原子吸收光譜法在石油化工中的應(yīng)用
摘 要：隨著我國(guó)石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展，要想更好的掌握石油中各類(lèi)金屬元素的含量，就必須采用與之適應(yīng)的方法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。原子吸收光譜法不僅可以對(duì)多種金屬元素進(jìn)行準(zhǔn)確的判別，而且還能更好的應(yīng)用于其它領(lǐng)域，這對(duì)我國(guó)先進(jìn)技術(shù)行業(yè)的發(fā)展起著巨大的促進(jìn)作用。?
一、前言?
隨著石油化工行業(yè)的需求，原子光譜被廣泛的應(yīng)用其中，因?yàn)槠淇梢詫?duì)金屬元素進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、有效的分析和判斷，同時(shí)很好的避免了其它因素的干擾。近些年來(lái)，原子吸收光譜被應(yīng)用到很多不同的領(lǐng)域，因?yàn)槠洳粌H可以測(cè)定出石油中的金屬元素，同時(shí)也可以很好的測(cè)定出其它液體或氣體中的金屬元素。原子吸收光譜可以對(duì)堿金屬、重金屬以及稀土元素等接近八十多種金屬元素進(jìn)行有效的識(shí)別，甚至對(duì)一些痕跡量（即10-14g）的金屬元素也能很好的給予檢測(cè)。?
原子吸收光譜最常用的方法主要有無(wú)火焰原子吸收光譜和有火焰原子吸收光譜，前者又可以包括電加熱石英爐、石墨爐以及石英池冷原子吸收等多類(lèi)常用方法，后者主要包括氧化亞氮-乙炔火焰、空氣-乙炔火焰等多種有火焰常用方法。這些常用的方法都可以準(zhǔn)確的對(duì)金屬元素進(jìn)行測(cè)定，而且具有一定的抗干擾能力，因此在業(yè)界得到了廣泛的應(yīng)用。本文將會(huì)根據(jù)筆者多年的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)原子吸收光譜法在石油化工中的應(yīng)用給予簡(jiǎn)單的介紹，以促進(jìn)其在各個(gè)領(lǐng)域更好的發(fā)展。?
二、原子吸收光譜法在油品分析中的應(yīng)用?
原子吸收光譜法工作的基本原理是在需要檢測(cè)的石油樣品中加入王水和氟氫酸等試劑，隨后將其放在65℃的環(huán)境氛圍內(nèi)，借助超聲波將其攪拌45-50分鐘，然后向其中加入MIBK試劑進(jìn)行稀釋?zhuān)詈缶涂梢詫?duì)其中的金屬元素進(jìn)行測(cè)定了。?
評(píng)價(jià)油品質(zhì)量好壞的主要指標(biāo)就是油品中各類(lèi)金屬元素的種類(lèi)及含量，并且不同的油種對(duì)金屬元素種類(lèi)及含量的要求也是不一樣的。例如飛機(jī)使用的潤(rùn)滑油一般要求測(cè)定的是Ni、Cu、Sn、Fe、Ti以及Mo等技術(shù)元素的含量，測(cè)定過(guò)程中要向其中加入磨損金屬Ba、Zn、Fe和Ca等元素，然后采用水溶液作為無(wú)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，這樣的測(cè)定方法操作起來(lái)比較簡(jiǎn)便，而且精確度比較高。當(dāng)然對(duì)于不同金屬元素的測(cè)定需要加入不同種類(lèi)的混合溶劑，例如當(dāng)測(cè)定潤(rùn)滑油中Zn的含量時(shí)，需要向其中加入甲苯-冰醋酸的混合溶劑，并采用有火焰的空氣-乙炔火焰法，隨后就可以對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，該過(guò)程不會(huì)受到溶液粘度及Zn含量高低的影響；當(dāng)需要測(cè)定潤(rùn)滑油中Mo的含量時(shí)，需要向其中加入HF-HNO3溶劑進(jìn)行稀釋?zhuān)缓罂梢詫?duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定，該過(guò)程也不會(huì)受到有機(jī)顆粒大小的限制。在測(cè)定石油中Ti的含量時(shí)，需要在其中加入4-甲基-2-戊酮溶劑進(jìn)行稀釋?zhuān)瑫r(shí)需要加入混酸HCI-HF進(jìn)行振蕩，10秒之后便可采用亞氮-乙炔火焰法進(jìn)行測(cè)定，該方法可以檢測(cè)出最低0.03ppm的Ti含量。在對(duì)石油中單一金屬元素測(cè)定時(shí)，不會(huì)受到其它金屬元素種類(lèi)及含量多少的影響。?
