GB/T 37160-2019 重质馏分油、渣油及原油中痕量金属元素的测定 电感耦合等离子体发射光谱法

适用范围

适用：采用 ICP-OES 测定重质馏分油、渣油以及原油中的铝、钙、铁、钾、镁、锰、钼、钠、镍、铅、钒和锌元素的含量。 适用对象说明（注）：重质馏分油是指经减压蒸馏馏出的组分，如重柴油、蜡油、催化原料、减压瓦斯油等。 浓度范围：见表1（各元素测定浓度范围及推荐波长）。 不适用：现有资料未提供明确"不适用"条款。原文提及"对于浓度范围超出规定的试样也可采用本标准进行测定，但其精密度未经验证"（12.1）。

方法原理

称取一定量的试样到石英杯中，根据试样量加入硫酸。将装有试样的石英杯放在电热板上加热以烧去有机物，再移入马弗炉中在 550 ℃ 条件下烧去积炭。用王水溶解试样灰分，并加入钪内标元素标准溶液，用电感耦合等离子体发射光谱仪进行测定。

主要仪器

电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）：波长范围能够覆盖 160 nm～760 nm，具有足够分辨能力，能满足铝、钙、铁、钾、镁、锰、钼、钠、镍、铅、钒、锌和钪的测定。 4.2 天平：精确到 0.001 g。 4.3 石英杯：250 mL，推荐杯身直径 7 cm。 4.4 搅拌棒：石英材质，长度超过杯口 5 cm 以上。 4.5 表面皿：石英材质，用于覆盖石英杯，推荐直径 8 cm 以上。 4.6 容量瓶：25 mL 和 100 mL。 4.7 移液管：1 mL、5 mL 和 10 mL。 4.8 量筒：2 mL、5 mL 和 10 mL。 4.9 塑料瓶：细口带螺纹，100 mL，适合长期储存稀酸溶液。 4.10 马弗炉：操作温度可达到 600 ℃，控温精度 ±5 ℃。 4.11 电热板：温度可调，工作温度可达 500 ℃。 4.12 坩埚钳：夹取石英杯。 4.13 滴管：2 mL。 4.14 烘箱：能将温度控制在 50 ℃～60 ℃。 4.15 水浴：能将温度控制在 50 ℃～100 ℃。

