ICP- AES法检测石油中微量金属元素——有机进样

目前对石油样品的前处理方法一般可以分为两种，第一种是无机化法，第二种是有机化法。无机化法是将有机态的金属元素变为无机态的金属元素，然后将它们溶入水中，通过一些专门的测定方法进行检测，是使用较多，又较可靠的方法。缺点:样品处理比较费时，易对样品造成污染和损失，受人为影响较大。一般有灰化法、湿法消解法、萃取法、高压溶弹法和微波消解法等手段。

灰化法，指称取样品(加灰化助剂、消泡剂等)于坩埚中，置于电炉上，在较低温度下缓慢加热焦化、炭化，最后经过高温(525±25℃)灼烧，直至剩余无机物。 操作见 GB/T5082。湿法消解法，在灰化过程中使用硫酸、硝酸、高氯酸、过氧化氢等试剂。由于在相对较低的温度下，且在液相中反应，挥发损失和吸附损失都较小。萃取法，使用无机酸溶液作萃取剂，对油样中金属元素萃取分离。此种方法简单、 快速，是从大量油样中分离出痕量金属元素的比较理想的方法。通过加入氧化剂和硝酸后，把元素分离富集到水溶液中进行 ICP 测定。高压溶弹法，称取少量样品于专用的聚四氟乙烯瓶中,然后加入适量酸，使样品在高压下溶解。微波消解法，称取少量样品于绀塌中，放进微波灰化炉，按阶梯温控程序升温， 先去除水分和易挥发性组分，接着升高温度对样品灰化,最后灰化成无机物。

而有机化法是把汽油的样品通过处理之后变为有机态来进行分析操作，将油样直接进样或与有机溶剂混合后(减小样品和标液的粘度差异引起的基体效应)进行分析测定。应选用具有良好燃烧性、能产生稳定火焰、粘度和表面张力小、沸点高等特点的有机溶剂与之混合稀释。.常用甲苯、二甲苯、航煤等溶剂。该方法快速准确，但对仪器精确度要求很高，常见的技术手段有直接测定法、溶剂稀释法、乳化法和氯化碘法。而根据不同的处理方法，常用使用的检测仪器有原子吸收光谱仪、X- 射线荧光光谱法、电感耦合等离子体和原子荧光等。

样品前处理方法的对比，干法灰化法和微波消解法处理的油品，其灰分含量符合再现性的要求。由于前者耗时长,干扰因素多，逐渐被微波法所取代，大大节省了时间。 湿法消解法，由于消化所用试剂量和样品量较大，限制取样量，操作时间较长， 为此，应用较少。 萃取法，由于油样中金属往往与有机物有缔合作用，将其与有机母体完全分离并 脱除不太容易，因此该法不如灰化法应用广泛。 有机样品直接进样法，省去了无机前处理过程，大大节省了时间。但采用稀释法时，溶剂的选择受到了限制，需通过大量的实验来论证(有机溶剂的选取、样品的稀释倍数、干扰效应、仪器各种参数等)。

本方法使用电感耦合等离子体发射光谱法，将样品稀释后，采用直接进样的方法，对样品中各类金属元素进行检测。在一定范围内，各元素的光谱强度与其相应含量成正比。该检测方法具有进样效率高，准确性好，灵敏度高的特点。

仪器与试剂

美析ICP-6800S电感耦合等离子体发射光谱仪；

标准油：美国 Conostan 生产的 S- 21 混合元素标准 油（Ni、P、Na、Mn、Mo、V、Ti、Zn、Pb、Sn、B、Ba、Cd、Ag、Al、Fe、Mg、Cr、Cu、Si)，以及汞、砷单元素标准油；

稀释剂：煤油 AR；高纯 Ar （纯度≥99. 9%）；无水乙醇 AR；水，符合 GB/T6682 规定的一级水。

实验方法

方法概述 称取适量多元素有机混合标准溶液和汞、砷单元素标准溶液，以市售石油为介质配制成一系列的有机标准溶液并贮存于样品瓶中，金属混合标准溶液质量浓度分别为 0.5072、1.0014 、1.5743 、1.9945 mg·kg^-1 。

称取 10 g 石油样品于 200mL 样品瓶中，再称取 40g 煤油于样品瓶中将样品稀释。通过对仪器的工作条件进行优化，使仪器的稳定性灵敏度等指标达到最优化的测试要求，绘制校准曲线，仪器自动测定。

数据处理

金属混合标准溶液进行检测，建立标准工作曲线；利用标准工作分别对

汽油加标样品进行测定和计算。从校准曲线上得出各金属元素含量（mg·L ^-1 ），再乘以稀释倍数得到各金属元素含量 X（mg·kg ^-1 ）。