Нефтепродукты жидкие

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ СВИНЦА МЕТОДОМ
АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ

EN 237:2004
Liquid petroleum products - Petrol - Determination of low lead concentrations

by atomic absorption spectrometry
(IDT)

Содержание

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 31 «Нефтяные топлива и смазочные материалы» (Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти» - ОАО «ВНИИНП») на основе аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4, выполненного ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»

2 ВНЕСЕН Управлением технического регулирования и стандартизации Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 августа 2008 г. № 166-ст

4 Настоящий стандарт идентичен региональному стандарту ЕН 237:2004 «Нефтепродукты жидкие. Бензин. Определение низких концентраций свинца методом атомно-абсорбционной спектрометрии» (EN 237:2004 «Liquid petroleum products - Petrol - Determination of low lead concentrations by atomic absorption spectrometry»).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного регионального стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных и региональных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении В

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дата введения - 2009-01-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод атомно-абсорбционной спектрометрии для определения концентрации свинца в диапазоне от 2,5 до 10,0 мг/дм³ в бензине, независимо от типа алкилата свинца.

Примечания

1 В приложении А приведен альтернативный метод определения концентрации свинца с более низкими характеристиками точности определения содержания свинца до 10,0 мг/дм³ в бензине. Этот метод также не зависит от типа алкилата свинца.

2 Для целей настоящего стандарта термин «% об./об.» означает объемные доли материала.

Предупреждение - Использование настоящего стандарта может быть связано с опасными материалами, операциями и оборудованием. Настоящий стандарт не ставит своей целью рассмотреть все проблемы безопасности, связанные с его применением. Ответственность за проведение соответствующих действий по обеспечению безопасности и охраны здоровья, а также обязательных ограничений до применения настоящего стандарта возлагается на пользователей.

2 Нормативные ссылки

Для ссылок с приведенным годом издания применяют только указанное издание документа. При отсутствии указания на год издания публикации применяют самое последнее ее издание.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные и региональные стандарты:

ИСО 385-1 Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования

ИСО 648 Посуда лабораторная. Пипетки с одной отметкой

ЕН ИСО 1042 (ИСО 1042:1998) Посуда лабораторная стеклянная. Колбы мерные с одной отметкой

ЕН ИСО 3170 (ИСО 3171:1988) Нефтепродукты жидкие. Ручной отбор проб

ЕН ИСО 3171 (ИСО 3171:1988) Нефтепродукты жидкие. Автоматический отбор проб из трубопровода

3 Сущность метода

Пробу бензина разбавляют по объему метил изобутил кетоном в десять раз, обрабатывают йодом и впрыскивают в воздушно-ацетиленовое пламя атомно-абсорбционного спектрометра. Измеряют интенсивность поглощения при 217,0 нм и сравнивают с интенсивностью поглощения калибровочных растворов с известными концентрациями свинца.

Примечание - В приложении А приведен альтернативный метод определения концентрации свинца (с более низкими характеристиками прецизионности), который может использоваться для получения приемлемых результатов, если спектрометр оказывается недостаточно стабильным при работе на длине волны, равной 217,0 нм.

4 Реактивы и материалы

Во всех испытаниях используют реактивы квалификации х.ч.

4.1 Воздух, не содержащий примесей нефтепродуктов, хранящийся под давлением в стальном баллоне, или сжатый воздух.

4.2 Ацетилен, хранящийся под давлением в стальном баллоне.

Предупреждение - Сжатые газы должны храниться за пределами лаборатории.

4.3 Толуол.

4.4 2,2,4-Триметилпентан (изооктан).

4.5 Метилизобутилкетон (далее - МИБК).

4.6 Смесь 50 % толуола и 50 % изооктана по объему.

4.7 Трикаприлметиламмонийхлорид (далее - Аликвот 336).

4.8 Раствор Аликвота 336 в МИБК 10 % об.

В мерную колбу вместимостью 1 дм³ помещают 100 см³ или (88,0 ± 0,1) г. Аликвота 336 и доливают до 1 дм³ МИБК.

4.9 Раствор Аликвота 336 в МИБК объемной доли 1 % об.

В мерную колбу вместимостью 1 дм³ помещают 10 см³ или (8,8 ± 0,05) г Аликвота 336 и доливают до 1 дм³ МИБК.

4.10 Раствор йода.

В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают (3,0 + 0,1) г кристаллов йода и доливают до 100 см³ толуолом.

4.11 Хлорид свинца (PbCl₂), х.ч., с содержанием основного вещества 99 % масс.

4.12 Стандартный исходный раствор с концентрацией свинца (С_рb), равной 1000 мг/дм³.

