SH/T 0222-1992 液化石油气总硫含量测定法(电量法)
本标准规定了用电量法测定试样中总硫含量的方法。
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适用范围
本标准规定了用电量法测定试样中总硫含量的方法。 本标准适用于硫含量在 10 mg/m³~10000 mg/m³ 范围内的液化石油气。 不适用:现有资料未提供。 注:原文该条中“碗含量”“mg/m’”为 〔原文不清〕,按上下文应为“硫含量”“mg/m³”,〔待核〕(〔原文不清〕)。
方法原理
用氮气带入一定量的液化石油气试样,使其进入维持在约 600 ℃ 的氮气流中,经石英管喷嘴流出进入 900 ℃ 的氧气流中燃烧,使试样中的硫化物转变成二氧化硫,并随气流进入滴定池,与三碘离子反应。由于三碘离子的消耗,使指示电极对产生一个偏差信号输入库仑仪。库仑仪根据其信号大小控制电解电流,以补充所消耗的三碘离子。用产生三碘离子所消耗的总电量来确定进入滴定池中二氧化硫的量。通过标样校正后,即可算出试样中总硫含量。 3.2 在滴定池中发生的化学反应: 3I⁻ + SO₂ + H₂O → SO₄²⁻ + 3I⁻ + 2H⁺(原文如此,〔原文不清〕,〔待核〕(〔原文不清〕)) 电解产生三碘离子的电极反应:3I⁻ → I₃⁻ + 2e(原文如此,〔原文不清〕,〔待核〕(〔原文不清〕)) 3.3 液化石油气试样必须以液体形式流出采样器,并在 60 ℃~70 ℃ 下全部汽化,然后进入处于恒温下的采样阀定量管中,用氮气带入石英管。 3.4 用已知硫含量的液体标样,在同样条件下注入石英燃烧管中,根据它消耗的电量来校正试样中的硫含量。
主要仪器
库仑仪:能测量指示-参比电极对之间的电位差,具有抵消这个电位差的偏置电压。有可以调节的放大控制系统,放大此电位差。输出放大电压信号加到电解电极对时,电压信号正比于电解电流,并具有可变的量程衰减。 4.1.2 记录仪:满量程小于 10 mV。 4.1.3 热解炉和气体流量控制器:热解炉能提供下述两段温度,并且温度波动小于 ±10 ℃: 入口段:500 ℃~600 ℃ 热解段:850 ℃~900 ℃ 气体流量控制器能提供稳定的氮气和氧气流量。 4.1.4 石英燃烧管:具有液体试样汽化段和热解燃烧段。液体试样能在氮气(见表 1)中汽化,进入热解段在氧气中燃烧。石英管还具有液体试样和气体试样注入口装置。 4.1.5 滴定池:具有能检出电解液中三碘离子浓度变化的指示和参比电极对,具有产生三碘离子的阳极-阴极电极对和燃烧气体的入口。指示电极为铂片电极;参比电极为铂丝插入碘饱和的电解液中所组成的半电池,阳极和阴极均为铂片或铂丝组成。滴定池中装入电解液放在搅拌器上。滴定池和石英管的详细尺寸见 SH/T 0253。 4.1.6 搅拌器:能使滴定池中的搅拌棒平稳地搅拌,而且在搅拌器连续使用时不发热。 4.1.7 微量注射器:10 μL。 4.1.8 液体试样进样器:能达到本标准规定的标样进样速度 0.1 μL/S~0.25 μL/S 的各种液体进样器。 4.1.9 液化石油气采样器:用 SH 0233 中规定的双阀型 100 mL 采样器。 4.1.10 采样阀:用来获得一定量的气体试样,并可用氮气将试样带入石英燃烧管。图 1 为推荐的一种玻璃采样阀。 4.1.11 液化石油气进样系统,如图 2 所示。将调节阀、汽化室和采样阀放在一个铝制加热浴中,并维持在 60 ℃~70 ℃ 的某一恒定温度,并有温度指示。该系统还包括氮气流量控制阀和转子流量计以及液化石油气流量指示。 4.1.12 装置的排列:整个装置如图 3 所示。
试剂与标准物质
