Приложение Х3 (справочное). Важные факторы определения концентрации серы в углеводородах при вводе образца в лодочке

Приложение Х3
(справочное)

Важные факторы определения концентрации серы в углеводородах при вводе образца в лодочке

Х3.1 Температура печи

Для определения содержания серы требуется температура (1075  25) °С. В зоне сжигания необходимо использовать кварцевую вату.

Х3.2 Перемещение лодочки

Лодочка должна быть полностью введена в зону ввода в печь. Это обеспечивает сборка аппарата в соответствии со спецификацией изготовителя.

Х3.3 Скорость ввода лодочки и время пребывания образца в печи

Лодочку вводят в печь, используя скорость привода от 140 до 160 мм/мин (модель 735 устанавливают на 700-750). Для обеспечения полного сжигания образца можно уменьшить скорость подачи лодочки или оставить на короткое время лодочку в печи. Лодочка должна выходить из печи после завершения детектирования. Время пребывания лодочки в печи может варьироваться в зависимости от летучести образца и концентрации измеряемого элемента (серы). Обычное время пребывания лодочки в печи составляет от 15 до 60 с.

Х3.4 Объем вводимого образца

Как правило, для измерения более низких концентраций серы требуются большие объемы образца. При определении оптимального объема образца проверяют наличие продуктов неполного сгорания (копоти) на пути прохождения образца. Для предотвращения образования копоти замедляют скорость подачи лодочки в печь, увеличивают время ее нахождения в печи и/или увеличивают подачу кислорода для пиролиза. Примеры объемов водимого образца:

следовые количества серы - до 5 мг/кг ... от 10 до 20 мкл;

содержание серы от 5 до 100 ppm (мг/кг) ... от 5 до 10 мкл;

содержание серы от 100 мг/кг до % ... 5 мкл.

Х3.5 Скорость и частота ввода

Медленно выпускают содержимое шприца в печь со скоростью примерно 1 мкл/с, соблюдая аккуратность, чтобы вытеснить последнюю каплю образца. Для обеспечения количественного ввода образца в лодочку для образца помещают кварцевую вату или равноценный пригодный материал (см. 6.8). Частота ввода зависит от скорости подачи лодочки, содержания серы, времени пребывания лодочки в печи и охлаждающей способности устройства зоны загрузки лодочки. Обычная частота ввода предусматривает не менее 2,5 мин. между вводами.

Х3.6 Температура лодочки при вводе образца

При вводе летучего образца принимают меры для обеспечения температуры лодочки, равной или ниже температуры окружающей среды. Оставляют лодочку не менее чем на 60 с в зоне охлаждения между вводами образца. Некоторое количество серы может быть измерено по мере испарения образца при приближении лодочки к печи. Охлаждение лодочки до температуры ниже температуры окружающей среды может уменьшить это испарение.

Х3.7 Путь потока образца - проверка герметичности и противодавление

Путь потока образца при испытании должен быть герметичным в соответствии с рекомендуемой изготовителем процедурой и давлением от 2 до 3 фунтов на квадратный дюйм (psi). Противодавление на пути потока при нормальной работе может быть от 0,75 до 2,00 фунтов на квадратный дюйм (psi) для систем без отвода газов в атмосферу.

Х3.8 Установки газового потока

Подачу газа в разные точки пути прохождения образца следует последовательно контролировать для обеспечения равномерного, полного сгорания образца (см. таблицу Х3.1).

Таблица Х3.1 - Установки газового потока - анализ с вводом лодочки

Типичный поток газа	Шариковый расходомер	Создаваемый поток (MFC), см3/мин
Установка расходомера газа-носителя на входеa)	3,4-3,6	130-160
Установка расходомера кислорода на входе	0,4-0,6	10-20
Установка расходомера для подачи кислорода в печь	3,8-4,1	450-500
Установка расходомера генератора озонаb)	1,5-1,7	35-45
а) В качестве газа-носителя можно использовать гелий или аргон. b) Поток к генератору озона (дополнительное оборудование).

Х3.9 Продувка мембранного осушителя

Воду, образующуюся при сжигании образца, удаляют мембранным осушителем. Затем воду необходимо удалить из мембранного осушителя. Чтобы аппарат, который использует осушающий сепаратор (рециркуляция потока), обеспечивал мембранный осушитель продувочным газом, заменяют осушающий агент при изменении цвета (от голубого до розового). При применении вспомогательного газового потока устанавливают продувочный поток мембранного осушителя на 200-250 см³/мин.

Х3.10 Однородность образца/чувствительность калибровки

Перед анализом хорошо перемешивают образцы и калибровочные материалы. Минимальная чувствительность детектора: для модели 7000 должна быть не менее 2000-3000 подсчетов; для модели 9000 - не менее 200-300 подсчетов, или троекратный фоновый сигнал базовой линии для самой низкой точки на калибровочной кривой. Самая высокая точка на калибровочной кривой находится ниже точки насыщения детектора; используют в качестве руководства максимальную чувствительность, равную 350 000-450 000 подсчетов (модель 7000). Модель 9000 не должна иметь пиков с плоскими вершинами. Регулируют коэффициент усиления, напряжение РМТ и/или размер образца соответственно.

Х3.11 Холостой опыт с лодочкой/стабильность базовой линии

Перед проведением анализа, особенно образцов с низким содержанием серы, вводят пустую лодочку в печь, чтобы убедиться в отсутствии загрязнений лодочки или внутренней поверхности пиролизной трубки около зоны ввода. Нагревают пустую лодочку в печи для обеспечения ее чистоты, затем быстро перемещают лодочку в зону ввода.

Примечание Х3.1 - Если горячая лодочка, возвращаемая в зону ввода, вызывает нарушение базовой линии, то повторяют цикл ввода и вывода лодочки до измерения серы. Для данного коэффициента усиления напряжение фотоумножителя можно регулировать для обеспечения максимальной чувствительности при сохранении стабильной базовой линии, свободной от фонового сигнала. Пользователи модели 9000 для снижения фонового сигнала базовой линии могут использовать функции оценки базовой линии и пикового порога.

Х3.12 Калибровочные материалы/построение стандартной калибровочной кривой

Готовят калибровочные стандарты с растворителями, имеющими минимальное загрязнение серой или не имеющими серы по сравнению с концентрацией, ожидаемой в неизвестном образце. Корректируют вклад серы из растворителей и примесей исходного материала. Используют калибровочные кривые, которые берут в вилку предполагаемое содержание серы в неизвестном образце. Нет необходимости искусственно проводить калибровочную кривую через нулевую точку осей координат. Готовят стандартные концентрации, которые дадут линейную калибровочную кривую, не превышающую динамический диапазон детектора (используют коэффициент корреляции 0,999 и от одного до двух порядков значения величины, например содержание серы от 5 до 100 мг/кг, в качестве руководства). Калибровочная кривая должна давать оценочное значение, которое можно использовать для вычисления содержания серы в образце в массовых долях.