Файл: Элементарная сера, Сероводород, Меркаптаны, Сульфиды.ppt
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 60
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
по энергиям и измерении интенсивности сигналов при заданных значениях энергии этого излучения. Их называют «энергодисперсионные рентгенофлуоресцентные методы», ЭДРФ.
Методы, основанные на измерении интенсивности характеристического излучения при заданных длинах волн этого излучения. Их называют «волнодисперсионные рентгенофлуоресцентные методы», ВДРФ.
Схема методов ЭДРФ:
Излучение рентгеновской трубки направляется на анализируемый образец снизу под углом. Флуоресцентное излучение определяемого элемента (серы) и рассеянное излучение попадают на детектор. Между образцом и детектором может устанавливаться фильтр, отсекающий низкоэнергетическую составляющую спектра излучения трубки.
Детектор регистрирует рентгеновские кванты. Все импульсы, зарегистрированные детектором, поступают на амплитудный анализатор (дикриминатор), где происходит подсчет числа импульсов с определенной амплитудой. Амплитуда импульсов пропорциональна энергии излучения, а число импульсов с определенной амплитудой есть интенсивность излучения. По этим данным излучение пробы можно представить в виде спектра (зависимость интенсивности излучения от его энергии).
Схема методов ВДРФ
Образец облучается рентгеновским источником так же, как и в предыдущем случае. Из всего потока вторичного излучения выделяется излучение с длиной волны, соответствующей определяемому элементу (для серы это линия с длиной волны 0.5373 нм). Излучение пробы с помощью коллиматора направляется параллельным пучком на плоский дифракционный кристалл-монохроматор, установленный под заданным углом к детектору. Либо используется изогнутый кристалл, выполняющего функцию как фокусирующего устройства, так и монохроматора.
Выпускаются сканирующие ВДРФ анализаторы, позволяющие снять полный спектр образца (спектрометры последовательного действия) и анализаторы с жестко установленными кристаллами (квантометры). Первые позволяют определять широкий круг элементов, вторые – ограниченный набор. Приборы для определения серы являются квантометрами и имеют два или три фиксированных монохроматора.
Преимущества ЭДРФ: используется более простое (соответственно, менее дорогое) оборудование. Дифракционный кристалл и оптика, используемые в ВДРФ, – дорогостоящие компоненты и дополнительные источники возможных неисправностей.
Преимущества ВДРФ: более высокое разрешение позволяет избавиться от возможных наложений на аналитическую линию серы и выполнить прямое измерение фона в позиции спектра, чистой от наложений.
Все рентгенофлуоресцентные имеют ряд достоинств: быстроту (время одного определения 2-5 минут), отсутствием подготовки проб, широким диапазоном определяемых содержаний, хорошей воспроизводимостью.
Однако, вероятность получения недостоверных результатов, особенно в области низких концентраций серы, очень велика, если не следовать всем рекомендациям метода и инструкциям производителей приборов.
В России по рентгеноскопии применяются следующие ГОСТы:
1) ГОСТ Р 51947-2002. «Определение серы методом энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии»
Представляет собой перевод американского стандарта и полностью совпадает с ним по диапазону и точностным характеристикам. Но есть изменения: в качестве разбавителя для калибровочных растворов оставлено только белое масло, изменен раздел по контролю качества измерений (пример прибора – Спектроскан S).
2) ГОСТ Р 52660-2006. «Топлива автомобильные. Метод определения содержания серы рентгенофлуоресцентной спектрометрией с дисперсией по длине волны».
Является модификацией евростандарта с учетом особенностей национальной экономики РФ. Модификация касается положений прецизионности (точности, воспроизводимости) и пробоотбора, которые определяются по нашим ГОСТам.
Атомно-эмиссионные методы
Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП) – аналитический метод, обладающий уникальными возможностями определения большого числа элементов из одной пробы. Чувствительность определения серы этим методом невелика. Основное назначение АЭС-ИСП – одновременное определение большого числа элементов, включая серу. Отечественных ГОСТов не имеют. Могут использоваться для экологического контроля отработанных нефтепродуктов.