### 4.2 材料 4.2.1 氮气:纯度高于 99%。 4.2.2 氧气:纯度高于 99%。 4.2.3 蒸馏水。 ### 5 试剂 5.1 冰乙酸:分析纯。 5.2 碘化钾:优级纯。 5.3 碘:分析纯。 5.4 环己烷、异辛烷或精制油:用来配制标样的溶剂,含硫量必须小于 0.5 ppm。配制小于 10 ppm 的标样时,含硫量必须小于 0.2 ppm。按 SH/T 0253 中规定的方法精制和测定标样溶剂中的硫含量。 5.5 正丁基硫醚(CH₃CH₂CH₂CH₂)₂S:作为硫的标准物质,也可选用其他标准物质,如辛硫醇等,但纯度必须高于 99.5%。 5.6 无水丙三醇:化学纯。 5.7 甘露醇:化学纯。 ### 6.1 不溶解烃类的润滑脂的制备 100 g 无水丙三醇、29 g 淀粉和 14 g 甘露醇混合后慢慢地加热至沸腾,迅速地从加热处移去,然后搅拌至冷却备用。 ### 6.2 电解液的制备 0.5 g 碘化钾和 0.04%(V/V)冰乙酸的溶液。(原文“0.5g/碘化钾和.0.04%:(VV)冰乙酸”为 〔原文不清〕,〔待核〕(〔原文不清〕)) ### 6.3 标准溶液的配制 6.3.1 硫标准贮存溶液(硫含量约 300 ppm):准确称取约 0.5000 g 正丁基硫醚倒入已称重的 500 mL 容量瓶中,用 5.4 条所述的任意一种标样溶剂稀释至刻线,再称重。 硫标准贮存溶液的准确硫含量 S₁(ppm),按式(1)计算: S₁ = m₁ × 0.2192 × 10⁶ / m₂ 式中:m₁—正丁基硫醚的质量,g;m₂—(正丁基硫醚和溶剂)的总质量,g;10⁶—一克转换为微克的系数,μg/g;0.2192—硫与正丁基硫醚分子量之比。 6.3.2 硫标准溶液:用移液管取硫标准贮存溶液 10 mL,置于 100 mL 容量瓶中,用 5.4 条所述的任意一种标样溶剂稀释至刻线。 此标准溶液的硫含量 S₂(ppm),按式(2)计算: S₂ = S₁ / 10
关键条件
表 1 典型操作条件(原文表格 〔原文不清〕错乱,以下为可辨识内容,〔待核〕(〔原文不清〕)): 燃气流速(氧气),mL/min:现有资料未提供明确数值 氮气/载气流速:40 氧气:160 约 20~40 入口炉温:500~600 ℃ 中心炉温:850~900 ℃ 汽化室温度:60~70 ℃ 试样气流速,mL/min:20~40 库仑仪偏压,mV:约 -110~-150 液体标样进样速度,μL/S:0.1~0.25
计算与结果
标准状态下试样的硫含量 Sa(mg/m³),按式(5)或式(6)计算: Sa = Q₂ · F · (273 + t) · P₁ / (V · P × 273)(式 5,原文 〔原文不清〕错乱,〔待核〕(〔原文不清〕)) Sa = Q₂ · F · (273 + t) · P / (V · B × 273)(式 6,原文 〔原文不清〕错乱,〔待核〕(〔原文不清〕)) 式中:V—试样体积,mL;P₁—大气压,kPa;P—大气压,mmHg;t—气态试样恒定温度,℃;Q₂—分析试样时库仑仪显示的电量,μC;F—校正因子,ng/μC。
质量控制
按下述规定判断测定结果的可靠性(95% 置信水平)。 11.1 重复性:同一操作者重复测定的两次结果之差不应大于下列数值: | 总硫含量 mg/m³ | 重复性 r | |---|---| | <100 | 0.10X | | ≥100 | 0.04X | 其中 X(mg/m³)为硫含量的算术平均值。 11.2 再现性:不同实验室各自提出的两个结果之差不应大于下列数值: R = 0.27X 其中 X(mg/m³)为两个实验室提出结果的算术平均值。
引用文件
SH 0233 液化石油气采样法 SH/T 0253 轻质石油产品中总硫含量测定法(电量法)
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核验说明
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