趙安峰(中國石油大慶煉化公司檢驗(yàn)監(jiān)測中心，黑龍江 大慶 163411)

0 引言

在石油行業(yè)當(dāng)中原子光譜分析法得到了廣泛的應(yīng)用，因?yàn)橐栽庸庾V原理建立的檢測方法能夠?qū)κ突ぶ械慕饘僭卣归_有效且精準(zhǔn)的分析，也能夠避免一些其他因素的干擾。而近年來原子吸收光譜法也被應(yīng)用到了多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，因?yàn)樵游展庾V法不僅能夠判別出石油當(dāng)中的金屬元素，更可以測定其他，液體或氣體當(dāng)中的金屬元素，因此，充分的發(fā)揮出原子吸收光譜法的實(shí)際價(jià)值是非常重要的，有利于促進(jìn)石油化工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 原子吸收光譜法的相關(guān)概述

原子吸收光譜法由20世紀(jì)50年代中所提出，在這種儀器分析方法進(jìn)行發(fā)展的過程中被多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，并且發(fā)揮出了極大的輔助價(jià)值。原子吸收光譜法又可以稱為原子吸收分光光度分析，原子吸收光譜分析主要是基于試樣蒸氣相中被測元素的基態(tài)原子及其對(duì)有光源發(fā)出的該原子的特征性窄頻輻射所產(chǎn)生的共振吸收。在一定范圍之內(nèi)，其吸光度能夠與蒸氣相中被測元素的基態(tài)原子濃度形成正比，以此來測定試樣當(dāng)中該元素含量的一種儀器分析方法。

原子吸收光譜是根據(jù)氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對(duì)可見光和紫外光范圍的相對(duì)應(yīng)的原子共振幅射線的系數(shù)強(qiáng)度來進(jìn)行定量、被測元素含量為基礎(chǔ)的一種分析方法，也是一種測量特定氣態(tài)原子對(duì)光輻射的吸收的方法。此方法一經(jīng)出現(xiàn)便得到了較好的應(yīng)用，在接下來的發(fā)展當(dāng)中原子吸收光譜法成為了一種新型且有效的儀器分析方法，在冶金、化工、地質(zhì)、食品、輕工、機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域都得到了有效的應(yīng)用[1]。

原子吸收光譜法在石油化工行業(yè)當(dāng)中也有著非常寶貴的應(yīng)用價(jià)值，石油產(chǎn)品主要包括原油、石油化工產(chǎn)品和各種油品，油品當(dāng)中某些金屬元素的含量將會(huì)直接影響到油品的品質(zhì)，而在石油化工行業(yè)當(dāng)中通過應(yīng)用原子吸收光譜法則能夠精準(zhǔn)的評(píng)定石油當(dāng)中含有各個(gè)金屬元素的實(shí)際數(shù)據(jù)，并且有著分析速度較快、抗干擾能力較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

2 原子吸收光譜法的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1 選擇性較強(qiáng)

因?yàn)樵游諑捿^窄，因此，在進(jìn)行測定時(shí)會(huì)非?？?，并且也比較便捷，在適當(dāng)?shù)臈l件下能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化操作。在發(fā)射光譜分析當(dāng)中，如果共存元素的輻射線或者是分子輻射線不能與待測元素的輻射線相分離時(shí)，此時(shí)便會(huì)產(chǎn)生表現(xiàn)強(qiáng)度的變化。從原子吸收光譜法的角度來說，譜線受到干擾的幾率非常小，因?yàn)樽V線僅僅是發(fā)生在主線系，并且譜線很窄，線重疊的幾率也要比發(fā)射光譜小很多，因此光譜受到的干擾也要比較小。即使是與臨近線分離的并不完全，因?yàn)椴粫?huì)發(fā)射出過長的輻射線，因此所受到的光譜干擾是能夠克服的。在很多情況下，共存元素不會(huì)對(duì)原子吸收光譜法的應(yīng)用產(chǎn)生干擾[2]。

