變大,轉(zhuǎn)化率逐漸變小,但較小放大倍數(shù)時也影響轉(zhuǎn)化率。(4)隨著進(jìn)樣體積的變大峰變寬變細(xì),分析結(jié)果較慢。進(jìn)樣體積不合適,轉(zhuǎn)化率相對變小,不合適。(5)燃燒段,穩(wěn)定段,汽化段溫度偏高或過低,攪拌器轉(zhuǎn)速過快或過慢,氮?dú)馀c氧氣的流速控制不均勻,電解液使用時間過長和電解池被污染都會導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率偏高或偏低。
綜上所述,在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中把溫度:穩(wěn)定段750℃燃燒段800%汽化段630℃、偏壓設(shè)定為130、積分電阻0.6、放大倍數(shù)100、進(jìn)樣體積2.4μL可減少分析中的誤差。endprint