原子吸收光譜法在石油化工中的應(yīng)用

原子吸收光譜法在石油化工中的應(yīng)用

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　　摘 要：隨著我國石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展，要想更好的掌握石油中各類金屬元素的含量，就必須采用與之適應(yīng)的方法對其進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。原子吸收光譜法不僅可以對多種金屬元素進(jìn)行準(zhǔn)確的判別，而且還能更好的應(yīng)用于其它領(lǐng)域，這對我國先進(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，因為其可以對金屬元素進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、有效的分析和判斷，同時很好的避免了其它因素的干擾。近些年來，原子吸收光譜被應(yīng)用到很多不同的領(lǐng)域，因為其不僅可以測定出石油中的金屬元素，同時也可以很好的測定出其它液體或氣體中的金屬元素。原子吸收光譜可以對堿金屬、重金屬以及稀土元素等接近八十多種金屬元素進(jìn)行有效的識別，甚至對一些痕跡量（即10-14g）的金屬元素也能很好的給予檢測。 

　　原子吸收光譜最常用的方法主要有無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)確的對金屬元素進(jìn)行測定，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。本文將會根據(jù)筆者多年的經(jīng)驗，對原子吸收光譜法在石油化工中的應(yīng)用給予簡單的介紹，以促進(jìn)其在各個領(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，最后就可以對其中的金屬元素進(jìn)行測定了。 

　　評價油品質(zhì)量好壞的主要指標(biāo)就是油品中各類金屬元素的種類及含量，并且不同的油種對金屬元素種類及含量的要求也是不一樣的。例如飛機(jī)使用的潤滑油一般要求測定的是Ni、Cu、Sn、Fe、Ti以及Mo等技術(shù)元素的含量，測定過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機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，這樣的測定方法操作起來比較簡便，而且精確度比較高。當(dāng)然對于不同金屬元素的測定需要加入不同種類的混合溶劑，例如當(dāng)測定潤滑油中Zn的含量時，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，隨后就可以對其進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，該過程不會受到溶液粘度及Zn含量高低的影響；當(dāng)需要測定潤滑油中Mo的含量時，需要向其中加入HF-HNO3溶劑進(jìn)行稀釋，然后可以對其進(jìn)行準(zhǔn)確的測定，該過程也不會受到有機(jī)顆粒大小的限制。在測定石油中Ti的含量時，需要在其中加入4-甲基-2-戊酮溶劑進(jìn)行稀釋，同時需要加入混酸HCI-HF進(jìn)行振蕩，10秒之后便可采用亞氮-乙炔火焰法進(jìn)行測定，該方法可以檢測出最低0.03ppm的Ti含量。在對石油中單一金屬元素測定時，不會受到其它金屬元素種類及含量多少的影響。 

　　大量的研究和分析發(fā)現(xiàn)，事先對測量樣品進(jìn)行炭化處理，可以將對原子吸收光譜法測定的影響因素降到最低，并且不會對最終的測定結(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，然后在殘渣中繼續(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，對其含量進(jìn)行準(zhǔn)確的測定具有重要的意義，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定外，采用石墨爐等無火焰吸收光譜也可以對其進(jìn)行準(zhǔn)確的測定，例如測定石油中P的含量時，預(yù)先向石墨爐中注入La（NO3）3溶液，并采用無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)各類催化劑時，要對其中的各類金屬元素進(jìn)行準(zhǔn)確的判別，以便有效的提升催化劑的催化功能，這時就需要原子吸收光譜法對其各類元素進(jìn)行檢測。 

　　對加氫催化劑中Ni、Mo和Co等金屬元素測定時，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)行測定，而Co和Mo一般采用氧化亞氮-乙炔火焰方法進(jìn)行測定，大量的試驗結(jié)果表明催化劑中Al含量的不斷增加會導(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 

　　在石油化工過程中，對環(huán)境影響因素的控制至關(guān)重要，因為化工和煉油過程中會產(chǎn)生大量的有害化合物和元素，其會對空氣和水體產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。因此，通過原子吸收光譜法可以對其中的危害元素進(jìn)行測定，盡可能減少對環(huán)境的污染。 

　　利用火焰原子吸收-雙溶劑萃取方法可以準(zhǔn)確的測定出水體中V、Cr、Co、Mo、Pd以及Zn等多種金屬元素的含量。測定大氣中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)行測定了。 

　　四、結(jié)束語 

　　綜上所述，為了更好的提升石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量，減少對環(huán)境所造成的污染，就必須采用原子吸收光譜法對石油化工的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測，嚴(yán)格控制各類金屬元素的含量，以不斷提升我國石油化工行業(yè)的整體水平。