汽油硅检测仪

GB/T 33465-2016《电感耦合等离子体发射光谱法测定汽油中的氯和硅》于2016年12月30 日由国家质检总局、国家标准化管理委员会批准发布 并将于2017年7月1日开始正式实施。针对此标准的情况，仪器信息网编辑采访了相关仪器公司的产品专家，介绍了标准制定的前世今生、解决的技术难点，以及对ICP-OES未来市场的影响等。　　2017年1月1日，天美(控股)有限公司、德国斯派克分析仪器公司宣布达成ICP-OES销售合作协议。依照双方合作协议，今后涉及中国科研单位及政府实验室等行业的ICP-OES的销售，斯派克授权天美负责。　　仪器信息网：汽油中的氯和硅含量的测定方法，之前是否有相关国家标准呢?如果有，其存在的缺点是什么?　　天美中国王元飞：正如此次国家新标准GB/T 33465-2016的编制说明中提到的，我国车用汽油的国家标准GB 17930-2013已经规定汽油中不能人为添加铅、铁、锰、卤素以及含硅、磷的化合物，但我国国家标准与石油化工行业标准中无汽油中氯和硅含量的测定方法。　　关于硅含量的测试，我国目前有润滑油的国标GB/T 17576中使用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定。　　关于氯的测定，则一般采用将有机氯转化为无机氯的方法测定，包括微库仑法、电位滴定法、汞量法等，如GB/T 18612、GB/T 23799以及GB/T 18350，但这些方法都存在前处理繁琐，样品易损失，易污染等缺点。　　汽油中的硅和氯污染物均会引起发动机故障，甚至引发了大规模汽车集体抛锚事件，造成很大损失。对此，我们国家在2014年9月26日国家标准化管理委员会发布的2014年第一批国家标准制修订计划通知中将ICP-OES测定硅和氯列入计划，并于最近颁布了《电感耦合等离子体发射光谱法测定汽油中的氯和硅》(GB/T 33465-2016)，而且此标准将于2017年7月1日正式实施。　　仪器信息网：国外该方面标准的情况如何?　　天美中国王元飞：目前对汽油中硅含量的测定方法有美国标准ASTM D4814中的单波长色散X射线荧光(MWD-XRF)，可测定范围为：3mg/Kg~100mg/Kg。ASTM D7111和ASTM D5185均采用有机溶剂稀释后直接进样到ICP仪器中测定。　　对于氯含量的测定，美国标准ASTM D4806中对变性乙醇燃料进行了严格限制，并推荐采用离子色谱法(Ion Chromatograph)的方法进行测定，但此方法前处理繁琐，耗时较长。另外，还有ASTM-5808中的微库仑法测定芳烃及相关化合物有机氯含量，此标准同样存在前处理复杂的缺点。　　仪器信息网：GB/T 33465-2016采用了ICP-OES法，其优势是哪些?难点是哪些?　　天美中国王元飞：ICP-OES的突出特点就是快速、准确，一次进样就可以快速读出所有可测元素数据，大大方便了多元素检测的用户群体。　　对于此次国标GB/T 33465-2016采用ICP-OES的优势主要有以下几点：　　（1）基体干扰小，测定精确 　　（2)无需前处理，汽油样品用稀释剂稀释后可直接进样 　　（3）可一次读出多个波长的测定数据，方便检测人员对比选择最佳数据 　　（4）测定时间短，节省检测时间。　　对于国标中的规定，ICP-OES测定的难点主要有以下几个方面：　　（1）最主要的是对波长范围要求高，特别是氯元素的测定，波长都在130nm-140nm之间，这就对所选ICP仪器性能提出了很高的要求 　　（2）对仪器输出功率要求高，因为是汽油这种易挥发样品直接进样，需要仪器RF发生器就有持续高效的输出功率，以保证等离子体火炬稳定 　　（3）对进样系统要求高，需要易挥发有机物专用的进样系统，如标准中提到的Burgener雾化器和梨形旋流雾化室，同时需具备加热和冷却功能的循环控温装置 　　（4）由于汽油含碳量大，燃烧时容易在矩管中心管产生积碳，堵塞管路，所以需要加入氧气与碳反应，防止碳沉积。　　仪器信息网：斯派克针对该标准，是否已经制定了相关的应用解决方案?　　天美中国王元飞：德国斯派克分析仪器公司上海应用实验室参与了此次标准的起草，做了大量的方法开发工作，可以说斯派克一直就备有相关应用的解决方案。　　首先，此次国标中推荐的氯元素测定波长为134.724nm和135.165nm，在目前市场上的ICP-OES产品中，斯派克的ARCOS型仪器可以做到，此型仪器可实现对130nm-700nm波长范围进行真正的全谱直读测定。　　