SH/T 0793-2007 烃类油品中芳碳含量测定法（高分辨核磁共振法）
规定了采用高分辨核磁共振（NMR）谱仪测定油品中芳氢含量（步骤A和步骤B）和芳碳含量（步骤C）的方法。
证据说明：本页内容依据起源标物库内该标准原文整理（标注「〔待核〕」处为 〔原文不清〕），个别数值与现行状态请以标准原页和产品证书为准。
适用范围
规定了采用高分辨核磁共振（NMR）谱仪测定油品中芳氢含量（步骤A和步骤B）和芳碳含量（步骤C）的方法。适用样品包括煤油、重馏分油、矿物油、润滑油、源自煤的液体以及其他在室温下可完全溶于氯仿的馏分。 1.1 检测下限：脉冲傅立叶变换谱仪一般为 0.1%（摩尔分数）芳氢原子和 0.5%（摩尔分数）芳碳原子；连续波谱仪仅适合测芳氢原子，检测下限一般为 0.5%（摩尔分数）芳氢原子。 1.2 报告单位为芳氢原子摩尔分数和芳碳原子摩尔分数。 1.3 不适用于含超过 1%（质量分数）的烯烃或酚类化合物的样品。 1.4 不包含油品中芳烃质量分数的测定（因饱和烃与芳烃分子上的脂肪取代基的 NMR 信号出现在相同化学位移区）；欲测芳烃质量和体积含量可采用色谱或质谱法。 1.5 采用 SI（国际单位制）单位。 1.6 未对所涉及的所有安全问题提出建议。
方法原理
采用连续波或脉冲傅立叶变换高分辨核磁共振谱仪从样品的氘代氯仿溶液中获得 ¹H 核磁共振谱。TMS 首选作内标，在 ¹H 和 ¹³C 核磁共振谱图上其化学位移归属为 0ppm。 4.3 样品的芳碳含量通过比较 ¹³C 谱中芳碳区（化学位移 100ppm~170ppm）的积分与脂肪碳区（-10ppm~70ppm）与芳碳区（100ppm~170ppm）的积分之和而获得。 4.4 由于以氘代氯仿为主的溶剂中残余氯仿（化学位移 7.25ppm）的影响，芳氢区的积分必须做 NMR 谱峰的校正。 4.5 脂肪氢区和脂肪碳区的积分由于化学位移内标物 TMS（在 ¹H、¹³C 谱中化学位移均为 0.0ppm）的影响，必须做 NMR 谱峰校正。
主要仪器
高分辨核磁共振谱仪：高分辨连续波（CW）或脉冲傅立叶变换（FT）核磁共振谱仪，可根据表1和表2所列条件操作，并能产生谱宽及偶合常数在检测核通常的化学位移与偶合常数常规值范围内的所有峰。 6.2 样品管：外径为 5mm 或 10mm，并可与连续波（CW）或脉冲傅立叶变换（FT）谱仪相配的玻璃管。
试剂与标准物质
试剂纯度：所有测试过程应使用化学纯以上试剂。 7.2 氘代氯仿：对 ¹H NMR，残余氯仿在氘代氯仿中必须小于 0.2%（体积分数）。警告：危害健康，高毒，怀疑致癌，吞咽可能致命，吸入有害，燃烧会产生有毒蒸气。 7.3 四甲基硅烷（TMS）：¹H 和 ¹³C NMR 谱的化学位移内标试剂。 7.4 2,4-戊二酮铬（Ⅲ）：也称乙酰丙酮铬，用作 ¹³C NMR 谱弛豫试剂，一般含量为 97%（质量分数）。 9.4 若 TMS 作化学位移内标：测 ¹H 谱时采用含 TMS 为 0.03%（体积分数）的氘代氯仿；测 ¹³C 谱时采用含 TMS 为 1%（体积分数）的氘代氯仿；所有氘代氯仿的氘代度不低于 99.8%。 表2 弛豫试剂：2,4-戊二酮铬（Ⅲ），推荐仅用于 ¹³C NMR，使用浓度为 20mmol/L 的溶液（约 10mg/mL）。 9.8.2 若使用弛豫试剂，每毫升最终溶液称取 10mg 2,4-戊二酮铬直接加入含试样的样品管中。
关键条件
表1 ¹H NMR 样品及连续波（CW）测定的仪器条件： 溶剂：氘代氯仿 样品浓度：对馏分油，浓度最高可到 50%（体积分数） 样品温度：仪器环境温度 内锁：推荐 样品旋转速率：一般为 20Hz 射频功率水平：推荐 信噪比水平：脂肪氢区最高峰的信噪比大于 5:1 化学位移定标：优选 TMS（0.0ppm），浓度为 0.03%（体积分数） 积分：脂肪氢区 -0.5ppm~5ppm；芳氢区 5ppm~10ppm 表2 ¹H 和 ¹³C NMR 谱样品及脉冲傅立叶变换测定的仪器条件： 溶剂：氘代氯仿 样品浓度：¹H NMR 必须优化仪器使用条件，浓度最高可到 5%（体积分数）；¹³C NMR 对馏分油浓度最高可到 50%（体积分数），对源自煤的液体可到 30%（体积分数） 弛豫试剂：2,4-戊二酮铬（Ⅲ），推荐仅用于 ¹³C NMR，使用浓度为 20mmol/L 的溶液（约 10mg/mL） 样品温度：仪器环境温度 内锁：氘（氘代氯仿用于 ¹H NMR 时） 样品旋转速率：由仪器生产商推荐，一般为 20Hz 