大量的研究和分析發(fā)現(xiàn)，事先對(duì)測(cè)量樣品進(jìn)行炭化處理，可以將對(duì)原子吸收光譜法測(cè)定的影響因素降到最低，并且不會(huì)對(duì)最終的測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。炭化處理主要是將碳粉與樣品混合均勻，并置于350℃的高溫環(huán)境下進(jìn)行炭化，然后在殘?jiān)欣^續(xù)加入碳粉，隨后將其放在交流電弧中進(jìn)行原子化，最后利用原子吸收光譜法測(cè)定其中的金屬元素及含量。石油樣品中的烷基鉛作為一種抗爆劑，對(duì)其含量進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定具有重要的意義，具體方法是將6%的（W/V）I2苯溶液加入到4ml石油中進(jìn)行振蕩混勻，隨后靜置一段時(shí)間后，向其中加入2.5ml乳化劑，使其形成一定的乳狀液，然后將獲得的乳狀液放在火焰上進(jìn)行原子吸收光譜測(cè)定，這樣就可以準(zhǔn)確的獲得烷基鉛的含量。除了采用有火焰原子吸收光譜進(jìn)行金屬元素吸收光譜測(cè)定外，采用石墨爐等無(wú)火焰吸收光譜也可以對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定，例如測(cè)定石油中P的含量時(shí)，預(yù)先向石墨爐中注入La（NO3）3溶液，并采用無(wú)P電極放電燈作為背景，然后將石油樣品注入到石墨爐中，逐步進(jìn)行炭化和原子化處理，最后采用原子吸收光譜法就可以準(zhǔn)確的測(cè)定出P元素的含量。?
三、原子吸收光譜法在其它領(lǐng)域中的應(yīng)用?
1.原子吸收光譜法在催化劑分析中的應(yīng)用?
催化劑的性能、結(jié)構(gòu)、催化活性等會(huì)受到催化劑中某些金屬元素、絡(luò)合物和氯化物的影響。因此，在制造和研發(fā)各類(lèi)催化劑時(shí)，要對(duì)其中的各類(lèi)金屬元素進(jìn)行準(zhǔn)確的判別，以便有效的提升催化劑的催化功能，這時(shí)就需要原子吸收光譜法對(duì)其各類(lèi)元素進(jìn)行檢測(cè)。?
對(duì)加氫催化劑中Ni、Mo和Co等金屬元素測(cè)定時(shí)，需要向樣品中加入適量的H2SO4-HF進(jìn)行溶解，Ni元素采用空氣-乙炔火焰原子吸收的方法進(jìn)行測(cè)定，而Co和Mo一般采用氧化亞氮-乙炔火焰方法進(jìn)行測(cè)定，大量的試驗(yàn)結(jié)果表明催化劑中Al含量的不斷增加會(huì)導(dǎo)致Co和Mo吸光度的不斷增加，然而Ni的吸光度卻不是不變的。?
2.原子吸收光譜法在環(huán)保分析中的應(yīng)用?
在石油化工過(guò)程中，對(duì)環(huán)境影響因素的控制至關(guān)重要，因?yàn)榛ず蜔捰瓦^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害化合物和元素，其會(huì)對(duì)空氣和水體產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。因此，通過(guò)原子吸收光譜法可以對(duì)其中的危害元素進(jìn)行測(cè)定，盡可能減少對(duì)環(huán)境的污染。?
利用火焰原子吸收-雙溶劑萃取方法可以準(zhǔn)確的測(cè)定出水體中V、Cr、Co、Mo、Pd以及Zn等多種金屬元素的含量。測(cè)定大氣中Pb、Cr和Cd等金屬元素一般采用石墨爐原子吸收的方法，首先將大氣粉塵進(jìn)行酸化處理，然后就可以采用原子吸收光譜的方法進(jìn)行測(cè)定了。?
四、結(jié)束語(yǔ)?
綜上所述，為了更好的提升石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量，減少對(duì)環(huán)境所造成的污染，就必須采用原子吸收光譜法對(duì)石油化工的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)，嚴(yán)格控制各類(lèi)金屬元素的含量，以不斷提升我國(guó)石油化工行業(yè)的整體水平。?
參考文獻(xiàn)?
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作者簡(jiǎn)介：張超（1987-01），女，滿(mǎn)族，陜西省西安市人，西北民族大學(xué)本科生（已畢業(yè)），陜西核工業(yè)集團(tuán)綜合分析測(cè)試中心工作，助理工程師。研究方向：地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試。
