關于儀器分析技術在油品分析中的運用探討

余良瑩

廣東省茂名市質量計量監督檢測所

關于儀器分析技術在油品分析中的運用探討

余良瑩

廣東省茂名市質量計量監督檢測所

隨著人類社會對能源需求的增加， 石油產品的種類越來越多。對石油產品進行分析， 測定其理化性質和組成， 對石油產品進行表征的工作也越來越多。傳統的化學分析方法， 分析時間長， 而且分析結果的準確度和精密度都受到限制。儀器分析方法提高了油品分析的速度和準確度， 因此成為油品分析的主要發展方向。本文對氣相色譜法、高效液相色譜法、近紅外光譜法及質譜法等儀器分析技術作出具體的闡述，探究儀器分析技術如何應用在油品分析中。

前言

在經濟發展的推動下，我國人口數量不斷增加，促使了人類社會對于能源的需求日益擴大，推動了石油行業的發展與石油產品種類的創造。根據對石油產品進行分析，并對其理化性質及組成部分進行分析，可以充分展現石油產品的表征性。現階段我國大部分技術部門對石油產品的分析主要采用的是傳統性的分析方法，不但花費時間較長，而且不利于分析結果的準確性與精確性。儀器分析技術作為一種新興的分析技術，現已逐漸使用于石油產品的分析中。

1　關于油品分析的概述

所謂的油品分析就是針對油品種的各種雜質含量以及雜質對于油品的污染情況進行的分析。通過對于有品種的水含量以及金屬顆粒含量等雜質的含量進行相關的鑒定，最終根據相關的質量標準來確定所購油品的品質是不是符合要求，也能夠進一步及時的將不合格的油品進行替換。通過油品分析能夠實現設備保護、能源節約的目的，進一步將雜質換油進行貫徹，并且逐漸成為必備的檢驗程序。

2　氣相色譜法儀器分析技術

氣相色譜法，簡稱為GC，主要指利用相關物質的沸點、極性與吸附性能的差異，達到混合物的分離目的。目前氣相色譜法能夠分成兩種類型，第一種類型是氣固色譜法，在這種方法中的固定相是固體。第二種類型是氣液色譜法這種方法中的固定相就是液體。氣相色譜法喲與具有有機化學的性質，所以具有不易揮發、不易分解等特點，從而非常適用于化合物的分離與分析的色譜技術。氣象色譜法的主要構成包括三部分。第一部分是色譜柱內部的吸附劑、第二部分是惰性固體上具有的固定相，第三部分則是固定相內部的色譜柱所具備同樣的流動相。在實際實驗階段，主要實驗樣品注入色譜柱，流動相，固定相，相對樣品吸附或溶解，導致不同的分布系數，在同時間，通過分配過程中反復沿色譜柱的組成，不同的運動速度，從在實際中形成一個色譜分離和分析技術國際使用的過程中，一直在國內外高度贊揚，對科學有著深遠的現實意義產品識別技術，分離效率高，分析速度快速、不加劑量的樣品，檢測靈敏度較高，同時，應用范圍更廣泛，在未來的城市中的應用有很大的發展前景。

長期以來，我國技術部門使用氣相色譜法的方法是：通過氣相色譜圖像與石油產品餾程分布的關聯性，將石油餾分、原油與石油產品蒸發性能完全展示出來，是評價石油產品相關方面最有效的辦法之一。其中石油原油的蒸發特性一般采用的是ASTM-D5236及ASTM-D2892實沸點的蒸餾法，不但油品分析花費的時間長，樣品的使用量大，且完成一個樣品需要花費2個星期以上。但使用氣相色譜法儀器分析技術，能夠在蒸餾法的基礎上快速得出餾程分布的數據，完成樣品的全過程只需要幾個小時，不但有效縮短了時間，而且快速提高了油品分析的工作效率。針對石油產品的差異，ASTM還制定了不同類型的標準方法，如ASTMD2887方法主要針對的是538℃始沸點的寬餾分石油產品，ASTM-D3710 方法主要針對的是260℃ 始沸點的汽油餾分產品，而ASTM-D5307方法可以利用適當的溶劑應用在原油中。

3　高效液相色譜法儀器分析技術

高效液相色譜法，簡稱HPLC，其能夠適用的沸點范圍帶有廣泛性，針對石油原油及石油產品這一類沸點范圍廣，并且組成部分相對復雜的物質，帶有非常好的分離效果。目前高效液相色譜法被廣泛運用在油品分析中，如部分科學家運用HPCL儀器分析技術來分析石油烴類與柴油構成設備與分離的條件，主要用來闡述多環芳烴的測試條件；部分科學家運用HPLC來定量測試柴油與煤油中含有的芳香烴類化合物，能夠有效彌補GC中只能檢測汽油相關成分的缺陷；部分科學家運用HPLC來結合紫外二極管陣列檢測器，以此來檢測重油中的芳香烴類化合物，并利用芳香烴類化合物紫外線的圖譜，來提高分析結果的準確度；一些科學家運用HPLC和示差折光的檢測器來測試中間餾的分烴族組成因素，利用液相色譜分離的烴類化合物為標準性的物質，取代先前的單一化合物，根據標準樣品來比較不同的方法。通過這樣的儀器分析技術，能夠有效利用各組分的響應分析來對油品分析進行定量性地測試與評定，提高數據的精確度與準確度，并且花費的分析時間較短，分析單一樣品的時間小于1個小時。

4　近紅外光譜法儀器分析技術

近紅外光譜法，簡稱為NIR，作為一種簡單性與快速性的分析方法，與石油樣品的近紅外譜圖緊密相關，也與油品中的不部分物理化學性質密切相聯。現階段我國社會中，近紅外光譜技術主要應用在原油與石油產品的性質分析中。如韓國SK公司主要利用不同的石油產品在近紅外區域譜圖上的差異，能夠快速又簡單地鑒定石油產品的性質，并且準確率極高，這樣為直接分析石油產品提供了簡單便捷的手段。又如新加坡相關研究家通過分析原油的NIR近紅外譜圖，構建了14個偏最小性二乘法的校正模具，結合實際沸點的蒸餾曲線，使兩者之間的相關系數達到了0.98以上。

5　質譜法儀器分析技術

質譜法，簡稱MS，主要是一種對樣品離子荷比測試與評定進行定量評價的儀器分析技術。長期以來，質譜法主要應用在汽油、柴油、煤油與潤滑油等類型的組成分析中，目前已經有12個以上的質譜法被納入了ASTM的相關標準方法中，且國際上對于質譜法應用在石油餾分的分析方面有較多的研究。如研究學家利用質譜法，來研究石油餾分中重芳烴分子量的分布情況；研究學家結合飛行時間的質譜法與其他分析方法，對減壓渣油氫化的脫硫前后結構變化進行深入研究；研究學家利用質譜法來有效測試出渣油飽和烴中的組成烴類。

6　結束語

綜上所述，21世紀信息化時代的到來及科學技術的不斷發展，促使了儀器分析技術不斷走向了改革與創新，使其具有分析速度加快、樣品使用量降低、準確性高級重復度好的特性，在原有及石油產品的分析與評價方面得到了廣泛的應用。本文就針對儀器分析技術中的氣相色譜法、高效液相色譜法、近紅外光譜法及質譜法作出了分析，提出了儀器分析技術能夠提高油品分析工作的效率及水平。

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