马修Cassap
>高级应用程序专家,热费希尔科学、英国剑桥。电子邮件:(电子邮件保护)
介绍
汽油中微量元素的存在会导致一些不利影响在使用燃料的汽车发动机以及环境。微量元素可以显著降低发动机的性能通过消极影响的操作引擎的电子传感器,控制燃烧过程。此外,环境污染发生在微量元素运输从发动机通过排放对环境。这些元素的分析是至关重要的,以确保发动机的性能不受影响的燃料和环境破坏时不发生微量元素被释放从发动机通过排放。本文讨论现代电感耦合等离子体(ICP)技术如何超越传统的性能使用原子吸收光谱(AAS)技术,以确保最佳的燃油质量。半岛综合体育官方APP下载德甲
最常见的微量元素出现在汽油铅,这不仅会影响发动机的性能通过中毒催化转化器,但也运输通过废气排放到环境中。一旦进入环境中,铅可以通过不同的途径进入食物链,如土壤、水、植物和积聚,造成不利影响,甚至死亡由于其高毒性。硅是另一种微量元素,它可以引起严重的发动机性能退化。这是证明当一个油库在英格兰南部提供大部分英国汽车加油站的汽油含有硅。这导致氧传感器在一些引擎失败导致汽车失火和经验的能力。确定了两种可能的污染来源。根据第一个假说,octane-enhancing代理与燃料混合。第二个理论声称,燃料储存或运输罐,先前存储柴油包含一个基于硅化合物消泡剂,它没有正确清洗或清空。
提供准确可靠的分析方法是必要的监测微量元素的汽油,以确保最好的燃油质量最好,使发动机的性能和保护环境。
传统汽油的技术分析
原子吸收光谱(AAS)的传统上被用来半岛综合体育官方APP下载德甲监控中微量元素含量的汽油。然而,这是一个单元素分析技术,样品制备和随后的分析可能相当具有挑战性。Plasma-based方法,如电感耦合plasma-optical发射光谱法(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱法(icp),已成为理想的选择提供multi-elemental功能。
比ICP-OES icp提供降低检测极限,但它可以受到很多限制在分析有机矩阵,包括碳沉积界面,从碳基分子干扰和进样的挑战。ICP-OES是一种更健壮的技术,需要更少的方法开发。然而,必须克服两个关键挑战与ICP-OES有效分析汽油。第一个是汽油的高波动性。当一个挥发性液体引入一个通过nebuliser ICP-OES仪器,产生大量的蒸汽。蒸汽使得等离子体不稳定,使得它熄灭。第二个挑战是,不同的汽油混合有不同的波动取决于气候他们混合。例如,在温暖的气候中汽油挥发性弱,减少发动机燃油管汽化。这可能会导致气锁,防止燃料泵正常工作。因此,当样品不同挥发物吸气,不同数量被运送到了等离子体并报告错误的微量元素的浓度。
克服的挑战
汽油波动可以通过减少燃料的温度降低。结果,将汽化的燃料量nebuliser将下降,燃料将直接引入等离子体。为了达到这个目标,喷雾室必须冷却到约-40°C。
另一种方法来减少汽油波动是使用混相溶剂蒸气压较低,如煤油、稀释燃料。大量稀释系数需要大约20减少对室温的蒸汽压力充分分析。不幸的是,这种大型稀释因素显著降低方法检测极限。
第三种方法是使用一个nebuliser流量75µL分钟1或更少。通过引入少量的溶剂进单位时间内等离子体,等离子体上的蒸汽压力对燃料最小和等离子体稳定不受影响。不过,这种方法降低了灵敏度略,由于低流量,分析时间增加。
为了便于使用,一种方法是使用的组合冷却喷雾室和稀释的燃料挥发性溶剂。如果汽油稀释波动性较低的溶剂,将蒸发速度慢得多更容易处理。这种稀释也意味着喷雾室的温度可以增加从-40°C到-15°C。因此喷雾室将达到一个稳定的温度在较短的时间内。这个温度较高容易实现典型的现成的Peltier-cooled喷雾室。
不同的波动不同的汽油混合使用内部标准是可以克服的。内部标准也可以正确的使用任何损失的体积汽油样品由于蒸发的高挥发性有机化合物,这是可能发生在样品分析过程中率低。
实验
热科学iCAP 6500 ICP-OES径向视图是用于分析由于其能力优化径向观看高度为了减少干扰矩阵元素如碳。玻璃扩张IsoMist温控喷雾室实施减少喷雾室的温度为-15°C实验的目的。温度控制喷雾室与玻璃同心nebuliser一起使用。
标准是由稀释Conostan S21、300毫克公斤1,油基标准石油醚-°C沸腾范围。包含1毫克公斤15克的煤油1从Conostan钇(稀释5000毫克公斤1油基钇标准)被添加到解决方案,提供30克的总质量。钇作为内部标准波动差异的分析,正确的标准和样品和蒸发损失。校准标准准备浓度如表1所示。
| 标准 | 浓度 |
| 空白 | 0毫克公斤1 |
| 校准标准1 | 0.07毫克公斤1 |
| 校准标准2 | 0.257毫克公斤1 |
| 校准标准的3 | 0.649毫克公斤1 |
| 校准标准4 | 1.184毫克公斤1 |
汽油样本由称量样品,然后添加煤油含有1毫克公斤的质量相同1钇。峰值的样品也准备以同样的方式作为标准,而是使用汽油样品的石油醚初始稀释。
方法开发
温控喷雾室被设定温度为-15°C。解决方案1:1石油醚(40 -°C)和煤油是吸气到等离子体。nebuliser和辅助气体流动调整直到等离子体的底部一半辅助管的顶部和底部之间的负载线圈和下面的示例通道只是外管的顶部。等离子体参数和样品导入配置用于分析如表2所示。
