请参照以下标准
RlPP 124-90
等离子体发射光谱法(ICP/AES)同时测定
原油及重油中1 4种痕量元素
1.应用范围
本方法适用于测定原油及重油(包括大于350℃的重油、常压渣油、减压渣油)中铁、镍、铜、钒、铅、铝、钙、镁、钠、钾、钴、锰、钼和锌共14种痕量元素的含量。
处理50克油样,可测定最低含量为0.25ppm的铁、镍、铜、钒、铅、铝、钙、钾、钠、钼与钴等11种元素及最低含量为0.05ppm的镁、锌和锰。
2.方法概述
样品经一次干法灰化后,以盐酸和硝酸溶解灰分,用等离子体发射光谱仪(ICP/AES)测定,工作曲线法定量,数据系统自动处理并打印出样品中各元素的含量。
3.仪器及设备
3.1 PS-4型电感耦合等声子体发射光谱光电直读式光谱仪,美国BAIRD公司产品。
3.2 Meiahard喷雾器,旋流雾室。
3.3计算机;PDPIl-23+PLASMACOMP Ⅲ软件系统。
3.4打印机:LAl00型。
3.5终端:Digital VT240。
3.6电炉:2千瓦,功率可调。
3.7高温炉:温度范围O一1000℃。
3.8烘箱;备有恒温装置。
3.9石英烧杯:50,100毫升。
3.10容量瓶:lO,25,50,200毫升。
3.11聚乙烯塑料瓶:25,50,125,250毫升。
4.试剂及材料
(1)氧化镍:光谱纯。(2)氧化铜:光谱纯。(3)氧化钴:光谱纯。(4)氧化锌:光谱纯。(5)氧化铅:光谱纯。(6)三氧化钼:光谱纯。(7)三氧化二铁:光谱纯。(8)氧化镁:光谱纯。(9)氯化钠:光谱纯。(10)氯化钾:光谱纯。(11)碳酸钙:光谱纯。(12)四氧化三锰:光谱纯。(13)铝箔:纯度99.99%。(14)偏钒酸铵:保证试剂。(15)盐酸。优级纯。(16)硝酸: 优级纯。(17)水:一次蒸馏水再经阴、阳离子交换树脂处理。(18)氩气: 高纯气
5.配制标准溶液
5.1贮备标准溶液;按表1所列方法配制成各元素浓度分别为1毫克/毫升的单元素贮备标准溶液.
表1 各元素贮备标准溶液的配制方法
元素 试 剂 试剂重 (克) 溶 解 方 法 溶液体积(毫升) 溶液浓度(毫克/毫升)
Ni NiO(120℃烘2小时) 0.2545 1:1HCl 5毫升+1:1HNO3 15毫升加热溶解 200 1
Cu CuO(120℃烘2小时) O.2507 l:lHCl 15毫升加热溶解 200 1
Co CoO(120℃烘2小时) O.2724 1:1HCl 15毫升加热溶解 200 1
Zn ZnO(550℃灼烧2小时) 0.2489 l:lHCl 15毫升加热溶解 200 1
Pb Pb0(200℃烘2小时) 0.2154 1:1HNO3 15毫升加热至沸, 加入几滴1:1HCl至完全溶解 2OO 1
Mo Mo03(120℃烘2小时) 0.3001 加入10毫升10%NH40H溶液,缓慢加热溶解 200 l
Fe Fe203(120℃烘2小时) 0.2860 加入1:1HCl 20毫升加热溶解 200 1
ME MgO(700℃灼烧2小时) 0.3317 加入1:lHCll0毫升加热溶解 200 l
Mn Mn3O4(120℃烘2小时) O.2777 加入王水20毫升加热溶解 200 1
Na NaCl(120℃烘2小时) 0.5083 用去离子水溶解加入1:lHCll0毫升 200 1
K KCl(120℃烘2小时) O.8814 用去离子水溶解,加入1:1HCl 10毫升 200 1
Ca CaCO3(120℃烘2小时) O.5035 用去离子水溶解,一边滴加1:1HCl一边摇动至驱尽CO2 200 1
Al 铝箔 0.2000 加入1:1HCl20毫升缓缓加热,不断补加1:1 HCl至铝片完全溶解 200 1
V NH4VO3(105℃烘2小时) 0.4591 用去离子水加热溶解,加l:1HCl 10毫升 200 l
5.2工作标准系列:取5.1节各元素贮备标准溶液分别配制成含14种元素的工作标准系
列,各元素的浓度见表2。
6.测定条件
应用美国BAIRD公司的PS-4型等离子体发射光谱仪进,行测定时,选择如下测定条件。
高频发生器;入射功率1.25千瓦,反射功率小于5瓦。
工作气体:氩气纯度99.996%,压力150磅/英寸。(10.342巴)。
等离子气流量:O.69升/分。
冷却气流量:8.11升/分。
载气流量: O.5升/分。
蠕动泵:CSA型,转速750转/分。
Meinhard喷雾器: 旋流雾室,等离子炬观察高度6.74(仪器读数)。
表2 工作标准系列中14种元素的浓度,微克/毫升
Fe Ni Cu V Al Pb Co Mo Ca Na K Mg Mn Zn
标 l 0.5 0.5 O.5 0.5 O.5 O.5 O.5 0.5 0.5 O.5 O.5 O.1 0.1 0.1
标 2 1.0 1.O 1.O 1.0 1.O 1.O 1.O 1.O 1.O 1.O 1.0 0.2 0.2 0.2
标 3 5.O 5.0 5.0 5.0 5.O 5.O 5.0 5.0 5.O 5.0 5.O 1.0 1.0 1.O
标 4 10.0 lO.0 lO.0 10.0 10.0 10.O 10.0 10.O 10.O 10.O lO.O 2.O 2.0 2.0
标 5 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 10 10 10
计算机:PDPIl/23+,PLASMA COMP Ⅲ软件系统。
打印机: LAl00型。
终端: DIGITAL VT240。
7.建立工作曲线
按6节的操作条件,测定5.2节的工作标准系列,通过数据系统建立各元素的工作曲线。
8.试验步骤
8.1样品处理:准确称取原油或重油lO.0~50.0克(称准至0.1克)于石英烧杯内,将烧杯放在电炉上加热点灰化,待灰化完全后转入高温炉中,在550±25℃下恒温灼烧至除尽残炭。取出烧杯冷却,加入少许水润湿,沿杯壁加入10毫升1:1硝酸和3毫升1:1盐酸,将烧杯放在可调电炉上缓缓加热溶解灰分,待酸液蒸发至2~3毫升后,将其定量转入25毫升容量瓶内,用水稀释至刻度,贮于聚乙烯塑料瓶内。
8.2测定样品溶液:按6节设定的操作条件测定8.1节试液中14种痕量元素。由数据系统直接处理数据并打印出测定结果。
9. 精密度
两次平行测定值与算术平均值之差不应大于算术平均值的10%。
10.分析时间
单个样品作两次平行测定约需8~10小时。
. 参 考 文 献
[1] V.Valkokic,Trace Elements in Petroleum,Division of the Petroleum Publishing Company Tuisa Oklahoma,1978.
[2]祁鲁粱、李占武,石油炼制,(12),17(1982)。
[3] R.A.Hofstader,et al,Analysis of petroleum fof Trace Metals,Advances in Chemistry Series,156 0976).
(张铮)