1. «Стандартный метод определения элементов присадок в смазочных маслах методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой»
2. «Стандартный метод определения элементов присадок, металлов износа и загрязнений в использованных смазочных маслах и определения некоторых элементов в базовых маслах методом АЭС- ИСП».
Спектральные методы
Колориметрический
Хроматографический (ГОСТ Р 50802—2021)
Методы определения индивидуальных серосодержащих соединений
Колориметрический метод
Метод определения концентрации или химического соединения в растворе с помощью цветного реагента (от английского colour – цвет). Определяемый компонент при помощи химико-аналитической реакции переводится в окрашенное соединение, после чего измеряется интенсивность окраски полученного раствора. В настоящее время интенсивность окраски проб измеряется фотоколориметром (спектрофотометром). Это позволяет исследовать оптическую плотность в широком диапазоне длин волн видимого спектра, а также в ИК и УФ-диапазонах, работать с минимальными концентрациями.
Достоинством метода является максимальная чувствительность и высокая селективность к сероводороду. К недостаткам можно отнести необходимость квалифицированного метрологического обслуживания.
Хроматографический метод (ГОСТ Р 50802—2021).
Позволяет определять содержание в нефти сероводорода, метил- и этилмеркаптанов в диапазоне от 2,0 до 200 ppm.
Сущность метода заключается в разделении компонентов анализируемой пробы нефти с помощью газовой хроматографии, регистрации выходящих из хроматографи-ческой колонки сероводорода, метил- и этилмеркаптанов пламенно-фотометрическим детектором (ПФД) с последующим вычислением результатов измерений.
Принципиальная схема хроматографа показана на следующей странице.
1 — источник газа-носителя (баллон со сжатым инертным газом) 2 — регулятор расхода газа носителя 3 — устройство ввода пробы (микрошприц). 4 — хроматографическая колонка в термостате (капиллярная или насадочная); 5 — детектор 6 — электронный усилитель 7 — регистрирующий прибор (самописец, компьютер) 8 — расходомер
Методы, основанные на измерении интенсивности характеристического излучения при заданных длинах волн этого излучения. Их называют «волнодисперсионные рентгенофлуоресцентные методы», ВДРФ.
Спектральные методы
Схема методов ЭДРФ:
Излучение рентгеновской трубки направляется на анализируемый образец снизу под углом. Флуоресцентное излучение определяемого элемента (серы) и рассеянное излучение попадают на детектор. Между образцом и детектором может устанавливаться фильтр, отсекающий низкоэнергетическую составляющую спектра излучения трубки.
Детектор регистрирует рентгеновские кванты. Все импульсы, зарегистрированные детектором, поступают на амплитудный анализатор (дикриминатор), где происходит подсчет числа импульсов с определенной амплитудой. Амплитуда импульсов пропорциональна энергии излучения, а число импульсов с определенной амплитудой есть интенсивность излучения. По этим данным излучение пробы можно представить в виде спектра (зависимость интенсивности излучения от его энергии).
Спектральные методы
Спектральные методы
Схема методов ВДРФ
Образец облучается рентгеновским источником так же, как и в предыдущем случае. Из всего потока вторичного излучения выделяется излучение с длиной волны, соответствующей определяемому элементу (для серы это линия с длиной волны 0.5373 нм). Излучение пробы с помощью коллиматора направляется параллельным пучком на плоский дифракционный кристалл-монохроматор, установленный под заданным углом к детектору. Либо используется изогнутый кристалл, выполняющего функцию как фокусирующего устройства, так и монохроматора.
Выпускаются сканирующие ВДРФ анализаторы, позволяющие снять полный спектр образца (спектрометры последовательного действия) и анализаторы с жестко установленными кристаллами (квантометры). Первые позволяют определять широкий круг элементов, вторые – ограниченный набор. Приборы для определения серы являются квантометрами и имеют два или три фиксированных монохроматора.