试剂与标准物质

（原文 5.1）试剂纯度：所有试剂均为分析纯或更高纯度；使用其他级别试剂应检查纯度是否足够以保证结果准确性不受影响。 盐酸（5.2）：质量分数 36%～38%。警示：腐蚀性酸，可引起灼伤。 硝酸（5.3）：质量分数 65%～68%。警示：腐蚀性酸，可引起灼伤。 王水（5.4）：硝酸与盐酸按体积比 1∶3 混合，每次使用前需重新配制。警示：腐蚀性酸，可引起灼伤。 硫酸（5.5）：质量分数 95%～98%。警示：腐蚀性酸，可引起灼伤。 水（5.6）：去离子水，符合 GB/T 6682—2008 中二级水要求。 钪内标元素标准溶液（5.7）：浓度 1000 mg/L，可使用市售标准溶液。 金属元素标准溶液（5.8）：铝、钙、铁、钾、镁、锰、钼、钠、镍、铅、钒和锌浓度分别为 1000 mg/L，可使用市售标准溶液。 钪内标元素标准贮存溶液（8.2.1）：100 mg/L。移取 10 mL 1000 mg/L 钪标准溶液（5.7）至 100 mL 容量瓶，加 5 mL 盐酸（5.2），用水定容混匀，储于 100 mL 塑料瓶。保存期一个月。 钪内标元素标准溶液（8.2.2）：10 mg/L。移取 10 mL 100 mg/L 钪贮存溶液（8.2.1）至 100 mL 容量瓶，加 5 mL 盐酸，用水定容混匀，储于 10 mL 塑料瓶。保存期一个月。 原8.2.2的10 mL与4.9所列100 mL塑料瓶容量衔接待技术核实，两处原值均保留，不据本页统一器具选择。 金属元素标准贮存溶液 A（8.3.1）：分别移取 10 mL 1000 mg/L 的铝、钙、铁、钾、镁、锰标准溶液（5.8）至 100 mL 容量瓶，加 4 mL 王水（5.4），用水稀释至刻度，得浓度 100 mg/L。保存期一个月。 金属元素标准贮存溶液 B（8.3.2）：分别移取 10 mL 1000 mg/L 的钼、钠、镍、铅、钒、锌标准溶液（5.8）至 100 mL 容量瓶，加 4 mL 王水（5.4），用水稀释至刻度，得浓度 100 mg/L。保存期一个月。 空白溶液（8.4）：移取 1 mL 100 mg/L 钪内标贮存溶液（8.2.1）至 100 mL 容量瓶，加 4 mL 王水，用水稀释至刻度，摇匀，得标准空白溶液。保存期一个月。 5 mg/L 金属元素标准工作溶液（8.5）：分别移取 1 mL 100 mg/L 钪内标贮存溶液（8.2.1）、5 mL 贮存溶液 A（8.3.1）、5 mL 贮存溶液 B（8.3.2）和 4 mL 王水至 100 mL 容量瓶，用水稀释至刻度，摇匀，得浓度 5 mg/L 的铝、钙、铁、钾、镁、锰、钼、钠、镍、铅、钒和锌标准工作溶液。保存期一个月。 10 mg/L 金属元素标准工作溶液（8.6）：分别移取 1 mL 100 mg/L 钪内标贮存溶液（8.2.1）、10 mL 贮存溶液 A（8.3.1）、10 mL 贮存溶液 B（8.3.2）和 4 mL 王水至 100 mL 容量瓶，用水稀释至刻度，摇匀，得浓度 10 mg/L 的铝、钙、铁、钾、镁、锰、钼、钠、镍、铅、钒和锌标准工作溶液。保存期一个月。

关键条件

灰化温度：550 ℃（马弗炉，8.7.4）。 灰化时间：一般情况下 5 h；较难灰化样品可延长（8.7.4）。 王水溶解：加 10 mL 王水溶解残渣并冲洗搅拌棒，电热板加热蒸发至约 1 mL（8.7.5）。 仪器波长范围：160 nm～760 nm（4.1）。 推荐波长及测定浓度范围：见表1（见第 9 节）。 表1 中提供的波长仅供用户参考，用户可根据所用仪器及试样情况选用其他合适的波长进行测定。

计算与结果

表1 元素测定浓度范围及推荐波长： | 元素 | 浓度范围 mg/kg | 波长 λ nm | |---|---|---| | 铝（Al） | 0.20～100.00 | 396.153 | | 钙（Ca） | 0.40～140.00 | 393.366 | | 铁（Fe） | 0.10～100.00 | 238.204 | | 钾（K） | 0.30～100.00 | 766.491 | | 镁（Mg） | 0.10～100.00 | 279.553 | | 锰（Mn） | 0.10～100.00 | 257.610 | | 钼（Mo） | 0.10～100.00 | 202.030 | | 钠（Na） | 0.40～100.00 | 589.592 | | 镍（Ni） | 0.20～100.00 | 231.604 | | 铅（Pb） | 0.30～100.00 | 220.353 | | 钒（V） | 0.10～400.00 | 292.402 | | 锌（Zn） | 0.10～100.00 | 206.200 | 计算（10）： 10.1 当操作者输入试样的质量和稀释体积之后，通过计算软件自动进行计算。 10.2 手动计算试样元素含量 C 按式（1）进行： C = R·V·D / m ……………………（1） 式中： C———试样的元素含量，单位为毫克每千克（mg/kg）； R———试液中元素含量，单位为毫克每升（mg/L）； V———定容体积，单位为毫升（mL）； D———稀释倍数； m———试样质量，单位为克（g）。 结果表示（11）：各元素含量的测定结果保留到小数点后两位，结果以 mg/kg 表示。