2.2 靈敏度較高

原子吸收光譜法是一種靈敏度非常高的技術(shù)，比方說，火焰原子吸收法的靈敏度一般為10-6級(jí)，石墨爐原子吸收法的靈敏度則可以達(dá)到10-9級(jí)。與此同時(shí)，因?yàn)樵游展庾V法的靈敏度較高，在進(jìn)行分析的過程中能夠促使分析手段最大程度的被簡化，這樣也便可以直接測定，有效地縮短分析周期、加快測量進(jìn)程。因?yàn)殪`敏度較高，所需要用到的進(jìn)樣量比較少，在無火焰原子吸收分析的方式進(jìn)行分析時(shí)僅僅需要5～100 mL，固體進(jìn)樣以石墨爐原子吸收法進(jìn)行測定僅需0.05～30.00 mg，這對(duì)于試樣來源較為稀缺的分析是非常有利的，也正是因?yàn)槿绱?，原子吸收光譜法的在多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中都得到了廣泛的應(yīng)用，并且切實(shí)地突出了其實(shí)際價(jià)值。

3 在油品分析中應(yīng)用原子吸收光譜法

原子吸收光譜法的工作原理便是在所需要檢測的石油樣品當(dāng)中加入氫氟酸和王水等試劑，接下來，將其放置在65 ℃的環(huán)境當(dāng)中，通過運(yùn)用超聲波來攪拌其大約45～50 min，然后再加入MIBK試劑對(duì)其進(jìn)行稀釋，最后便可以精準(zhǔn)的測定其中所存在的金屬元素了。

在評(píng)價(jià)油品質(zhì)量好壞的過程中，主要所要依據(jù)的指標(biāo)便是油品當(dāng)中各類金屬元素的種類和含量，因此，針對(duì)于不同種類的油種對(duì)其金屬元素種類和含量的評(píng)測標(biāo)準(zhǔn)也是存在差異的。例如通常情況下，飛機(jī)所用的溫潤滑油要求測定是Ni、Cu、Sn、Fe、Ti以及Mo等金屬元素的含量，測定的過程中要向其加入磨損金屬Ba、Fe、Zn和Ca等這類元素。接下來，再采用水溶液作為無機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，通過運(yùn)用這樣的測定方式進(jìn)行測定更加便捷，并且能保證其精準(zhǔn)度。當(dāng)然，針對(duì)于不同金屬元素的測定也需要加入不同種類的混合溶液[3]。比如在測定潤滑油中的Zn含量時(shí)便要加入甲苯和冰醋酸的混合溶劑，再采用火焰空氣-乙炔火焰法，這樣也便能夠精準(zhǔn)的判斷出金屬元素的含量是否符合標(biāo)準(zhǔn)，在此過程中也不會(huì)受到溶液產(chǎn)生的影響；再或者是要測定潤滑油當(dāng)中Mo的含量時(shí)，可以加入HF-HNO3溶液來進(jìn)行稀釋，在此過程中也不會(huì)受到其顆粒大小的影響，更易得到精準(zhǔn)的測定結(jié)果；在測定石油當(dāng)中Ti的含量時(shí)可以加入4-甲基-2戊銅溶劑來進(jìn)行稀釋，并且需要加入混酸進(jìn)行正當(dāng)處理。在10 s之后可以應(yīng)用氧化亞氮-乙炔火焰法來進(jìn)行測定，通過采用此種方法進(jìn)行測定能夠有效的檢測出最低為0.03×10-6的Ti含量。在對(duì)石油當(dāng)中單一金屬元素進(jìn)行測定的過程中將不會(huì)受到其他金屬元素種類以及實(shí)際含量多少的影響[4]。

