NB/SH/T 0892-2015 中间馏分燃料中痕量元素的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法
适用于 ICP-AES 测定中间馏分燃料中的部分元素（见表1） 适用测定元素含量范围：质量分数约 0.1 mg/kg ~ 2.0 mg/kg；
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适用范围
适用于 ICP-AES 测定中间馏分燃料中的部分元素（见表1） 适用测定元素含量范围：质量分数约 0.1 mg/kg ~ 2.0 mg/kg；超出此范围的试样可参照本标准试验过程测定，但精密度可能不适用 中间馏分燃料定义：沸点范围 150 ℃ ~ 390 ℃ 的所有馏分，包括但不限于柴油和喷气燃料 不适用：本标准并非用于不溶性颗粒物的分析；但非常细小的颗粒物（小于 1 μm）会被带入等离子体并被定量分析 偏差提示：如果试样中某待测元素以易挥发形式存在，测定结果会比真实值偏高（例如测定含六甲基二硅氧烷试样时，硅的测定会产生偏差，使结果偏高）
方法原理
将有机金属标准样品和煤油混合配制成校准标准溶液。内标要加入到校准标准溶液和燃料试样中。将校准标准溶液和燃料试样吸入到 ICP-AES 光谱仪中。通过比较燃料试样和校准标准溶液中元素发射强度，经内标校正后计算得到燃料试样中元素的含量。
主要仪器
电感耦合等离子体原子发射光谱仪：任何商业的顺序式或全谱直读式 ICP-AES 光谱仪均可用于元素测定（元素见表1）；当测定的元素谱线波长小于 190 nm 时，需要使用真空系统或惰性气体对光路进行吹扫 5.2 雾化器：推荐使用高盐雾化器，可以减少颗粒堵塞 5.3 雾室：适用于有机材料 5.4 蠕动泵：可以为 ICP-AES 光谱仪提供稳定的液体流速；泵管应耐燃料油和煤油 5.5 过滤膜（可选用）：直径 47 mm，孔径 0.8 μm 或 1.0 μm，由尼龙、聚四氟乙烯、醋酸纤维素/硝酸纤维素或其他相近材料制成 5.6 过滤膜支架组件（可选用）：带有可装滤液的容量瓶，可安装 47 mm 过滤膜 5.7 移液管：1000 μL 5.8 容量瓶：25 mL 和 50 mL 玻璃容量瓶 5.9 玻璃瓶或高密度聚乙烯（HDPE）瓶：圆形，125 mL 5.10 天平：感量为 0.0001 g
试剂与标准物质
试剂纯度：试验中使用的所有化学试剂均为分析纯；如用其它级别试剂，必须确保有足够纯度，使用后不会降低检测准确性 4.2 内标：钇、钴、钪等或其它可溶于燃料的有机金属标准物质，含量一般为质量分数 5000 mg/kg；内标元素应是燃料试样和校准标准溶液中没有的元素 4.3 煤油稀释剂：待测元素含量应低于方法检出限；可按 12.1 条所述采用波长扫描手段对稀释剂中所含被测元素进行检测 4.4 氩气：纯度（质量分数）不低于 99.995%（警告：高压气体） 4.5 氮气：纯度（质量分数）不低于 99.999%（警告：高压气体） 4.6 氧气：纯度（质量分数）不低于 99.999%（警告：高压气体） 4.7 硝酸：体积分数为 10% 水溶液（警告：硝酸可以造成严重伤害） 4.8 质量控制（QC）样品：选取能代表被测样品特性稳定的一个或多个燃料或煤油样品作为 QC 样品；按第18章检查测试过程有效性；如无合适燃料样品，也可选择稳定的 QC 浓溶液，在做 QC 检验当天用煤油稀释至 12.3 条浓度范围；应使用 HDPE 塑料瓶盛装 QC 浓溶液，进行钠元素分析时也应使用 HDPE 塑料瓶 ### 内标储备溶液配制（12.2） 单元素内标选择因仪器检测能力（波长适用性和灵敏度）不同而不同；选作内标的单元素应是燃料和校准标准溶液中没有的元素 用质量分数 5000 mg/kg 的单元素内标溶液和煤油稀释剂配制内标储备溶液；配制浓度约为燃料中待测元素含量或工作标准溶液中元素含量的 50 倍；最少配制 50 g；保存期为一周 示例（质量分数 50 mg/kg 钇内标储备溶液）：称取 0.5 g（精确至 0.001 g）质量分数为 5000 mg/kg 的钇有机金属内标溶液，加入煤油稀释剂到 50.0 g（精确至 0.001 g），盖好容器并充分混合 ### 工作标准溶液配制（12.3） 以配制质量分数 2.0 mg/kg 工作标准溶液为例；浓度可略高或略低，根据 ICP 光谱仪灵敏度和燃料试样中待测元素发射强度确定 根据已知元素含量（如质量分数 1.0 mg/kg）的煤油试样中元素发射强度确定合适的工作标准溶液浓度；测定工作标准溶液，其测定值在 5% 误差范围内可接受 也可使用市售的含有确定元素含量的有机标准物质 质量分数 2.0 mg/kg 校准标准溶液配制：称取 1.0 g（精确至 0.0001 g）100 mg/kg 的有机金属标准物质（含有所有待测金属），加入煤油稀释剂至 50.0 g，盖好容器并充分混合，按照 16.1 条计算元素含量；应于分析样品当天配制 工作标准溶液配制：向 50 mL 容量瓶中移取 1000 μL 内标储备溶液，加入 12.3.2 配制的校准标准溶液并定容到刻度，盖好瓶盖充分混合；应于分析样品当天配制 若使用 A2.2.3 中的钇内标储备溶液配制工作标准溶液，则溶液中内标元素的质量分数为 1.0 mg/kg ### 仪器检查标准溶液（12.4） 按照配制工作标准溶液（见 12.3 条）同样的方法配制仪器检查标准溶液，其浓度应和燃料试样的浓度接近；可以使用其它有准确浓度的有机标准物质来配制检查标准溶液。 ### 试样制备（12.5） 在 50 mL 容量瓶中加入 1000 μL 内标储备溶液，用燃料试样定容到刻度；加入的内标储备溶液浓度应和配制工作标准溶液时使用的相同；如果燃料样品量不够，可使用小容量瓶并相应减少所加入的内标储备溶液体积；因为加入到工作标准和燃料样品中的内标储备溶液量是一样的，所以不需用稀释因子进行校正。
关键条件
待测元素和推荐使用的谱线波长（表1）： | 元素 | 波长/nm | |---|---| | 铝（Al） | 308.215, 396.153 | | 钡（Ba） | 455.403, 493.408 | | 钙（Ca） | 393.366 | | 铬（Cr） | 267.716, 283.563 | | 铜（Cu） | 324.752 | | 铁（Fe） | 259.939 | | 锂（Li） | 670.784 | | 铅（Pb） | 224.688, 283.306 | | 镁（Mg） | 279.553 | | 锰（Mn） | 257.610 | | 钼（Mo） | 204.597, 281.616 | | 镍（Ni） | 221.648, 341.476 | | 钾（K） | 766.490 | | 钠（Na） | 588.995 | | 硅（Si） | 251.611 | | 银（Ag） | 328.068 | | 钛（Ti） | 334.940 | | 钒（V） | 310.230 | | 锌（Zn） | 213.857 | 内标元素及推荐使用的波长和质量分数（表2）： | 内标元素 | 波长/nm | 质量分数/(mg/kg) | |---|---|---| | 钴（Co） | 238.892 | 现有资料未提供 | | 钇（Y） | 361.383 | 1~2 | | 钇（Y） | 371.029 | 1~5 | （注：表2中钴对应质量分数现有资料未提供；钇对应两行波长与质量分数，〔原文不清〕可能存在错位，〔待核〕（〔原文不清〕）） 6.1 浓度范围：现有资料未提供具体数值（原文该节内容缺失） 6.2 如存在光谱干扰，也可以选择表1和表2以外的波长，新选的波长在方法的适用范围内应有合适的灵敏度 6.3 若通过波长选择、背景校正仍无法消除干扰时，可选用仪器厂商提供的软件校正；见 GB/T 17476—1998 中第6章有关于光谱校正的经验方法 所有试样（标准样品、空白和燃料）至少要进行三次积分测定 光学系统可根据仪器生产厂推荐的条件用氩气或其它高纯气体（如氮气）进行吹扫 等离子体点火前要检查石英炬管是否清洁；如看到有积炭存在，则应更换石英管并按照仪器生产厂推荐的方式进行处理 仪器预热，同时按照仪器生产厂推荐的条件吹扫光路；如需更换蠕动泵管和调整进样速度；点燃炬管，吸入煤油，按照 ICP 光谱仪生产厂规定的时间继续仪器的预热和稳定
计算与结果
校准标准溶液中元素的质量分数按式（4）计算： Ccs = (M100 / Mcs) × C100 ………………（4） 式中： Ccs — 校准标准溶液中元素的质量分数，单位为毫克每千克（mg/kg）； C100 — 标称 100 mg/kg 的有机金属标准物质中元素的质量分数，单位为毫克每千克（mg/kg）； M100 — 称取质量分数为 100 mg/kg 有机金属标准物质的质量，单位为克（g）； Mcs — 用 100 mg/kg 有机金属标准物质和煤油稀释剂配制的标准溶液的质量，单位为克（g）。 试样中元素质量分数按式（3）计算（见 15.3） 定性定量方式：通过比较燃料试样和校准标准溶液中元素发射强度，经内标校正后计算得到燃料试样中元素的含量
质量控制
按下述规定判断试验结果的可靠性（95% 置信水平） 注：本标准的精密度是通过两组实验室间的统计计算确定的。第一组实验室间的研究包括八个实验室和十二个燃料样品的两次重复测定结果（六个柴油、三个喷气燃料、三个不同程度地加入有机金属物质但浓度均在本标准使用范围之内的煤油样品）。第二组实验室间的研究（只使用 HDPE 瓶进行钠的分析）包括六个实验室和十二个燃料样品（六个柴油、三个喷气燃料、三个不同程度地加入有机金属物质但浓度均在本标准使用范围之内的煤油样品）的两次重复测定结果。 ### 10.1 重复性 同一操作者，在同一实验室，使用同一台仪器，正确应用本方法对同一试样进行连续测定，所得两个测定结果之差不应超过表3规定的数值。 ### 10.2 再现性 不同的操作者，在不同实验室，使用不同的仪器，正确应用本方法对同一试样进行测定，所得两个单一和独立的试验结果之差不应超过表3规定的数值。以元素质量分数为 1.0 mg/kg 为例，计算的重复性和再现性的值列于表4。 ### 表3 重复性和再现性 | 元素 | 质量分数范围/(mg/kg) | 重复性/(mg/kg) | 再现性/(mg/kg) | |---|---|---|---| | 铝（Al） | 0.13~1.77 | 0.09692 X^0.5202 | 0.3689 X^0.5202 | | 钡（Ba） | 0.11~1.92 | 0.05896 X^0.7520 | 0.2353 X^0.7520 | | 钙（Ca） | 0.10~1.77 | 0.0887 X^0.7391 | 0.3097 X^0.7391 | | 铬（Cr） | 0.11~1.73 | 0.05839 X^1.0350 | 0.2869 X^1.0350 | | 铜（Cu） | 0.11~1.85 | 0.03470 (X+0.6579) | 0.2495 (X−0.09548) | | 铁（Fe） | 0.11~1.71 | 0.05312 X^0.9114 | 0.2717 X^0.9114 | | 锂（Li） | 0.10~1.83 | 0.06941 (X−0.02484) | 0.09703 (X+0.4716) | | 铅（Pb） | 0.08~1.73 | 0.1166 X^0.6934 | 0.6039 X^0.6934 | | 镁（Mg） | 0.10~1.76 | 0.04820 X^0.6570 | 0.2200 X^0.6570 | | 锰（Mn） | 0.10~1.75 | 0.04522 X^0.9759 | 0.2517 X^0.9739 | | 钼（Mo） | 0.11~1.74 | 0.08204 X^0.9391 | 0.3725 X^0.9991 | | 镍（Ni） | 0.10~1.72 | 0.05274 (X+0.3444) | 0.2811 (X−0.01824) | | 钾（K） | 0.19~1.80 | 0.1191 X^0.3661 | 0.5212 X^0.3661 | | 钠（Na） | 0.21~2.03 | 0.02916 (X+1.8414) | 0.2433 (X+1.8414) | | 硅（Si） | 0.17~1.95 | 0.07106 X^0.3976 | 0.2399 X^0.3976 | | 银（Ag） | 0.08~2.02 | 0.07236 X^0.5626 | 0.3025 X^0.5626 | | 钛（Ti） | 0.11~1.73 | 0.04993 X^0.6002 | 0.2175 X^0.6002 | | 钒（V） | 0.10~1.72 | 0.06637 X^0.3841 | 0.3359 X^0.5841 | | 锌（Zn） | 0.09~1.65 | 0.05507 X^0.7402 | 0.3593 X^0.7402 | 注：a 精密度建立研究中样品的平均质量分数范围，单位毫克每千克（mg/kg）；b X 即平均质量分数，单位为毫克每千克（mg/kg）。（表中部分指数 〔原文不清〕存在噪声，如钒的再现性指数 0.5841 与重复性指数 0.3841 不一致，〔待核〕（〔原文不清〕）） ### 表4 以元素质量分数 1.0 mg/kg 为例计算的重复性和再现性 | 元素 | 重复性/(mg/kg) | 再现性/(mg/kg) | |---|---|---| | 铝（Al） | 原文可见 0.097 | 原文可见 0.097 | | 钡（Ba） | 原文可见 0.059 | 原文可见 0.059 | | 钙（Ca） | 原文可见 0.089 | 原文可见 0.089 | | 铬（Cr） | 原文可见 0.058 | 原文可见 0.058 | | 铁（Fe） | 现有资料未提供 | 现有资料未提供 | | 锂（Li） | 现有资料未提供 | 现有资料未提供 | （注：表4 〔原文不清〕严重残缺，仅部分数据可见，其余〔待核〕（〔原文不清〕）） ### 10.3 偏差 由于没有公认的参考物质来确定本方法的偏差，因此没有关于本方法偏差的陈述。
引用文件
GB/T 4756 石油液体手工取样法 GB/T 17476 使用过的润滑油中添加元素、磨损金属和污染物以及基础油中某些元素测定法（电感耦合等离子体发射光谱法） GB/T 29114 燃气轮机液体燃料〔原文不清〕） ASTM D3605 原子吸收法或火焰发射光谱法测定燃气涡轮燃料中痕量金属元素（Test Method for Trace Metals in Gas Turbine Fuels by Atomic and Flame Emission Spectroscopy） MIL-F-16884J 船用馏分燃料美国军用标准（Military Specification, Fuel, Naval Distillate）
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核验说明
〔待核〕和〔原文不清〕标明仍需核对标准原文的具体位置，并不表示已经核实。请勿将这些数值或步骤直接用于作业依据。