取样、处理与测量学习

第7章按GB/T 4756或GB/T 27867取样。原8.7称样通常5 g～10 g、精确到0.001 g；2 mL硫酸适用于约10 g试样，更大量需更多硫酸。缓慢炭化避免飞溅，搅拌棒留在杯内至8.7.5后再移出。停止生烟且结焦后按原条件灰化，难灰化试样可延长。加10 mL王水并蒸至约1 mL，未完全溶解时按原文冷却、再加10 mL王水并重复蒸发。最终定容25 mL，加入2.5 mL的10 mg/L钪内标。原8.7.6写用5 mL移液管移取2.5 mL，器具类型与刻度衔接待核，不补操作假设。

8.4校准空白与按8.7.2～8.7.6全过程制备的试剂空白用途不同。9.1用校准空白及5 mg/L、10 mg/L工作液建立曲线；9.2测全过程试剂空白和待测试液。9.3超校准范围时用8.4空白溶液稀释后重测。本版没有给统一每日QC次数或最多样数，不套其他方法规则。

计算式m为称样质量g，表2的m为两结果算术平均值mg/kg，两种用途分开。原4.1仪器范围160 nm～760 nm与表1钾766.491 nm衔接待核；保留原参考波长及可选择其他合适波长的说明，不宣称具体仪器已满足要求。12.4偏差无法确定不等于无偏，也不证明市场不存在质控材料。方法精密度不是商品批次不确定度，方法加热条件和自配溶液保存期不是商品储存或有效期。

质量控制

概述：本标准的精密度按照 GB/T 6683 通过实验室间统计分析结果确定。通过 6 家实验室对 4 个原油、3 个重质馏分油、1 个渣油、4 个标油共 12 个试样的统计分析结果得到。对于浓度范围超出规定的试样也可采用本标准进行测定，但其精密度未经验证。按下述规定判断试验结果的可靠性（95% 置信水平）。 12.2 重复性：同一操作者，在同一实验室，使用同一台仪器，按照相同试验方法，对同一试样进行连续测定，所得到的两个结果之差不应大于表2 规定的数值。 12.3 再现性：不同的操作者，在不同实验室，使用不同的仪器，按照相同的试验方法，对同一试样进行测试，所得两个单一且独立的试验结果之差不应超过表2 规定的数值。 12.4 偏差：因为没有合适的参考物，本标准的偏差无法确定。 表2 精密度： | 元素 | 浓度范围 mg/kg | 重复性 mg/kg | 再现性 mg/kg | |---|---|---|---| | 铝（Al） | 0.20～100.00 | 0.230m^0.634 | 0.305m^0.819 | | 钙（Ca） | 0.40～140.00 | 0.084m^0.888 | 0.249m^0.876 | | 铁（Fe） | 0.10～100.00 | 0.232m^0.647 | 0.260m^0.858 | | 钾（K） | 0.30～100.00 | 0.216m^0.571 | 0.515m^0.640 | | 镁（Mg） | 0.10～100.00 | 0.258m^0.566 | 0.375m^0.689 | | 锰（Mn） | 0.10～100.00 | 0.090m^0.670 | 0.160m^0.887 | | 钼（Mo） | 0.10～100.00 | 0.163m^0.688 | 0.183m^0.847 | | 钠（Na） | 0.40～100.00 | 0.176m^0.603 | 0.924m^0.386 | | 镍（Ni） | 0.20～100.00 | 0.204m^0.618 | 0.311m^0.760 | | 铅（Pb） | 0.30～100.00 | 0.120m^0.779 | 0.185m^0.845 | | 钒（V） | 0.10～400.00 | 0.064m^0.877 | 0.185m^0.847 | | 锌（Zn） | 0.10～100.00 | 0.232m^0.644 | 0.255m^0.799 | 注：m———两次测定结果的算术平均值，mg/kg。

引用文件

规范性引用文件（第 2 章）： GB/T 4756 石油液体手工取样法 GB/T 6682—2008 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 27867 石油液体管线自动取样法 参考文献（参考文献章节）： [1] GB/T 6683 石油产品试验方法精密度数据确定法