燃料中硫的濃度一直是煉油廠和經(jīng)銷商的重要質(zhì)量控制參數(shù)。如汽車燃料中的硫污染物通過增加細顆粒物（PM）的排放，在汽車尾氣中形成破壞性硫酸鹽，在大氣中形成硫氧化物（SOx），對空氣污染有顯著的影響。此外，還會毒害催化轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)，增加氮氧化物（NOx）等其他排放物。

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X射線熒光光譜（XRF）分析方法是準(zhǔn)確測定燃料中硫的快速分析技術(shù)。方法的優(yōu)點包括：X射線熒光光譜儀結(jié)構(gòu)簡單、基體的吸收和增強效應(yīng)較易克服、不破壞樣品、精密度高、測定迅速、不用或僅需簡單制樣等優(yōu)點。

本解決方案依據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM D 7220-12 (Reapproved 2017)《用單色能量色散x射線熒光光譜法測定汽車燃料、加熱燃料和噴氣燃料中硫的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法》測定燃料中超低硫。

儀器

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校準(zhǔn)

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檢測限

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精度

對S濃度為3ppm的同一個樣品連續(xù)測量14次，必須按儀器說明書制備14個樣品杯并注入同一S濃度為3ppm的樣品，連續(xù)放入儀器進行測量。連續(xù)測試結(jié)果及統(tǒng)計見表1。

表1. 同一樣品S的連續(xù)測試結(jié)果

結(jié)果和討論

圖2的校準(zhǔn)曲線，其相關(guān)系數(shù)γ大于0.999，表示DM2400S/Cl的線性誤差極小，該儀器有很高的準(zhǔn)確度。

由圖2的校準(zhǔn)曲線，可以得到儀器的檢測限LOD（300s）為0.25ppm，表示DM2400S/Cl能測量超低硫。

從表1可以得到，用DM2400S/Cl進行連續(xù)測試，測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差S=0.099ppm。

同一個操作者，在同一個實驗室，使用同一臺DM2400S/Cl，在相同條件下對同一試樣采用正確的操作方法連續(xù)進行測定，得到的兩個試驗結(jié)果之差，20個中僅有1個超過測試結(jié)果的重復(fù)性r，也就是95%置信度，測量的重復(fù)性r=3S=0.297ppm。表示DM2400S/Cl在非常低的濃度水平下可以實現(xiàn)對S的極好的重復(fù)性分析

儀器的檢測限就是空白樣（本底）的標(biāo)準(zhǔn)偏差S_本底的3倍，LOD=3S_本底=0.25ppm。本底以相當(dāng)濃度表示就是C_b=R_b/靈敏度=161.47*0.1129=18.23ppm。理論上儀器在3ppm的重復(fù)性r=3S_底√C+Cb/Cb= 0.27ppm，而實際測量的重復(fù)性r=0.297ppm要比理論上的大。這可能是由于測量時樣品杯制作導(dǎo)致樣品杯的不一致及每次放入時位置的不一致造成的誤差，但這種不一致是很小的。

DM2400S/Cl幾乎是完全按ASTM D 7220-12 (Reapproved 2017)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造的，其唯一的不同就是無需每次測量都測量空白樣。這是由于DM2400S/Cl的長期穩(wěn)定性非常之好。

由表2可知，使用DM2400S/Cl ，其S測試結(jié)果的重復(fù)性r不但遠好于ASTM D7220、ASTM D7039、NB/SH/T 0842等標(biāo)準(zhǔn)，還滿足最嚴(yán)格的GB/T 11140、ASTM D2622等標(biāo)準(zhǔn)。這是由于DM2400S/Cl的所采用的探測器的分辨率、計數(shù)率和晶體的效率遠好于ASTM D 7220-12 (Reapproved 2017)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

結(jié)論

完全依據(jù)ASTM D 7220-12的DM2400S/Cl型MEDXRF微量測硫氯儀采用單色激發(fā)技術(shù)，能快速、準(zhǔn)確、精確地分析燃料中的超低S。是實驗室和工廠進行燃料中的超低S分析的完美工具

DM2400S/Cl的卓越性能超過了現(xiàn)有所有有關(guān)測S標(biāo)準(zhǔn)方法的要求，不僅能滿足現(xiàn)在的法規(guī)要求 ，也將滿足未來的規(guī)范，是可以長期信賴的儀器。

表2. S測試結(jié)果的重復(fù)性r與各標(biāo)準(zhǔn)要求的重復(fù)性r之比較

*所有標(biāo)準(zhǔn)都是指至本文發(fā)表時的最新版本

2020-08-28 發(fā)表