| 参数 | 设置 |
| 射频功率 | 1600 W |
| Nebuliser气体流量 | 0.2 L敏1 |
| 辅助气体流量 | L 1分钟1 |
| 冷却气体流量 | L 14分钟1 |
| 径向观看高度 | 12毫米 |
| 泵速 | 50转 |
| 泵油管(排水) | 白色/白色flex溶剂 |
| Nebuliser | 玻璃同心 |
| 喷淋室 | IsoMist |
| 喷雾室温度 | -15°C |
| 中心管 | 1毫米 |
| 火炬 | 增强矩阵宽容 |
赋的阴谋(见,例如,图1)为每个波长检测,以确保自由的干涉。在邻近的波长峰值识别时,使用仪器的波长仪功能软件(热科学iTEVA软件),受影响的背景点感动,以确保没有获得假阴性结果。图1显示了一个从铬钛有邻近的峰值波长波长,可能会干扰背景减法测量。如果背景校正点是位于铬高峰,太多的背景会被远离钛(样品分析物峰)和结果会明显低于它应该。通过简单地把背景赋点显示,这个问题很容易解决。
当时仪器校准的校准标准和样品,分析了峰值。进行检测和量化限制研究通过分析一百一十年复制空白解决方案做好准备以同样的方式作为校准空白。这十复制当时的标准差乘以三(3-sigma)和稀释因子(2)来确定检出限(DL)。在量化限制研究中,标准差乘以10,然后稀释系数。这些研究被重复三次,平均检测和量化限制确定使用值的均值。两个小时稳定性研究不断飙升示例来演示的长期精度分析方法。
结果与讨论
表3展示了样例的结果,复苏,检测和定量限制的研究。这些结果表明,穗复苏决定是在可接受的范围内的所有元素±10%的准备0.87毫克公斤的价值1,除硼的复苏有点高。这可能是由于硼在这个矩阵的不稳定以及商用稳定器可以解决这个问题。方法检测极限也可以接受,他们中的大多数在低µg公斤1的范围内。
| 样本(毫克公斤1) | 斯派克(毫克公斤1) | 恢复(%) | 方法方向限制(毫克公斤1) | 方法量化限制(毫克公斤1) | |
| Ag) 338.389海里 | 0.04 | 0.89 | 102年 | 0.017 | 0.056 |
| 艾尔308.215海里 | < DL | 0.94 | 107年 | 0.095 | 0.316 |
| B 208.595海里 | 0.08 | 1.11 | 127年 | 0.061 | 0.203 |
| 英航223.527海里 | 0.01 | 0.87 | One hundred. | 0.007 | 0.024 |
| Ca 184.00海里 | 0.75 | 0.93 | 107年 | 0.041 | 0.137 |
| Cd 214.438海里 | 0.01 | 0.82 | 94年 | 0.003 | 0.009 |
| Cr 267.716海里 | 0.01 | 0.86 | 99年 | 0.010 | 0.035 |
| 铜324.754海里 | 0.02 | 0.87 | One hundred. | 0.009 | 0.031 |
| 铁238.204海里 | < DL | 0.89 | 102年 | 0.017 | 0.057 |
| Mg 279.553海里 | 0.07 | 0.89 | 101年 | 0.001 | 0.002 |
| Mn 293.930海里 | 0.01 | 0.87 | One hundred. | 0.009 | 0.032 |
| 莫281.615海里 | < DL | 0.89 | 102年 | 0.022 | 0.074 |
| 倪231.604海里 | < DL | 0.87 | One hundred. | 0.028 | 0.094 |
| P 178.284海里 | 0.52 | 0.94 | 108年 | 0.061 | 0.205 |
| Pb 220.353 | < DL | 0.86 | 98年 | 0.038 | 0.127 |
| 如果212.412海里 | < DL | 0.88 | One hundred. | 0.032 | 0.108 |
| Sn 289.999海里 | < DL | 0.86 | 99年 | 0.110 | 0.366 |
| Ti 334.941海里 | 0.01 | 0.85 | 98年 | 0.004 | 0.012 |
| V 309.311海里 | 0.01 | 0.90 | 103年 | 0.005 | 0.016 |
| 锌213.856海里 | 0.56 | 1.01 | 105年 | 0.003 | 0.009 |
提出了稳定运行的结果以图形方式如图2所示。这些也在可以接受的范围内。第一本研究的样本是在准备0.4105毫克公斤的价值的10%1研究期间,偏离这些范围内未见。
结论
汽油中的微量元素严重降低发动机性能和污染环境的废气。因此,至关重要的微量元素的浓度汽油定期监控,消除这些负面影响。ICP-OES是一种强大的方法能够分析微量元素与一个简单的稀释汽油样本波动性较低的溶剂和温度控制喷雾室设置为-15°C。使用一个内部标准纠正任何微分波动变化导致的交通影响和微分因蒸发浓度的影响。总的来说,这项技术提供了较低的检测极限,良好的长期稳定性和无与伦比的精度。
