石油產(chǎn)品中微量硫的微庫(kù)倫分析法實(shí)驗(yàn)條件的選擇

趙靜

【摘要】本文主要研究微庫(kù)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(duì)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(kù)倫分析 硫含量 分析誤差

一前言

燃料中的硫會(huì)增加汽車(chē)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(chē)尾氣造成的大氣污染日趨嚴(yán)重，發(fā)動(dòng)機(jī)燃料標(biāo)準(zhǔn)將更加嚴(yán)格，下世紀(jì)初發(fā)達(dá)國(guó)家汽油和柴油的硫含量指標(biāo)將分別下降。同時(shí)，硫?qū)κ图庸ぁa(chǎn)品質(zhì)量有極大的影響，因此如何準(zhǔn)確測(cè)定各種油品中的硫含量對(duì)控制油品中的硫含量已顯得越發(fā)重要。本文對(duì)WK-2D型微庫(kù)倫綜合分析儀測(cè)定硫含量的方法、準(zhǔn)確性和影響測(cè)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(kù)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(jí)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(duì)硫的干擾）

2.2實(shí)驗(yàn)操作方法

依次打開(kāi)微庫(kù)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(tái)上，調(diào)節(jié)攪拌器的高度，使滴定池毛細(xì)管入口對(duì)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(dòng)平穩(wěn)將庫(kù)倫放大器的電極連接線(xiàn)按標(biāo)記分別連接到滴定池的參考測(cè)量陽(yáng)極陰極的接線(xiàn)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(duì)應(yīng)輸出口相連接

三實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

3.1偏壓對(duì)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(guò)大，拖尾峰過(guò)大，分析結(jié)果較慢。轉(zhuǎn)化率隨偏壓變大而變大。偏壓過(guò)小，超調(diào)峰過(guò)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(duì)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(duì)轉(zhuǎn)化率的影響

結(jié)論：峰拖尾時(shí)，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(guò)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(shí)也影響轉(zhuǎn)化率。

3.4進(jìn)樣量多少對(duì)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(duì)變小，不合適。

3.5轉(zhuǎn)化率大小對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)偏小。

（2）攪拌器轉(zhuǎn)速過(guò)慢，樣品無(wú)法與滴定池內(nèi)電解液充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率偏低，過(guò)快或上下翻動(dòng)易將滴定池內(nèi)鉑片碰壞，轉(zhuǎn)化率將不易測(cè)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(lái)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率偏低。

（4）電解液使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和電解池被污染，都不易測(cè)出轉(zhuǎn)化率。

四結(jié)論

本論文采用微庫(kù)倫法，研究了偏壓、積分電阻、放大倍數(shù)、進(jìn)樣體積等對(duì)分析石油產(chǎn)品中微量硫的影響，發(fā)現(xiàn)：（1）偏壓過(guò)大，拖尾峰過(guò)大，分析結(jié)果較慢。轉(zhuǎn)化率隨偏壓變大而變大。偏壓過(guò)小，超調(diào)峰過(guò)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(shí)。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(guò)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(shí)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(duì)變小，不合適。（5）燃燒段，穩(wěn)定段，汽化段溫度偏高或過(guò)低，攪拌器轉(zhuǎn)速過(guò)快或過(guò)慢，氮?dú)馀c氧氣的流速控制不均勻，電解液使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和電解池被污染都會(huì)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