石油产品中微量硫的微库伦分析法实验条件的选择

赵静

【摘要】本文主要研究微库伦分析中温度、积分电阻、放大倍数、偏压、进样量、标样浓度、化学试剂等对转化率的影响。从而得出最佳温度、积分电阻、放大倍数、偏压、进样量、标样浓度、化学试剂的使用范围，计算出样品中标准硫含量。

【关键词】微库伦分析 硫含量 分析误差

一前言

燃料中的硫会增加汽车尾气碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）、氮化物（NOx）和细微颗粒（Pm）的排放。由于汽车尾气造成的大气污染日趋严重，发动机燃料标准将更加严格，下世纪初发达国家汽油和柴油的硫含量指标将分别下降。同时，硫对石油加工、产品质量有极大的影响，因此如何准确测定各种油品中的硫含量对控制油品中的硫含量已显得越发重要。本文对WK-2D型微库伦综合分析仪测定硫含量的方法、准确性和影响测定结果的因素进行了研究。

二实验部分

2.1实验试剂及仪器组成

2.1.1仪器组成

仪器由计算机、微库伦综合分析仪主机、温度流量控制器、搅拌器、进样器等组成。

2.1.2实验仪器的溶液配制

碘化钾（K1）、叠氮化钠（NaN3）化学纯、冰醋酸（HAC）优级纯和碘（12），硫电解液的配制：将0.5g的碘化钾0.6g叠氮化钠和5ml的冰醋酸溶于去离子水中并稀释至1000ml存放于棕色瓶中，避光阴凉处保存（电解液中加叠氮化钠是为了除去氯氮对硫的干扰）

2.2實验操作方法

依次打开微库伦综合分析仪主机，计算机温度流量控制器，搅拌器，进样器的电源。把准备好的滴定池置于搅拌器内平台上，调节搅拌器的高度，使滴定池毛细管入口对准石英管出口，并用铜夹子夹好，调整滴定池位置，使搅拌子转动平稳将库伦放大器的电极连接线按标记分别连接到滴定池的参考测量阳极阴极的接线柱，并拧紧以保证接触良好将洁净的石英裂解管用硅胶堵紧进样口，并放进裂解炉，用聚四氟乙烯管将石英裂解管的各炉进气支管与唯独流量控制器的对应输出口相连接

三实验数据分析

3.1偏压对转化率的影响

条件：（1）温度：稳定段750℃，燃烧段800℃，汽化段630℃（2）电阻：0.6（3）放大倍数：100（4）进样体积：2.4μL

结论：偏压过大，拖尾峰过大，分析结果较慢。转化率随偏压变大而变大。偏压过小，超调峰过大，分析结果较慢。转化率随偏压变小而变大。

3.2积分电阻对转化率的影响

条件：（1）温度：稳定段750℃，燃烧段800℃，汽化段630℃（2）偏压：130（3）放大倍数：100（4）进样体积：2.4mL

表3—2电阻对转化率的影响

结论：峰拖尾时，增大电阻可减小拖尾。电阻越小，峰越矮越宽分析结果越慢，电阻越大峰越高越细转化率渐大。电阻太高，转化率偏高。

3.3放大倍数的转化率的影响

条件：（1）温度：稳定段750℃，燃烧段800℃，汽化段630℃（2）偏压：130（3）电阻：0.6（4）进样体积：2.4μL

结论：放大倍数过大，峰变高变细且超调峰变大，样品分析结果较慢。放大倍数逐渐变大，转化率逐渐变小，但较小放大倍数时也影响转化率。

3.4进样量多少对转化率的影响

条件：（1）温度：稳定段750℃，燃烧段800℃，汽化段630℃（2）偏压：130（3）电阻：0.6（4）放大倍数：100

结论：随着进样体积的变大峰变宽变细，分析结果较慢。进样体积不合适，转化率相对变小，不合适。

3.5转化率大小对样品硫含量的影响。在较多数据中，抽取有代表性的数据看出，转化率75-115之间，样品硫含量相对平等，转化率低于75，样品硫含量逐渐降低，而高于115，样品硫含量相对偏高而平均样品中的硫含量结果其转化率恰好在75-115之间，所以转化率控制在75-115之间分析样品较为合适。

3.6其它因素对转化率的影响

（1）温度的影响：燃烧段，稳定段，汽化段温度偏高，浪费电源，使样品不等进入汽化段便全部带走，转化率相对偏小。温度偏低，样品燃烧不充分，样品中硫不能全部汽化便带入滴定池无法产生反应，转化率相对偏小。

（2）搅拌器转速过慢，样品无法与滴定池内电解液充分反应，转化率偏低，过快或上下翻动易将滴定池内铂片碰坏，转化率将不易测出。

（3）氮气与氧气的流速控制不均匀，将燃烧不充分或不宜将硫全部携带出来，导致转化率偏低。

（4）电解液使用时间过长和电解池被污染，都不易测出转化率。

四结论

本论文采用微库伦法，研究了偏压、积分电阻、放大倍数、进样体积等对分析石油产品中微量硫的影响，发现：（1）偏压过大，拖尾峰过大，分析结果较慢。转化率随偏压变大而变大。偏压过小，超调峰过大，分析结果较慢。转化率随偏压变小而变大。（2）峰拖尾时。增大电阻可减小拖尾。电阻越小，峰越矮越宽分析结果越慢，电阻越大峰越高越细转化率渐大。电阻太高，转化率偏高。（3）放大倍数过大，峰变高变细且超调峰变大，样品分析结果较慢。放大倍数逐渐变大，转化率逐渐变小，但较小放大倍数时也影响转化率。（4）随着进样体积的变大峰变宽变细，分析结果较慢。进样体积不合适，转化率相对变小，不合适。（5）燃烧段，稳定段，汽化段温度偏高或过低，搅拌器转速过快或过慢，氮气与氧气的流速控制不均匀，电解液使用时间过长和电解池被污染都会导致转化率偏高或偏低。

综上所述，在现实应用中把温度：稳定段750℃燃烧段800%汽化段630℃、偏压设定为130、积分电阻0.6、放大倍数100、进样体积2.4μL可减少分析中的误差。endprint