原子吸收光谱法检测汽油中锰含量的影响因素.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 27 日 作者简介:于忠飞(1983),男,汉族,山东威海人,本科,工程师,研究方向为检验检测(化工产品)。-72-原子吸收光谱法检测汽油中锰含量的影响因素 于忠飞 丛 静 栾旭辉 丁钰刚 威海市产品质量标准计量检验研究院,山东 威海 264200 摘要:摘要:本研究采用 NB/SH/T07112019 标准规定的原子吸收光谱法,对汽油中锰含量进行了深入检测。实验结果表明,长期使用锰抗爆剂会对汽车零部件产生负面影响,加速汽车老化,并对人体健康和环境构成潜在威胁。针对这一问题,本研究系统研究了锰含量检测的影响因素,包括实验参数的调整
2、、溶液的配制、试样处理等。实验结果表明,在固定燃气流量、助燃气流量和燃烧头高度等仪器参数的前提下,锰含量的测定结果相对准确,回收率达到 94.0%到 95.9%,RSD%小于 2%。光照时间对测定结果也产生一定的影响,需要在实验中加以控制。关键关键词:词:锰含量;汽油;原子吸收光谱法 中图分类号:中图分类号:O657 汽油中的锰主要以 MMT 的形式存在,而 MMT 作为抗爆添加剂被广泛使用,用于提高汽油的辛烷值。然而,长期使用锰抗爆剂可能导致汽车零部件堵塞、汽车老化加速,对人体健康和环境产生危害。本文着眼于汽油中锰含量的检测问题,旨在揭示锰在汽油中的存在形式以及其对汽车及环境的潜在危害。锰主
3、要以MMT(甲基环戊二烯三羰基锰)的形式存在于汽油中,这是一种广泛应用的抗爆添加剂,其主要作用在于提高汽油的辛烷值。然而,这种添加剂的长期使用却可能导致汽车零部件的堵塞,加速汽车老化,并对人体健康和环境造成危害。特别值得注意的是,在一些发达国家和地区,如美国,MMT 已经被禁用,而在中国,GB179302016 对汽油中的锰含量也进行了明确的限制,规定其不得超过 0.002gL-1。这种趋势反映了对于锰添加剂潜在危害的认知,并强调了对汽油中锰含量进行精准测定的必要性。为了应对这一挑战,本研究采用了 NB/SH/T07112019 标准中规定的原子吸收光谱法,通过对汽油中锰含量的深入研究,旨在为
4、锰含量的准确测定提供科学依据。通过深入剖析检测方法和相关技术,本研究力图为解决长期使用锰抗爆剂可能引发的问题提供系统而可行的解决方案。这不仅涉及汽车性能和安全性的问题,更关系到环境保护和人体健康,为相关行业提供了可操作的科学依据。因此,通过本研究的实施,我们可以期待在汽油中锰含量检测领域取得一系列有益的科学成果,为实际应用提供可靠的技术支持。1 实验部分 1.1 实验原理 在原子吸收光谱法中,实验原理基于气态原子对同类原子辐射出的特征谱线具有吸收作用。当仪器从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光通过试样蒸气时,蒸气中待测元素的基态原子吸收光线。这个吸收过程导致辐射特征谱线光被减弱,其程度与试样中
5、待测元素的含量成正比。因此,通过测定光的减弱程度,我们可以确定试样中待测元素的含量。这一原理基于原子的特定能级结构,使得每个元素都有独特的吸收光谱线,为准确测定元素提供了基础1。1.2 实验仪器与材料 在进行原子吸收光谱法实验时,采用的仪器和材料对实验的成功和结果的准确性至关重要。使用原子吸收分光光度计,具体来自北京东西分析仪器有限公司,这确保了实验仪器的高质量和性能。空心阴极灯(锰)是光源,通过激发锰原子的辐射特征谱线进行实验。气体乙炔,具有高纯度(99.99%),用作燃烧的燃料。纯净空气在实验中充当气体的载体。甲基异丁基甲酮(MIBK)和甲苯,作为分析纯的有机溶剂,用于试样的处理。结晶碘用
6、于配制浓度为 0.03g mL-1的碘-甲苯溶液。氯化锰(MnCl24H2O)作为标准物质,配制不同浓度的标准溶液。氯化甲基三辛基铵(分析纯)用于配制氯化甲基三辛基铵-MIBK 溶液。这些仪器和材料的选择保证了实验的精确性和可重复性。1.3 实验步骤(1)溶液的配制 在实验中,正确配制溶液对于准确测定汽油中锰中国科技期刊数据库 工业 A-73-含量至关重要。首先,配制浓度为 0.03gmL-1 的碘-甲苯溶液,这是通过将碘与甲苯按照特定比例混合而成。这种溶液在后续试样处理中发挥着重要作用。同时,制备氯化甲基三辛基铵-MIBK 溶液,其体积分数分别为 10%和 1%。这两种溶液的配制要求精确,以
7、确保在试样处理中达到理想的反应条件。此外,使用氯化锰作为标准物质,制备浓度为 264.2mgL-1 的标准储备液,并进行适当的稀释,得到不同浓度的标准溶液。这些标准溶液将用于构建标准曲线,从而进行后续样品的定量分析。这一步骤的准确性直接影响到最终锰含量的准确测定。(2)试样处理 试样处理是实验中的关键步骤之一,直接影响到后续的分析测试结果。首先,在 50mL 容量瓶中,取30mLMIBK,并加入 5.0mL 车用汽油,然后加入 100L浓度为 0.03gmL-1 的碘-甲苯溶液。这个步骤的目的是引入待测元素并进行预处理。反应时间约为 1 分钟,保证充分的反应。接着,加入 5.0mL 体积分数为
8、 1%的氯化甲基三辛基铵-MIBK 溶液,通过使用 MIBK 进行稀释,使溶液达到刻度并摇匀。这个处理步骤的目的是将样品准备成适合原子吸收光谱法分析的形式。正确而精确的试样处理对于后续的分析至关重要,确保了样品中待测元素的稳定性和可测性2。(3)分析测试 在实验的最后阶段,进行分析测试以获取样品的吸光度,并进一步定量测定其中的锰含量。首先,打开乙炔和空气开关,对仪器进行 20 分钟的预热,并使用氘灯扣除背景。随后,设定仪器测量参数,包括波长为 279.5nm 的条件下,测定样品的吸光度。在这一步骤中,逐次测定空白和标准溶液的吸光度,通过绘制标准曲线,最终对样品进行定量测试。这个过程确保了在实际
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