335,6 мг хлорида свинца (4.11), предварительно высушенного при температуре 105°С в течение не менее 3 ч, помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³ и приливают 200 см³ 10%-ного об. раствора Аликвота 336 в МИБК (4.8). Доливают до метки 10 %-ным об. раствором Аликвота 336 в МИБК, перемешивают и хранят в коричневой бутылке с крышкой, покрытой полиэтиленом. Такой раствор содержит 1000 мг/дм³ свинца.

Примечания

1 Стандартный исходный раствор свинца сохраняет свои свойства в течение не менее 6 мес.

2 Можно приготовить меньший объем раствора, например 100 см³, однако прецизионность, приведенная в разделе 10, определялась с использованием мерных колб вместимостью 250 см³.

4.13 Стандартный исходный раствор, разбавленный до концентрации свинца (С'_pb), равной 100 мг/дм³.

Пипеткой аккуратно переносят 25,0 см³ стандартного раствора свинца (4.12) в мерную колбу вместимостью 250 см³ и доливают до метки 1 %-ным об. раствором Аликвота 336 в МИБК. Хранят раствор в коричневой бутылке с полиэтиленовой крышкой. Такой раствор содержит 100 мг/дм³ свинца.

Примечание - Можно приготовить меньший объем, например 100 см³, однако прецизионность, приведенная в разделе 10, определялась с использованием мерных колб вместимостью 250 см .

4.14 Стандартные растворы свинца концентрацией 2,5; 5,0; 7,5 и 10,0 мг/дм³.

В мерные колбы вместимостью 100 см³ аккуратно пипетками или микробюретками переносят 2,5; 5,0; 7,5 и 10,0 см³ разбавленного стандартного раствора свинца концентрацией 100 мг/дм³, добавляют 5 см³ 1 %-ного об. раствора Аликвота 336 в МИБК в каждую колбу, доливают до метки МИБК, тщательно перемешивают и хранят в коричневых бутылках с полиэтиленовыми крышками.

5 Аппаратура

Для проведения испытания используют лабораторную стеклянную посуду и аппаратуру, а также:

5.1 Спектрометр пламенный атомно-абсорбционный, обеспечивающий проведение измерений на длине волны 217,0 нм, с горелкой воздушно-ацетиленового пламени, пригодной для использования в работе с органическими растворами.

Примечание - Необходимо обратить внимание на то, что альтернативный метод, приведенный в приложении А, требует использования пламенного атомно-абсорбционного спектрометра, пригодного для проведения измерений на длине волны 283,3 нм.

5.2 Лампа со свинцовым полым катодом.

5.3 Микробюретка вместимостью 10 см³, соответствующая классу А по ИСО 385-1.

5.4 Мерные колбы с одной меткой вместимостью 50, 100, 250 см³ и 1 дм³, соответствующие классу А по ЕН ИСО 1042.

5.5 Пипетки с резервуаром с одной меткой вместимостью 2, 5, 10, 20, 25 и 50 см³, соответствующие классу А по ИСО 648.

5.6 Микропипетка типа Эппендорфа вместимостью 100 мкл или равноценная.

5.7 Аналитические весы с точностью взвешивания 0,1 мг.

6 Отбор проб

Если нет иных указаний в документации на продукцию, пробы должны отбираться в соответствии с ЕН ИСО 3170, ЕН ИСО 3171 или в соответствии с требованиями национальных стандартов или регламентов на отбор проб нефтепродуктов.

7 Проведение испытания

7.1 Измеряют и записывают температуру Т_х при которой проводят все измерения объема. Мерная посуда обычно калибруется при температуре 20°С.

Калибровочные и исследуемые растворы готовят в день проведения измерений.

7.2 Приготовление калибровочных растворов (с концентрацией свинца 0,25; 0,50; 0,75 и 1,0 мг/дм³)

7.2.1 В мерную колбу вместимостью 50 см³ помещают 30 см³ МИБК, добавляют 5,0 см³ стандартного раствора свинца (4.14) и 5,0 см³ смеси толуола/изооктана.

Повторяют эту операцию для каждого стандартного раствора с концентрацией свинца 2,5; 5,0; 7,5 и 10,0 мг/дм³. Для холостого раствора добавляют только 5,0 см³ смеси толуола/изооктана.

7.2.2 Сразу же, используя микропипетку, в каждую колбу добавляют 0,1 см³ раствора йода (4.10). Тщательно перемешивают и оставляют раствор реагировать в течение не менее 1 мин.

7.2.3 В каждую колбу добавляют 5 см³ 1 % -ного об. раствора Аликвота 336 в МИБК и тщательно перемешивают.