再者，由于汽油样品是挥发性较强的有机样品，燃烧时容易在中心管上产生积碳，加入氧气使得碳与氧气反应生成二氧化碳，防止碳的沉积而污染或者堵塞中心管。氧气的加入增加了有机样品的等离子炬的稳定性，而氧气流量的大小直接关系到测定的信背比，斯派克ICP仪器的附加氧气都是采用软件控制的质量流量计调节，而且是在出厂前就完成安装，可精确控制气体流量以达到最优效果。　　最后，汽油的易挥发特性导致等离子火炬负载增大，需要更大的发射功率才能保证优异的信背比。所以，此次国标中规定了高达1500W的发射功率。得益于新型的RF固态发生器，斯派克ARCOS型仪器最大功率可达1700W以上，可轻松应对汽油样品的测定。　　可见，斯派克在仪器的设计之初就充分考虑了各种样品的检测所需，可完全满足此次国标的各项要求。　　仪器信息网：GB/T 33465-2016，主要是哪些用户单位会使用?该标准的实施，是否会促进ICP-OES的销售的增长?其增长的规模会有多大?　　天美中国王元飞：作为专门针对汽油的国家标准，有关汽油的上下游企业以及相关检测单位都会使用。如果此标准被严格贯彻实施，那么对ICP仪器的推动将会是很大的，比如原来不测或采用其它方法测定的单位，肯定要考虑按照国家标准采购新的仪器。　　随着石化行业对产品检测的持续投入和环保概念的深入人心，不论是企业自己还是企业委托的第三方机构，都将大大增加对 ICP-OES的需求，ICP仪器的增长规模将于与汽油消耗量的增长规模成正比。特别是此次国家标准的发布，采用更加简便、快捷、准确的方式测定，会在很大程度上降低检测行业的人工成本，增加检测准确度，所以有理由相信，此标准会更进一步增加检测行业对ICP仪器的需求。

2014年9月26日国家标准化管理委员会发布的2014年第一批国家标准制修订计划通知中，将《车用汽油中总硅含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法》、《电感耦合等离子体发射光谱法测定汽油中的氯和硅》列入了计划。 我国国家标准与石油化工行业标准中均无汽油中硅含量的测定方法。然而，在汽油的实际使用中，硅元素的含量多少对于汽车的行驶与养护有着关键的影响。车用汽油中硅含量过高会导致汽油火花塞堵塞、三元催化转化器中催化剂中毒等现象发生，对汽车本身性能造成较大的损害。 ICP-OES用于汽油等有机样品的检测一直存在着一些难点。基于油品的易挥发性及高度不稳定性，油品的前处理技术目前在国际上均没有很好的解决方案，传统的消解方式会改变甚至破坏油品本身的属性，这就要求在测定油品中的相关元素含量时必须做到油品直接进才能确保测量的准确性和真实性。但是，在ICP-OES汽油样品直接进样分析过程中，由于矩管、进样积炭堵塞引起进入等离子体气溶胶量的变化，使得分析线强度大大降低，随着分析时间的推移，这种现象会越来越严重，以至分析无法连续进行，也无法保证结果准确性，在积炭严重时甚至会引起等离子体意外熄灭。 为了满足汽油样品中硅元素的检测需求，聚光科技发布了ICP-5000应用于检测汽油中硅元素含量的解决方案——自主研发的全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪ICP-5000结合有机物直接进样系统；该方案的优势是无需对汽油样品进行复杂的前处理，直接通过有机进样系统进样测定；并且有机物直接进样系统之后，样品对进样系统的矩管和中心管不会产生积碳影响，影响进样系统的使用寿命。该方案提高了有机样品检测结果的准确性的同时保证了进样系统的部件和仪器的正常使用寿命。 有机物直接进样系统是通过氧气与有机物中高含量的碳的相互作用，消除了进样积碳对仪器持续运行的影响；针对挥发性大的有机物(如醚类、醇类)，设计有恒温装置，保证了挥发性有机物的进样稳定性，实现了有机物样品直接进样的多元素分析方法。采用该有机物直接进样系统，不仅可提高分析检测限，降低背景信号的干扰，同时可以避免复杂的样品前处理过程对检测结果的影响，实现了真正意义上的直接进样分析。 ICP-5000 电感耦合等离子体发射光谱仪用于石油化工行业油品检测的六大优势：1、样品溶于有机溶剂后（简单稀释）直接进样，避免有机样品前处理过程的影响，有效的提高分析检测灵敏度和准确度，分析测试结果更加精准；2、四路气体均由质量流量器控制，等离子体更加稳定，提高测试结果的精密度和稳定性；3、可实现有机样品中多元素同时检测，且分析速度快；4、操作简单、快速、易于实现自动化。