化学计量在油品分析领域有什么作用

1 油品分析标准物质的研发

       在油品理化性质和成分分析方面,国内已成功研制了系列油品类标准物质,覆盖成分量、黏度、闪点、馏程等理化指标和铁、锰等元素成分,涉及汽油、柴油、润滑油、原油等多种基体。以中国计量科学研究院为代表的科研院所开展相关工作,率先建立国内量值溯源源头,完善了石化油品量传体系,给油品分析领域的量值溯源奠定了基础。

 

       尽管我国目前已经发布了不少油品类标准物质,但随着石油化工领域的快速发展,油品分析水平的不断提高和分析仪器的不断更新升级,部分分析仪器在溯源方面还存在溯源标准物质缺乏的问题,例如目前市场上轻质油品和重质油品中的硫、磷元素标准物质比较单一,浓度范围较小。为了更好地开展该类仪器的校准工作,今后还需研制更多浓度的轻质油品和重质油品中硫元素标准物质。

 

       笔者通过文献查阅以及实际现场检定,了解到油品分析过程中所用到的化学类仪器以液体类分析仪器居多,如电导率仪、酸度计、发射光谱仪、闪点仪、红外测油仪等,其都是以液体标准物质作为主要计量溯源依据,对油品分析领域液体标准物质的研发具有重要意义,既能更好地服务于石化领域,又能为石油产品的质量控制提供重要的计量溯源依据。

 

2 常用分析仪器的应用及目前量值溯源现状

       油品分析技术主要是通过先进的分离和检测方法,对油品的化学组成进行更为详细的表征,应用到的化学类仪器以色谱类、质谱类和光谱类仪器居多。而上述仪器均应通过定期的检定/校准进行量值溯源。基于石油产品易蒸发的特点,可以利用气相色谱仪的仪器特点,通过蒸馏法进行组分的分离与分析,展开分流处理工作,以便短时间、高效率地获得更精准的实验数据,提高石油产品的分析质量。因此,近年来气相色谱仪逐渐成为油品分析领域使用较多的大型分析仪器,对此进行定期的量溯源很有必要,能够及时检定出仪器性能合格与否,进而确定实验数据是否准确可靠。同样质谱法也被广泛应用于油品分析中,主要用于对油品的定量分析,其原理是通过对样品离子质荷比进行分析并实时记录,从而实现对油品的定量评价。目前质谱法已广泛应用于多品种多类型的油品分析中,也取得了较好的应用成果。

 

       同时,石油产品主要以烃类化合物为主,因此在表征样品时,利用油品在近红外波长处对光吸收能力的差异,通过分析样品的红外谱图,可以有效对油品成分进行判别,能够做到较短时间内对多样品质量进行检测分析。与传统的油品分析技术相比,此方法虽经济成本较高,但油品分析效率大大提高,而且分析所用到的样品量较少,对环境污染较小,具有一定的环保性。

 

       前述仪器是目前油品分析领域化学类仪器频率使用较多的几种,目前,其溯源方式是按照国家计量检定规程/校准规范,以检定/校准的方式进行,通过标准物质的使用来进行计量,从而达到溯源的目的。但是近年来出现了一些新的仪器,例如对液体油成分分析的傅立叶红外光谱仪,也给计量工作带来了一定难题。前述红外光谱仪都是通过将标准样品(聚苯乙烯红外标准物质)放到仪器中进行校准,达到溯源的目的。但是对于目前市场上出现的只能用液体样品测试的红外光谱仪,尚无很好的溯源方式,这就对今后的计量工作提出了新的要求。对于部分分析仪器被测或分析的样品主要是液体,其多数溯源是采用液体标准物质作为溯源依据,尤其在油品分析领域更为常见,因此今后需要进一步提高液体标准物质研制能力,根据被检对象及检测原理研制相应的标准物质,解决部分仪器无法溯源的难题,同时也为计量工作提供一个新的发展方向。


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