7.2.4 Раствор в каждой колбе доводят до метки МИБК и тщательно перемешивают.

7.3 Приготовление раствора испытуемого образца

7.3.1 В мерную колбу вместимостью 50 см³, используя пипетку, помещают 30 см³ МИБК, добавляют 5,0 см³ испытуемого образца и перемешивают.

7.3.2 Используя микропипетку, сразу же добавляют 0,1 см³ раствора йода. Тщательно перемешивают и оставляют раствор реагировать в течение не менее 1 мин.

7.3.3 Добавляют 5 см³ 1 %-ного об. раствора Аликвота 336 и тщательно перемешивают.

7.3.4 Доливают до метки 50 см³ МИБК и тщательно перемешивают.

7.4 Подготовка прибора

7.4.1 Устанавливают в спектрометр лампу со свинцовым полым катодом и оставляют аппаратуру включенной на время, необходимое для достижения стабильного режима.

7.4.2 Регулируют ток лампы, чувствительность и щель, чтобы они соответствовали характеристикам аппаратуры. Для получения максимальной интенсивности настраивают длину волны на 217,0 нм.

7.4.3 Устанавливают головку горелки для воздушно-ацетиленовой смеси и зажигают пламя.

7.4.4 Используя чистый МИБК, регулируют расходы ацетилена и воздуха, впрыскивают МИБК для получения окислительного пламени, которое без наличия топлива имеет синий цвет.

7.4.5 Впрыскивают чистый МИБК для установления нуля прибора.

7.4.6 Впрыскивают калибровочный раствор с концентрацией свинца 1,0 мг/дм³ и регулируют положение горелки для получения максимального сигнала.

7.4.7 Впрыскивают чистый МИБК (4.5) для установления нуля прибора и проверяют линейность сигнала поглощения холостой пробы и четырех калибровочных растворов (7.2).

7.5 Впрыскивают калибровочные растворы (7.2) и раствор испытуемого продукта (7.3) и записывают значения интенсивности поглощения.

Примечание - Стабильность прибора проверяют путем анализа пяти проб калибровочного раствора с концентрацией свинца 0,50 мг/дм³. Если концентрация свинца окажется менее 0,48 или более 0,52 мг/дм³, необходимо провести новую калибровку и повторно проанализировать пять образцов.

8 Обработка результатов

Строят график зависимости значений интенсивности поглощения от концентрации свинца в калибровочных растворах и по графику определяют концентрацию свинца в растворе исследуемого образца β_pb (мг/дм³).

Современные спектрометры оснащены внутренней калибровкой и методами вычислений, приводящими к готовым результатам; в таких случаях необязательно строить калибровочные графики.

Вычисляют концентрацию свинца в образце С_pb, мг/дм³, по формуле

С_pb = 10 β_pb[1 + 0,0012 (Т_х - 15)],                                                          (1)

где β_pb - концентрация свинца, мг/дм³;

Т_х - температура, при которой проводят измерения, °С.

Примечание - Коэффициент расширения автомобильного бензина в пересчете на градусы Цельсия при температуре 15°С равен 0,0011, а коэффициент расширения авиационного керосина равен 0,0013. В формуле (1) коэффициент расширения равен 0,0012. Это соответствует использованию коэффициента, значение которого является промежуточным значением между группами 3 и 4 в таблице 7, входящей в сокращенные таблицы корректировки объема [1].

9 Представление результатов

В отчете записывают значения концентрации свинца с точностью до ближайших 0,1 мг/дм³.

Примечания

1 Если необходимо выразить результаты по концентрации в граммах на кубический дециметр, их следует разделить на 1000.

2 Сказанное выше также относится и к альтернативной процедуре, представленной в приложении А.

10 Прецизионность

10.1 Общая информация

Прецизионность, установленная в настоящем стандарте, основывается на межлабораторных испытаниях, проведенных в 11 лабораториях на одной пробе. Выбранное среднее значение концентрации свинца составило приблизительно 5,0 мг/дм³. Предполагается, что изменчивость значений повторяемости r и воспроизводимости R с изменениями концентрации во всем диапазоне является незначимой.

10.2 Повторяемость r

Разность двух результатов испытаний, полученных одним и тем же оператором с использованием одной и той же аппаратуры в постоянных рабочих условиях на одинаковом исследуемом материале, может в течение продолжительного периода времени при нормальном и правильном применении метода испытаний превышать значения, приведенные в таблице 1, только в одном случае из 20.

10.3 Воспроизводимость R

Разность двух независимых результатов, полученных разными операторами, работающими в разных лабораториях, с использованием одного и того же исследуемого материала, может в течение продолжительного периода времени при нормальном и правильном применении метода испытаний превышать значения, приведенные в таблице 1, только в одном случае из 20.

