紫外荧光法对汽油硫含量检测分析

欧阳玉鹏 刘会平

淄博市产品质量检验研究院 山东省淄博市 255000

摘要：下面简要接受了紫外荧光监测方法，并分析了在汽油中硫含量的检测中，使用紫外荧光法的设备参数、操作方法及注意事项。望以此为提升汽油质量，减少污染排放，保护自然生态环境提供有效参考。

关键词：紫外荧光法；汽车汽油；硫元素；检测方法

在石油产品中，硫是一项重要的污染物质。汽车使用硫含量较高的汽油，会造成汽车内部件、管路被腐蚀，久而久之汽车的性能会降低。另一方面，汽车使用硫含量较高的汽油后，排出的尾气中会含有浓度较高的碳氢化合物、一氧化碳等，这些污染物对自然生态环境带来了严重威胁。测定汽油中硫含量，能够为提升汽油质量提供明确的数据依据^[1-2]。紫外荧光法是一种检测汽油中硫含量的有效方法，对此方法展开分析研究的重要性显著。

1. 紫外荧光检测方法

紫外荧光法的检测原理：样品在高温石英燃烧管内，受到高纯氧作用开始裂解燃烧，样品中的硫元素转化为二氧化硫，二氧化硫在紫外光的照射下转变为不稳定的激发态，后从激发态释放特定长度谱线回到稳定状态。测定激发态下二氧化硫发射的荧光强度，就可判断样品中的硫含量。通过上述对紫外荧光检测方法原理的分析，可以发现紫外荧光检测方法对汽油中硫含量的检测，检测在石英管温度、气体纯度、气流速度、进样量条件的变化中，也会产生一定的变化^[3]。

二、仪器设备的参数设定

（一）裂解温度的选择

石英管的裂解温度直接关系到检测样品中硫元素的氧化程度，一般情况下裂解温度适宜设定在1000℃~1050℃。汽油中的硫含量检测时，石英燃烧管裂解最合适的温度应是1020℃。

（二）气体的相关要求

紫外荧光法的检测，使会涉及到两种不同的气体，一为氩气，二为氧气。紫外荧光法检测中，需要使用高纯度的氩气和氧气气体，是考虑到测量准确性。氩气在紫外荧光法检测中，主要起到的是载气的作用，运送试样。气化后的试样需要在气路内运行，氩气就可在此方面提供动力。过低的载气流速下，气化后的试样不能顺利通过气路运行。反之，如果载气流速过高，样品在未完全燃烧的状态下，就已经从石英燃烧管中脱离出来，最终得到的检测结果偏低，结果准确性降低。氧气在紫外荧光法检测中，主要分为进口氧和裂解氧，两者起到的功能作用不尽相同。参考样品情况、进样量，在氧气流量的选择上也应进行相应的高低调整。对目前市面上车用汽油，进行硫含量的检测时，紫外荧光测定设备的裂解氧流量为450ml/min，进口氧50ml/min，氩气100ml/min，试剂裂解的效果最佳^[4-5]。

（三）试样进样量与进样速度的参数

运用紫外荧光法检测汽油中的硫含量，在实际的工作过程中，检测的进样量通常情况下为100μL 以内，检出限为0.2mg/L~0.01mg/L。这是因为紫外荧光法检测设备上的石英燃烧管，设计性能存在一定的限制性。所以在平日的检测工作中可用10μL微量进样器，搭配适应自动进样装置，进样量控制在6μL作用^[6]。这样的设定，在提升测量结果的准确性的同时，还能够避免出现燃烧不完全，气路积炭等等问题。以此进样量条件为前提，可以将进样器的进样速度，可设定为 0.6μL/s。也就是说要将总进样时间，尽可能不要过多地超出10秒的时间，这样可以避免注入的试样不能充分裂解氧化。

三、检测操作细节

（一）曲线的标定与校准

为了获得更加精准的检测结果，需要提前设定好最为合适的标准曲线范围，这对工作的最终质量具有至关重要的影响。目前，车用汽油的硫含量被限定在50mg/kg以内，因此可标定一条范围为10mg/kg-100mg/kg的测量用标准曲线即可。

