对行业标准《汽油中铁含量测定法(原子吸收光谱法)》的改进

2022-09-10

一、标准存在问题

1. 该测定标准中配制铁标准溶液A (264.20 mg/L) 的步骤存在错误。

(1) 由于该标准所采用试剂二环戊二烯基合铁 (俗称二茂铁, C10H 10Fe) 规定为纯度不低于95% (m/m) , 因此在该测定标准准备工作步骤7.1配制铁标准溶液A (264.20 mg/L) 时, 简单地按照该标准中6试剂条款标准物质二环戊二烯基合铁 (俗称二茂铁, C6H10Fe) 纯度不低于95% (m/m) 的纯度来进行了计算, 得出结论需称取的二茂铁为0.231克, 并在7.1步骤中明确规定:准确称取二茂铁0.231g (准确至0.1mg) 于100ml烧杯中, 用10% (V/V) 氯化甲基三辛基铵-MIBK溶液溶解, 将溶液转移到250ml容量瓶中, 用10% (V/V) 氯化甲基三辛基铵-MIBK溶液稀释到刻度, 摇匀。

计算步骤复现为以下公式:

能复现的原子量估算:二茂铁C6H10Fe, C取值12, H取值为1, 铁取值为56。

C6H10Fe分子量=12×10+1×10+56=186

二茂铁用量

但实际在化验室配制铁标准溶液A时, 往往由于买到的分析纯二茂铁的纯度不是95% (通常为大于99%, 可以忽略纯度影响) , 如果按照方法所规定的称量质量来称取二茂铁的话, 必然造成配制实际浓度高于标识浓度。计算步骤复现为以下公式:

(2) 由此带来的问题:由于存在以上配制误差 (方法误差) , 在二茂铁纯度为大于99%必然造成测定结果比实际结果偏低5%, 在二茂铁纯度为其它含量时, 有不同程度的偏差。在实验室比对试验时, 人为造成数据差异。

2. 标准工作曲线溶液制备不直观且不方便操作。

该测定标准规定铁标准工作曲线标准溶液为0.53mg/L, 1.32mg/L和2.64mg/L, 分别相当于2.5mg/usgal, 5.0mg/usgal, 10.0mg/usgal。美国车用汽油的计量单位采用加仑, 由此我们可以很直观地发现该方法所采用的标准曲线是按照美国的计量单位来进行设计的, 而我国车用汽油的计量单位是采用升, 因此在测定标准中就存在铁标准工作曲线标准溶液表达不直观且不方便操作的问题。

二、解决上述问题的方法

1. 修改标准中“7.1配制铁标准溶液A”条款

修改标准中“7.1配制”条款, 增加与计算相关的内容。表述如下:“称取一定量的分析纯二茂铁 (95%纯度为0.231g, 如纯度不为95%, 按实际纯度进行计算) 于100ml烧杯中, 用10%氯化甲基三辛基铵-MIBK溶液溶解, 将溶液转移到250ml容量瓶中, 用10% (V/V) 氯化甲基三辛基铵-MIBK溶液稀释至刻度, 摇匀。”同时增加计算实例如下:

(1) 为提高数据精确度, 对C6H10Fe原子量, 提高原子量取值位数C取值12.01, H取值为1.008, 铁取值为55.85。

2.根据我国的实际情况, 为与《车用汽油》GB 17930—2013中的计量单位协调一致, 在制定标准时, 应按我国的法定计量单位并且结合GB 17930—2013中对铁的限量以及实际汽油样品中的铁含量来设计表达直观且方便操作标准工作曲线。对铁工作标准工作曲线作以下改进:

针对铁含量测定范围为:2.0mg/L—25.0mg/L的样品, 参照ASTM D 3831-01 (2006) 《汽油中锰含量测定法 (原子吸收光谱法) 》, 配制浓度为200 mg/L的铁标准溶液A, 铁标准溶液B、C、D、E (5.0 mg/L、10.0 mg/L、15.0 mg/L、20.0 mg/L) , 使用铁标准溶液B、C、D、E制备铁标准工作曲线溶液 (0.5mg/L、1.0 mg/L、1.5 mg/L、2.0 mg/L) 。

结论

笔者所在实验室采用两台岛津AA6800原子吸收分光光度计, 按改进后的方法进行测定, 工作曲线效果良好, 重现性、再现性能满足测定标准要求。

特别是在进行已知浓度标样回收测定时, 回收率可达99%以上。

改进后的方法更加科学、更具可操作性。

摘要：根据我国国家标准《车用汽油》GB 17930—2013规定:车用汽油 (Ⅲ) 、车用汽油 (Ⅳ) 和车用汽油 (Ⅴ) 中铁含量不得大于0.01g/L, 其对应的测定方法均为:中华人民共和国石油化工行业标准SH/T 0712—2002《汽油中铁含量测定方法 (原子吸收光谱法) 》 (以下简称:测定标准) 。其原理是:汽油试样用碘-甲苯溶液处理, 用氯化甲基三辛基铵-甲基异丁基酮 (MIBK) 溶液稀释后, 用原子吸收光谱仪在248.3nm处测定试样中的铁含量。对于此测定标准, 笔者觉得存在一些问题, 需要改进。

关键词：汽油,铁含量,测定标准