Таблица 1 - Повторяемость и воспроизводимость

В миллиграммах на кубический дециметр

11 Отчет об испытаниях

В отчет об испытаниях должна входить, как минимум, следующая информация:

a) тип и полная идентификация испытуемого продукта;

b) ссылка на настоящий стандарт;

c) используемые процедуры отбора проб (раздел 6);

d) используемый метод (основной или альтернативный);

e) результат испытаний (раздел 9);

f) любое отклонение, по соглашению или без него, от описанной процедуры;

g) дата проведения испытаний.

Приложение А
(рекомендуемое)
Альтернативный метод определения концентрации свинца

Если спектрометр оказывается недостаточно стабильным для получения корректных результатов в области длины волны 217,0 нм, то для определения концентрации свинца в бензине в диапазоне от 3 до 10 мг/дм³ можно использовать альтернативный метод. Этот метод не зависит от типа алкилсвинца.

Различия альтернативного и основного методов состоят в следующем:

- пробу, разбавленную 1:1 по объему МИБК (4.5) и обработанную йодом, впрыскивают в воздушно-ацетиленовое пламя атомно-абсорбционного спектрометра. На длине волны 283,3 нм измеряют интенсивность поглощения и сравнивают с интенсивностью поглощения калибровочных растворов с известными концентрациями свинца;

- пламенный атомно-абсорбционный спектрометр должен подходить для измерений на длине волны 283,3 нм.

Приготовление калибровочных растворов (с концентрацией свинца 0,50; 1,0; 1,5 и 2,0 мг/дм³) проводят следующим способом:

- в мерную колбу вместимостью 50 см³, содержащую 10 см³ МИБК, добавляют 10,0 см³ раствора свинца с низкой концентрацией (4.14) и 10,0 см³ смеси толуола/изооктана (4.6). Повторяют эту операцию для каждого стандартного раствора свинца с низкой концентрацией (2,5; 5,0; 7,5 и 10,0 мг/дм³). В случае холостой пробы добавляют только 10,0 см³ смеси толуола/изооктана;

- используя микропипетку, сразу же добавляют 0,2 см³ раствора йода в толуоле (4.10). Тщательно перемешивают и оставляют реагировать в течение 1 мин;

- добавляют 10 см³ 1 %-ного об. раствора Аликвота 336 (4.9) и тщательно перемешивают;

- доливают до метки МИБК и тщательно перемешивают.

Исследуемый раствор образца готовят следующим образом:

- в мерную колбу вместимостью 50 см³, используя пипетку, помещают 10 см³ МИБК, добавляют 10,0 см³ образца и перемешивают;

- из микропипетки сразу же добавляют 0,2 см³ раствора йода. Тщательно перемешивают и оставляют раствор реагировать в течение не менее 1 мин;

- добавляют 10 см³ 1 %-ного об. раствора Аликвота 336 и тщательно перемешивают;

- доливают до метки на колбе МИБК и тщательно перемешивают.

При подготовке прибора для получения максимального отклика длина волны должна настраиваться на область 283,3 нм, положение горелки должно регулироваться с помощью калибровочного раствора концентрацией 2,0 мг/дм³.

Для проведения измерений стабильность прибора проверяют, анализируя пять проб калибровочного раствора концентрацией 1,0 мг/дм³. Если концентрация свинца менее 0,96 или более 1,04 мг/дм³, проводят новую калибровку, а последние пять проб следует повторно проанализировать.

Концентрацию свинца С_pb, мг/дм³, вычисляют по формуле

С_pb = 5 β_pb [1 + 0,0012 (T_x - 15)],                                                           (А.1)

где β_pb - концентрация свинца, мг/дм³;

Т_х - температура, при которой проводят измерения, °С.

Прецизионность, установленная в таблице А.1, основывается на межлабораторных испытаниях, проведенных в 11 лабораториях на одной пробе. Выбранное среднее значение концентрации свинца составило приблизительно 5,0 мг/дм³. Изменчивость значений повторяемости r и воспроизводимости R с изменениями концентрации во всем диапазоне предполагается незначимой.

Таблица А.1 - Прецизионность альтернативного метода

В миллиграммах на кубический дециметр

Приложение В
(справочное)
Сведения о соответствии национальных стандартов Российской Федерации ссылочным международным и региональным стандартам

Таблица В.1

Библиография

[1] АСТМД 1250:2004 Стандартное руководство по использованию таблиц измерения параметров нефти и нефтепродуктов

Ключевые слова: бензин, свинец, атомно-абсорбционная спектрометрия