（二）进样操作细节

使用微量进样器取样，应先用样洗针3-5次，用以消除不同样品间的相互影响。检测时，试样的进样量应、测量曲线标定时标液的进样量，二者应保持一致。取样时注意控制抽取速度，以免在进样器内产生气泡。

四、紫色荧光法测定硫含量的设备维护

（一）及时更换耗材

运用紫色荧光法测定汽油中的硫含量，需要频繁使用到微量进样器、石英燃烧管，这两部分用到的硅胶垫，都属于易损、消耗量大的材料。其中，进样口的硅胶垫损耗程度更高，因为硅胶垫主要起到的作用是密封。当硅胶垫的损耗程度过高时，其密封效果会显著降低，导致气体外泄，最终得到的检测结果出现误差。因此要及时更换耗材，才能保证测量结果准确。特别是要注意及时更换进样口的硅胶垫，间隔完成50次进样测量工作，建议要更换一次进样口的硅胶垫。现阶段部分车用汽油中，存在一定量的机械杂质，检测汽油中硫含量的过程，微量进样注射器经过一定的使用时长之后，注射器的内壁有附着污染物存在，附着量过高时，取样、进样工作的流畅度会受到明显的影响，可能时常出现卡顿的问题，微量进样注射器内部污物，对试样进样量同样会产生负面影响，降低检测结果的精准度。为解决微量进样注射器内壁污物的问题，可及时微量进样针，并使用标液校准原有曲线，将进样器更换带来的误差控制在最小的范围之内。

2. 标准曲线

在应用硫含量检测设备时，应注意调整设备的标准曲线。需要注意的是，因为在不同的测定条件、外界环境背景下，之前设定完备的标准曲线，也是可以随时人为进行调整变化的。基于这一点，就需要检测设备管理人员，按照固定的时间间隔，做好对设备标准曲线的检验工作。如果在检验工作中，操作人员发现标准曲线的精度存在问题时，应及时上报，并立即对原有的曲线进行优化处理，也可重新制作标准曲线。标准曲线的制作设定过程，应严格依据相关工作规定，在进样量、标样含量等数值方面加以重视，让实际的检测工作中，标准曲线的峰值始终不能超出规定范畴。并能在实际开展的检测工作中，记录优化、重新制作标准曲线的各项条件，为后续的调整工作提供有利条件。如果有样品检测的必要步骤，也不可随意调整标准曲线，曲线的设定应同之前的条件保持严格的一致性。

结语：当前阶段，我国汽油汽车的保有总量仍在不断上升，在给人提供便利的同时，也会引发一定的环境污染问题。在汽车消耗汽油时，硫是汽油中的有害物质，是造成排放超标的重要因素。结合以上的分析内容，可见对汽油中硫的含量进行测定，并选择使用紫外荧光法，对提升汽油品质有着极大的帮助，降低有害气与污染物的生成。但为了保证硫含量的检测准确性，需要在实际检测过程中，准确地把握进样的速度、载气流量、进样量条件，避免这些因素对检测带来负面的影响。

参考文献：

[1] 郭芬. 紫外荧光法测定车用乙醇汽油中硫含量的研究[J]. 商品与质量,2020(40):142.

[2] 李良刚. 紫外荧光法测定硫含量两个标准的对比[J]. 中国石油和化工标准与质量,2021,41(20):3-4. DOI:10.3969/j.issn.1673-4076.2021.20.002.

[3] 王艺,张怡,孙儒瑞. 紫外荧光法测定车用汽柴油中硫含量[J]. 辽宁化工,2020,49(9):1188-1190. DOI:10.3969/j.issn.1004-0935.2020.09.044.

[4] 张子良,马红,王文. 基于紫外荧光分析的汽柴油硫含量检测方法研究[J]. 质量安全与检验检测,2021,31(3):6-7.

[5] 阿依努尔,阿地里江. 紫外荧光法和微库仑法测定硫含量的探析[J]. 化工管理,2019(9):30-31. DOI:10.3969/j.issn.1008-4800.2019.09.017.

[6] 范永华. 紫外荧光法测定汽/柴油中总硫含量不确定度的评定[J]. 广东化工,2019,46(5):202-203. DOI:10.3969/j.issn.1007-1865.2019.05.090.