5、无需特制的炬管和中心管，使用维护成本低；6、具有加氧和恒温装置，有效防止积碳和拓展应用范围聚光科技除了推出汽油中的硅检测方案之外，目前还推出了食用油，润滑油，机油等样品的分析测试方案，全面关注化工企业、炼油厂、质检机构、食品加工企业等的应用。 链接请见：ICP-5000测定油品中Si含量ICP-5000测定食用油中12种金属元素含量ICP-5000测定方便面油包中的金属元素ICP-5000测定土壤中十种金属元素 聚光科技 聚光科技（杭州）股份有限公司是由归国留学人员创办的高新技术企业, 2002年1月注册成立于浙江省杭州市国家高新技术产业开发区， 2009年完成股份制改造，2011年4月上市，注册资金4.45亿元人民币，是世界领先的环境与安全分析检测仪器生产商与系统解决方案供应商。公司拥有国际一流的研发、营销、应用服务和供应链团队，致力于业界最前沿的各种分析检测技术研究与应用开发，产品广泛应用于环保、冶金、石化、化工、能源、食品、农业、交通、水利、建筑、制药、酿造、航空及科学研究等众多行业，并出口到美、日、英、俄罗斯等二十多个国家和地区。网址：www.fpi-inc.com

p　　GB/T 33465-2016《电感耦合等离子体发射光谱法测定汽油中的氯和硅》于2016年12月30 日由国家质检总局、国家标准化管理委员会批准发布；并将于2017年7月1日开始正式实施。/pp　　针对此标准的情况，仪器信息网编辑采访了相关仪器公司的专家，介绍了标准制定的前世今生、解决的技术难点，以及对ICP-OES未来市场的影响等。/pp　　汽油中氯会在高温环境下形成氯离子，腐蚀油路管道，导致发动机故障。汽油中硅会导致氧气传感器失效，同时产生大量沉积物，使汽车催化系统失效，严重时可使汽车抛锚。我国车用汽油的国家标准GB 17930-2013已经规定汽油中不能人为添加铅、铁、锰、卤素以及含硅、磷的化合物，但我国国家标准与石油化工行业标准中无汽油中氯和硅含量的测定方法。因此，开展对汽油中硅、氯有害元素含量的检测技术的研究，开发快速准确的检测方法，制定检测标准，将有利于对我国成品油市场进行有效的质量监管，具有较为显著的经济效益和社会效益。br//pp　　之前国内外标准关于石油产品中的氯和硅的测定主要是将有机态转化为无机态进行分析，存在样品处理方法操作复杂、样品易损失、易污染等缺点，无法满足实际生产中需求。因此，国家标准化管理委员会将《电感耦合等离子体发射光谱法测定汽油中的氯和硅》列入了2014年第一批国家标准制修订计划。经过将近两年的研制工作，GB/T 33465-2016《电感耦合等离子体发射光谱法测定汽油中的氯和硅》于2016 年12 月30 日由国家质检总局、国家标准化管理委员会批准发布 并将于2017年7月1日开始正式实施。/pp　　GB/T 33465-2016适用于测定车用汽油、M15车用甲醇汽油、M30车用甲醇汽油和E10车用乙醇汽油中总氯和总硅。该标准的发布实施有效解决了汽油样品采用ICP-OES直接进样检测的关键技术，建立了一套简便、快速、可靠的ICP-OES法测定汽油中氯和硅的分析标准方法。/pp　　众所周知，ICP-OES具有分析速度快、操作简单、试剂用量少等优点。不过，汽油具有高挥发性，ICP-OES汽油直接进样，易造成等离子体不稳定甚至熄灭、炬管容易积碳等问题。并且，常用的氯元素分析谱线有134.724 nm、135.165 nm、136.345 nm，皆在165 nm以下，因此不是所有的ICP-OES仪器都能满足这一条件。另外，汽油样品采用ICP-OES直接进样检测，所需要的稀释剂的选择也是个关键问题。/pp　　如何解决这些问题，日前利曼公司的应用专家介绍到，Teledyne Leeman Labs最新开发的ICP-OES系统采用最新高分辨高色散中阶梯光栅系统，特殊光室材料设计能快速去除光室中空气以及其它气体对低紫外区吸收干扰，同时高达338万有效像素点CMOS检测器提供绝佳的分辨率与灵敏度。40.68MHz高频率以及大线圈设计保证了等离子体中心通道更加明显、稳定，在不加氧的情况下也能保证等离子体稳定不易熄灭，操作简便，同时不会带来不必要的干扰。/pp　　利曼公司的应用专家也谈到，GB/T 33465-2016的主要用户集中在质监局、第三方检测机构、各大油企实验室等，该标准的实施会极大的促进ICP-OES的销售增长，但由于国内ICP-OES市场的成熟度较高，不会迎来爆发性增长。/ppbr//p