脉冲翻转角：约 30° 脉冲延迟时间：>10s；>3s（加弛豫试剂）；>60s（无弛豫试剂） 脉冲：仅用于 ¹³C NMR，宽带覆盖 ¹H 整个频率范围，在 ¹³C 数据采集期间门控去偶，去偶提升时间小于 2ms 采样内存大小：对 ¹H，选择设定最小数字化率 0.5Hz/点；对 ¹³C 设定最小数字化率 1.2Hz/点，必要时增加存图空间和零填充值 谱宽：¹H NMR 至少 15ppm 并尽可能中心接近 5ppm 处；¹³C NMR 至少 250ppm 并尽可能中心接近 100ppm 处 滤波器带宽：设定等于或大于谱宽并且仪器滤波器硬件允许 指数窗：设定至少等于数字化率 信噪比：较小积分区间中最高峰的信噪比大于 20:1；化学位移在 75ppm 到 80ppm 之间出现的氘代氯仿最高峰的信噪比大于 60:1 化学位移定标：¹H NMR 优选 TMS（0.0ppm），浓度为 0.03%（体积分数）；¹³C NMR 优选 TMS（0.0ppm），浓度不大于 1%（体积分数）；若不使用该峰定标，则以氘代氯仿三重峰之中峰定为 77.0ppm 积分：¹H NMR 脂肪氢区 -0.5ppm~5ppm，芳氢区 5ppm~10ppm；¹³C NMR 脂肪碳区 -10ppm~70ppm，芳碳区 100ppm~170ppm
计算与结果
计算试样的芳氢含量或芳碳含量：芳氢含量或芳碳含量 = [A/(A+B)]×100% A：谱图中芳氢或芳碳部分的积分值 B：谱图中脂肪氢或脂肪碳部分的积分值 10.2 芳氢含量：A为A区（从 5.0ppm~10.0ppm）的校正积分值，B为B区（从 -0.5ppm~5.0ppm）的校正积分值。结果表达成芳氢原子的摩尔分数或 %H(Ar)。 10.3 芳碳含量：A为A区（从 100ppm~170ppm）的积分值，B为B区（从 -10ppm~70ppm）的校正积分值。结果表达成芳碳原子的摩尔分数或 %C(Ar)。 3.1 芳碳含量定义：芳碳原子摩尔分数或芳碳原子占总碳原子百分数，见式(1)：芳碳含量(%) = 100×(芳碳原子/总碳原子)。注：例如甲苯的芳碳含量为 100×(6/7)% 或 85.7%（摩尔分数）芳碳原子。 3.2 芳氢含量定义：芳氢原子摩尔分数或芳氢原子占总氢原子百分数，见式(2)：芳氢含量(%) = 100×(芳氢原子/总氢原子)。注：例如甲苯的芳氢含量为 100×(5/8)% 或 62.5%（摩尔分数）芳氢原子。
质量控制
本试验方法的精密度取决于试样的芳烃含量。 12.2 在范围 1%H(Ar)~78%H(Ar) 和 8%C(Ar)~93%C(Ar) 内，由十二个合作实验室测试了五个油品，即一个润滑油、一个重馏分油、二个芳烃馏分油以及一个蒽油。在实验室间测试结果的统计学检查所获得的本方法精密度（95% 置信水平）如下： 12.2.1 重复性：由同一操作者用相同仪器，对同一试样重复测定的两个结果之差不应大于下列数值： 芳氢含量（%H(Ar)）：0.32X 芳碳含量（%C(Ar)）：0.59X（〔待核〕（〔原文不清〕）：原文该处数字模糊，疑为 0.59X） X 指芳氢含量或芳碳含量两个重复测定结果的平均值。 12.2.2 再现性：由不同实验室的不同操作者使用不同仪器，对同一试样各自测定的两个结果之差不应大于下列数值： 芳氢含量（%H(Ar)）：0.49X（〔待核〕（〔原文不清〕）：原文该处数字模糊，疑为 0.49X） 芳碳含量（%C(Ar)）：1.37X（〔待核〕（〔原文不清〕）：原文该处数字模糊，疑为 1.37X） X 指芳氢含量或芳碳含量两个测定结果的平均值。 12.3 偏差：因为尚无可接受的参考方法用来测定由一个多种芳烃化合物组成的未知混合物所构成的油品，要么能从不同分子结构的已知浓度计算出，没有观察到 NMR 方法相对已知或计算值的偏差，偏差无法确定。
引用文件
GB/T 4756 石油液体手工取样法（GB/T 4756-1998，eqv ISO 3170:1988） SH/T 0729 石油馏分的碳分布和结构族组成计算方法（n-d-M法） ASTM E386 关于高分辨核磁共振谱数据表达的实用方法 ASTM D5292-99（2004）（修改采用源标准）
公开关联商品
按公开目录中的方法号关联；未标年份不代表已确认适用此版本，具体适用性须核对产品证书。
暂无关联货，欢迎咨询具体用品与供货。
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。