Спектральные методы
Спектральные методы
Преимущества ЭДРФ: используется более простое (соответственно, менее дорогое) оборудование. Дифракционный кристалл и оптика, используемые в ВДРФ, – дорогостоящие компоненты и дополнительные источники возможных неисправностей.
Преимущества ВДРФ: более высокое разрешение позволяет избавиться от возможных наложений на аналитическую линию серы и выполнить прямое измерение фона в позиции спектра, чистой от наложений.
Все рентгенофлуоресцентные имеют ряд достоинств: быстроту (время одного определения 2-5 минут), отсутствием подготовки проб, широким диапазоном определяемых содержаний, хорошей воспроизводимостью.
Однако, вероятность получения недостоверных результатов, особенно в области низких концентраций серы, очень велика, если не следовать всем рекомендациям метода и инструкциям производителей приборов.
Спектральные методы
В России по рентгеноскопии применяются следующие ГОСТы:
1) ГОСТ Р 51947-2002. «Определение серы методом энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии»
Представляет собой перевод американского стандарта и полностью совпадает с ним по диапазону и точностным характеристикам. Но есть изменения: в качестве разбавителя для калибровочных растворов оставлено только белое масло, изменен раздел по контролю качества измерений (пример прибора – Спектроскан S).
2) ГОСТ Р 52660-2006. «Топлива автомобильные. Метод определения содержания серы рентгенофлуоресцентной спектрометрией с дисперсией по длине волны».
Является модификацией евростандарта с учетом особенностей национальной экономики РФ. Модификация касается положений прецизионности (точности, воспроизводимости) и пробоотбора, которые определяются по нашим ГОСТам.
Атомно-эмиссионные методы
Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП) – аналитический метод, обладающий уникальными возможностями определения большого числа элементов из одной пробы. Чувствительность определения серы этим методом невелика. Основное назначение АЭС-ИСП – одновременное определение большого числа элементов, включая серу. Отечественных ГОСТов не имеют. Могут использоваться для экологического контроля отработанных нефтепродуктов.
1. «Стандартный метод определения элементов присадок в смазочных маслах методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой»
2. «Стандартный метод определения элементов присадок, металлов износа и загрязнений в использованных смазочных маслах и определения некоторых элементов в базовых маслах методом АЭС- ИСП».
Спектральные методы
Колориметрический
Хроматографический (ГОСТ Р 50802—2021)
Методы определения индивидуальных серосодержащих соединений
Колориметрический метод
Метод определения концентрации или химического соединения в растворе с помощью цветного реагента (от английского colour – цвет). Определяемый компонент при помощи химико-аналитической реакции переводится в окрашенное соединение, после чего измеряется интенсивность окраски полученного раствора. В настоящее время интенсивность окраски проб измеряется фотоколориметром (спектрофотометром). Это позволяет исследовать оптическую плотность в широком диапазоне длин волн видимого спектра, а также в ИК и УФ-диапазонах, работать с минимальными концентрациями.
Достоинством метода является максимальная чувствительность и высокая селективность к сероводороду. К недостаткам можно отнести необходимость квалифицированного метрологического обслуживания.
Хроматографический метод (ГОСТ Р 50802—2021).
Позволяет определять содержание в нефти сероводорода, метил- и этилмеркаптанов в диапазоне от 2,0 до 200 ppm.
Сущность метода заключается в разделении компонентов анализируемой пробы нефти с помощью газовой хроматографии, регистрации выходящих из хроматографи-ческой колонки сероводорода, метил- и этилмеркаптанов пламенно-фотометрическим детектором (ПФД) с последующим вычислением результатов измерений.
Принципиальная схема хроматографа показана на следующей странице.
1 — источник газа-носителя (баллон со сжатым инертным газом) 2 — регулятор расхода газа носителя 3 — устройство ввода пробы (микрошприц). 4 — хроматографическая колонка в термостате (капиллярная или насадочная); 5 — детектор 6 — электронный усилитель 7 — регистрирующий прибор (самописец, компьютер) 8 — расходомер