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I  概述

中間餾分燃料是通過原油蒸餾所得的一類燃料產(chǎn)品，主要包括柴油、船用柴油、煤油和航空煤油等。這些無色至淡黃色的燃料根據(jù)應用場景不同，其組分存在細微差異。燃料中存在的元素雜質(zhì)可能影響多項關(guān)鍵性能指標，包括燃燒特性、腐蝕性、儲存穩(wěn)定性以及發(fā)動機積碳生成等。電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）通常被用于檢測這些燃料中的痕量元素含量。

?本應用使用RADOM等離子體發(fā)射光譜儀，按照ASTM D7111標準方法對中間餾分燃料進行檢測。通過多個燃料樣品檢測數(shù)據(jù)，可看出RADOM具有優(yōu)異的準確性與穩(wěn)定性。

II  實驗

儀器

RADOM全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）采用模塊化設計，即中階梯分光檢測系統(tǒng)模塊、等離子體發(fā)生器及進樣系統(tǒng)模塊。其使用陶瓷環(huán)取代傳統(tǒng)水冷線圈，射頻能量利用率更高，由此形成穩(wěn)定且高性能的等離子體，具有更好的基體耐受性，尤其適合復雜樣品的分析。另外摒棄傳統(tǒng)復雜的水冷式RF發(fā)生器，創(chuàng)新采用極簡風冷式，極大降低售后維修成本。同時無需循環(huán)水機，安靜節(jié)能。小巧且緊湊的結(jié)構(gòu)便于運輸及迅速部署，支持現(xiàn)場即時檢測。

本應用嚴格遵循ASTM D7111 Determination of Trace Elements in Middle Distillate Fuels by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES) 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定中間餾分燃料中的痕量元素方法，適用于中間餾分產(chǎn)品，其餾程范圍為150-390°C。該方法要求使用煤油基質(zhì)配制的有機金屬標準溶液對樣品進行直接檢測。RADOM配置了有機溶劑專用進樣系統(tǒng)，包含：一體式炬管、耐高TDS的V型槽霧化器、雙通道旋流霧室，無需添加空氣或氧氣，且基本不會出現(xiàn)炬管積碳現(xiàn)象。

測試條件

RADOM等離子體發(fā)射光譜儀具體參數(shù)設置詳見表1。樣品通過自動進樣器引入，每個樣品分析耗時3分鐘。同時，在本應用中使用空氣作為霧化氣，此項改進有效降低了碳的連續(xù)背景信號，使多種元素的檢出限獲得顯著提升。表2列出本次實驗所用的待測元素和釔（Y）內(nèi)標的波長信息，以及通過10次空白測量標準偏差的3倍值計算所得的檢出限。

標樣及樣品制備

標樣、空白樣和樣品均按照ASTM D7111方法進行制備。工作標準溶液通過將油基儲備標準溶液（VHG，LGC Standards）按重量法稀釋于PremiSolv^TM（Conostan, AnalytiChem）溶劑配制而成。釔（Y）內(nèi)標溶液的最終濃度為3 mg/kg。針對所有待測元素，分別制備了空白樣和2 mg/kg混合標準溶液。此外，還配制了5 mg/kg磷（P）標準溶液以擴展磷元素的校準范圍。

實驗選取三種本地采購的中間餾分燃料樣品：柴油、農(nóng)用柴油以及航空煤油。所有樣品均添加1 mg/kg待測元素以評估系統(tǒng)性能，并統(tǒng)一加入釔（Y）內(nèi)標溶液。

III  結(jié)果與討論

按照前述方法繪制標準曲線后，在軟件內(nèi)檢查各波長譜峰，以確認是否有光譜干擾并設置積分及背景扣除位置。定量分析所用的譜線由多個可選譜線中篩選得出。全波段范圍數(shù)據(jù)采集功能，可在方法開發(fā)階段通過多譜線驗證，確保各元素結(jié)果的準確度。

圖1所示為航空煤油的鎂（Mg）、銅（Cu）和鈦（Ti）加標量為1 mg/kg的譜峰，其中黃色為積分區(qū)域、綠色為基線。值得注意的是，Ti 334.903 nm與334.940 nm譜線之間可看到已分離，說明RADOM光譜儀具有高分辨率，可有效確保目標元素譜峰不受其他元素潛在的光譜干擾影響。

中間餾分燃料加標樣品（1 mg/kg）的回收率結(jié)果詳見表3。數(shù)據(jù)顯示三個樣品中的雜質(zhì)元素加標回收率結(jié)果總體表現(xiàn)優(yōu)異，僅硼（B）元素因普遍存在的穩(wěn)定性/揮發(fā)性問題導致回收率偏差。

釔（Y）內(nèi)標回收率在±15%范圍內(nèi)，表明系統(tǒng)在標準曲線與樣品分析過程中穩(wěn)定性良好。           

RADOM等離子體發(fā)射光譜儀能夠遵循ASTM D7111標準直接分析中間餾分燃料的要求。在整個檢測過程中，未觀察到炬管積碳現(xiàn)象，這一特性顯著提升了檢測效率——用戶無需頻繁進行炬管清潔維護。優(yōu)異的準確度和穩(wěn)定性證實了RADOM系統(tǒng)適用于此類燃料樣品的常規(guī)檢測。

• 全譜直讀ICP發(fā)射光譜儀

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