[發明專利]ID-ICP-MS法燃油中硫含量的測試樣品制備方法

有效

• 申請號: 201410223668.2
• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN104006993A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 王雪蓉;魏莉萍;孟祥艷;周燕萍;李峙澂;劉運傳;王康
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業集團第五三研究所
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/44;G01N27/62
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

技術領域

本發明專利屬于計量測試技術領域，涉及同位素稀釋電感耦合等離子體質譜法（ID-ICP-MS）測量燃油中硫元素含量的前處理技術。

背景技術

同位素稀釋電感耦合等離子體質譜法是國際計量學界公認的標準物質的絕對定值方法之一，測量結果可以直接溯源到摩爾物質基本量。

同位素稀釋電感耦合等離子體質譜法是在樣品處理前，將被測元素的富集同位素（同位素稀釋劑）加入到樣品中，利用所加稀釋劑的量和同位素豐度比值變化的測定來計算樣品中元素含量，通過對元素同位素比值的精確測量達到對元素濃度的準確測定。

同位素稀釋質譜法的一個主要誤差來源是由于加入的同位素稀釋劑與樣品混合不均勻，兩同位素在制備時產生選擇性的丟失而使比值測量不準確，因此研究同位素稀釋劑的加入方法是采用ID-ICP-MS測量燃油中硫元素含量的重要技術難題，為了便于稀釋劑和樣品混合均勻，要求稀釋劑和樣品均為液體狀態，因此需要先選擇合適的溶劑將同位素稀釋劑固體制備成稀釋劑溶液，再與樣品混合，并且保證溶劑不會對被測元素造成影響。

近幾十年來，國內有不少采用ID-ICP-MS法測量元素含量的報道，但一般是針對金屬元素和稀土元素等，用來測量燃油燃料中硫元素含量的報道非常少，只有王軍、黃志丁等人開展了ID-ICP-MS測定硫元素含量的研究。《電感耦合等離子體質譜測定硫的方法研究》（黃志丁，2012年，北京華工大學碩士論文）中考察了各種ICP-MS法在測定硫元素含量上的優劣，對于前處理部分，先將硫同位素稀釋劑溶于水進行消解制成消解液，再與樣品消解液混合，即兩步消解，過程較繁瑣。

硫的溶解性較差，不溶于水，微溶于乙醇、甲苯、環己烷、正辛烷等溶劑。乙醇或環己烷等單一溶劑溶解硫同位素稀釋劑時不能完全溶解，雖然加熱能增加溶解度，但效果并不明顯。

發明內容

本發明旨在提供一種ID-ICP-MS法測定燃油中硫元素含量的同位素稀釋劑溶液及測試樣品消解液的制備方法，解決同位素稀釋劑與燃油樣品混合不充分和消解過程繁瑣的問題。

本發明專利的目的是這樣實現的，采用對ID-ICP-MS測試無干擾的混合溶劑體系，溶解濃縮³⁴S稀釋劑，制備同位素稀釋劑溶液，再將同位素稀釋劑溶液與燃油樣品共同消解，保證ID-ICP-MS的測試準確性。

本發明涉及的ID-ICP-MS法燃油中硫含量測試樣品制備方法，包括同位素稀釋劑配制和樣品消解過程：

(1)同位素稀釋劑配制：常溫下將色譜純環己烷和無水乙醇按體積比混合3:1～1:1混勻；加入計量的濃縮³⁴S稀釋劑粉末，常溫溶解得到³⁴S同位素稀釋劑溶液；

(2)樣品消解：將³⁴S同位素稀釋劑溶液加入到燃油樣品中，混合均勻，用HNO₃/H₂O₂消解體系微波消解、定容得到ID-ICP-MS法燃油中硫含量測試待測樣品。

本發明涉及的ID-ICP-MS法燃油中硫含量的測試樣品制備方法，包括同位素稀釋劑溶液配制和樣品消解過程：所述HNO₃/H₂O₂消解體系為體積比為1:1~1:1.5的68%~72%的硝酸與28%~32%的過氧化氫的混合體系。

本發明涉及的ID-ICP-MS法燃油中硫含量的測試樣品制備方法，包括同位素稀釋劑溶液配制和樣品消解過程：所述微波消解條件為150±5℃，恒溫60min?~70min。

本發明涉及的ID-ICP-MS法燃油中硫含量的測試樣品制備方法，所述³⁴S同位素稀釋劑溶液的濃度介于150mg/kg～300mg/kg之間。

本發明涉及的ID-ICP-MS法燃油中硫含量的測試樣品制備方法，所述同位素稀釋劑溶液配制溫度介于18℃~26℃。

本發明涉及的ID-ICP-MS法燃油中硫含量的測試樣品制備方法，條件溫和，樣品均勻性好，制備過程簡單，測試結果準確度高，適用于汽油、柴油、噴氣燃料以及煤油等燃油中硫含量的測試，特別適用于硫含量為5mg/kg~200mg/kg的燃油樣品。

具體實施方式

下面結合具體實施案例對本發明涉及的方法進行進一步描述，但是不作為本發明的內容限制。

實??施??例??一

ID-ICP-MS法測量93#汽油中硫含量