根據(jù)研究和分析之后發(fā)現(xiàn)，提前對(duì)所要測量的樣品展開碳化處理能夠?qū)⒃游展庾V法測定的影響因素減到最少，并且能夠進(jìn)一步保證最終測定結(jié)果的精準(zhǔn)性。碳化處理主要是將樣品和碳粉混合均勻并且放置在350 ℃的高溫環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行碳化，接下來，再加入碳粉并放置在交流電弧中進(jìn)行原子化處理。最后，再運(yùn)用原子吸收光譜法去評(píng)定其中所存在的金屬元素種類以及具體含量。在汽油樣品當(dāng)中，烷基鉛作為一種重要的抗爆劑，對(duì)其含量進(jìn)行精準(zhǔn)測定是尤為關(guān)鍵的，汽油試樣用甲基異丁基甲酮稀釋，加入碘和季銨鹽與烷基化鉛化合物反應(yīng)使之穩(wěn)定。以氯化鉛為標(biāo)樣，用原子吸收光譜測定，這樣便可以精準(zhǔn)的判定出其中含有烷基鉛的具體含量[5]。與此同時(shí)，除了可以運(yùn)用火焰原子吸收光譜來對(duì)金屬含量吸收光譜測定以外還可以選用石墨爐等無火焰吸收光譜的方式對(duì)其進(jìn)行判定，比方說，測定石油當(dāng)中P的含量時(shí)可以向石墨爐當(dāng)中注入La(NO3)3溶液，并且采用無P電極放電燈，再將石油的樣品倒入石墨爐當(dāng)中進(jìn)行碳化以及原子化處理，最后，運(yùn)用原子吸收光譜法便可以測定出P元素的實(shí)際含量。

4 在其他領(lǐng)域中原子吸收光譜法的應(yīng)用

4.1 在催化劑分析中應(yīng)用原子吸收光譜法

從催化劑的實(shí)際特點(diǎn)來看，催化劑的結(jié)構(gòu)、性能、催化活性都會(huì)受到催化劑當(dāng)中存在的一些金屬元素、氯化物、絡(luò)合物的影響，因此，在研發(fā)和制造催化劑時(shí)便需要精準(zhǔn)的判斷出催化劑當(dāng)中所存在的各類金屬元素，這樣才能夠確保催化劑的催化功能。此時(shí)，便可以選擇運(yùn)用原子吸收光譜法來進(jìn)行檢測，比方說，在對(duì)加氫催化劑當(dāng)中Ni、Mo、Co這類金屬元素進(jìn)行測定的過程中，可以向測定樣品當(dāng)中加入一些H2SO4來進(jìn)行溶解，Ni元素則可以采用乙炔火焰原子吸收的方法自行檢測[6]。

4.2 在環(huán)保分析中應(yīng)用原子吸收光譜法

在石油化工行業(yè)生產(chǎn)過程中能夠切實(shí)地把握好對(duì)環(huán)境影響因素的控制工作是非常重要的，因?yàn)樵谑突ば袠I(yè)進(jìn)行化工和煉油的時(shí)候極易產(chǎn)生多種有害元素和有害化合物，這對(duì)水體和空氣都將會(huì)產(chǎn)生極大的污染。因此，便可以合理地應(yīng)用好原子吸收光譜法來測定其中存在的危害元素，這樣才能夠最大程度的降低其對(duì)環(huán)境和水資源的污染。通過運(yùn)用火焰原子吸收雙容積萃取的方法能夠準(zhǔn)確測定出水體當(dāng)中V、Cr、Co、Mo、Pd、Zn等多種元素的含量，而在測定大氣中Cr、Pb、Cd這類金屬元素時(shí)則可以選用石墨爐原子吸收的方法進(jìn)行測定。首先，可以對(duì)大氣粉塵展開酸化處理，接下來，便可以運(yùn)用原子吸收光譜法來進(jìn)行測定。

5 結(jié)語

綜上所述，原子吸收光譜法在石油化工行業(yè)有著非常寶貴的應(yīng)用價(jià)值，并且原子吸收光譜法憑借著其自身的多重特點(diǎn)，進(jìn)一步促進(jìn)了石油化工行業(yè)的發(fā)展。因此，石油化工行業(yè)要想能夠有效增強(qiáng)產(chǎn)品的相關(guān)質(zhì)量，并且最大程度地減少其生產(chǎn)對(duì)環(huán)境所帶來的影響，應(yīng)當(dāng)合理地采用原子吸收光譜法解決石油化工生產(chǎn)過程中的一些問題，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行準(zhǔn)確地檢測，從而能夠嚴(yán)格控制好各類金屬元素的含量，這樣才能夠進(jìn)一步提升我國石油化工行業(yè)的整體發(fā)展水平。