SH／T 0749-2004润滑油及添加剂中添加元素含量测定法(电感耦合等离子体发射光谱法).pdf

I C S 7 5. 1 0 0 F 3 4 日III 中华人民共和国石油化工行业标准 S H/ T 0 7 4 9 一 2 0 0 4 润滑油及添加剂中添加元素含量测定法 ( 电感藕合等离子体发射光谱法) S t a n d a r d t e s t me t h o d f o r d e t e r mi n a t i o n o f a d d i t i v e e l e me n t s i n b o t h l u b r ic a t i n g o i ls a n d a d d i t iv e s b y i n d u c t iv e ly c o u p le d p la s m a a t o m ic e mi s s i o n s p e c t rome t r y 2 0 0 4 - 0 4 - 0 9发布2 0 0 4 - 0 9 - 0 1实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会发布 S H/ T 0 7 4 9 - 2 0 0 4 月 U吕 本标准适用于润滑油及添加剂中的钙 、锌、镁、硫、磷、钡、硼、铿、钻等添加元素含量的测 定。样品在压力溶弹内用过氧化氢和硝酸预处理成酸性水溶液，用电感藕合等离子体发射光谱仪 ( 1 C P - A E S ) 测定溶液中的元素含量。 本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准由中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院归口。 本标准起草单位:中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院。 本标准主要起草人 :王霞 、颜景杰 S H/ T 0 7 4 9 - -2 0 0 4 润滑油及添加剂中添加元素含量测定法 ( 电感藕合等离子体发射光谱法) 1 范围 1 . 1 本标准适用于润滑油及添加剂中的钙、锌 、 镁、硫、磷、钡、硼、铿、钻等常见添加元素含量 的测定。精密度表中列出的含量范围是统计试验所考察的元素含量范围，至于其他含量范围，本标准 未对其精密度进行考察。 1 . 2 本标准并未对所涉及的所有安全问题提出建议，本标准的用户在使用前应建立适当的安全防范 措施，确定适当的规章制度。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单( 不包括勘误的内容) 或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研 究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 G B / T 4 7 5 6 石油液体手工取样法( G B / T 4 7 5 6 -1 9 9 8 , I S O 3 1 7 01 9 8 8 , M O D ) G B / T 6 6 8 2 分析实验室用水规格和试验方法( G B / T 6 6 8 2 -1 9 9 2 , I S O 3 6 9 6 : 1 9 8 7 , N E Q ) G B / T 6 6 8 3 石油产品试验方法精密度数据确定法( G B / T 6 6 8 3 -1 9 9 7 , I S O 4 2 5 9 : 1 9 9 2 , N E Q ) 3 方法概要 样品在压力溶弹内用过氧化氢和硝酸预处理成酸性水溶液，用电感藕合等离子体发射光谱仪 ( I C P - A E S ) 测定试样溶液中的元素含量。 4 意义和用途 钙、锌、镁、硫、磷、钡、硼、铿、钻等元素是润滑油及润滑油添加剂中的常见元素，其含量是 表明润滑油性质的重要参数。本标准提供了一种测定润滑油及添加剂中 添加元素含量的标准方法。本方法采用压力溶弹法处理样品， 解决了干 法灰化时易挥 发性元素的损失问题，样品处理过程简便，可同时对多种 元素进行可靠的测定。 5 仪器 5 . 1 电感祸合等离子体发射光谱仪:顺序扫描或全谱直读的电感藕合等 离子体发射光谱仪均可使用。测定硫、磷时，需要用 1 9 0 n m以下的谱线， 要求仪器具有光路抽真空或驱气功能。 5 . 2 压力溶弹:容量为5 0 M L ，外筒为 1 C r 1 8 N i 9 T i 不锈钢材质，内杯为聚 四氟乙烯材质，推荐使用温度为小于 1 8 0 9 0 。最高承载压力 5 M P a 。压力 溶弹结构示意图见图 t o 5 . 3 烘箱:恒温 1 5 0 9 0 t 5C . 5 . 4 天平: 感量为0 . l m g o 5. 5容量瓶 :2 5 n 止.5 0 mL 1 州娜 栓;5 曰杯杯盖; 2 一 - 一 外 筒盖体: 6 一 一 月 勺 杯杯体: 3 一 一 垫J :z- 外筒 筒体， 4 内 杯上压盖 : 8内 杯下托 底. O 1 压力溶弹结构示意图 S H/ T 0 7 4 9-2 0 0 4 5 . 6 移液管:1 m L , 5 m l ，1 0 M L . 6试剂 6 . 1 试剂纯度:除特殊说明外，均应使用分析纯试剂。若使用其他级别试剂，则以其纯度不会降低 测定准确度为准。 6 . 2 硝酸:优级纯。 6 . 3 盐酸:优级纯。 6 . 4 过氧化氢( 3 0 %) 0 6 . 5 水:符合 G B / T 6 6 8 2中三级水的要求。 7准备工作 7 . 1 标准贮备溶液: 根据标准物质配制方法自 行配制或购买1 0 0 0 m g / L 钙、 锌、镁、 硫、 磷、钡、 硼、铿 、钻的单元素标准贮备溶液。配制方法如表 1 所示。 注:表 提供的配制方法仅供参考。表中试剂纯度为光谱纯或不低于9 99 %，对于试剂纯度较低或不能进行干燥 的化合物，配制成溶液后应与国家标准溶液进行校对。 表1 标准贮备溶液的配制 元素试剂干燥条件 称样量/ 9 溶解条件 稀释体积/ m L备 注 钙 C - C 0 3 1 2 0 9 0 , 2 h0. 4 9 9 4 加2 0 . L水，滴加 1 : I 盐酸至溶解 后再过量少许，盖上表面皿.加热煮 沸除去0 0 2 。冷却后用水稀释 2 创 锌Z n 0 5 5 0 0 , 2 h 0. 2 4 9 0 加人2 0 m L 1 : 1 盐酸，盖上表面皿， 加热溶解，冷却后用水稀释 2 1 洲 ) 镁 Mg 0 7 0 0 0 , 2 h0. 3 3 1 6 滴加 2 0 . L l : 盐酸，盖上表面皿， 加热溶解，冷却后用水稀释 2 0 0 硫 ( N 践) 2 5 0 41 0 5 9 0, 2 h 0. 8 2 44 加人2 0 m L l : l 硝酸，晃动， 常温溶 解。用水稀释 2 ) 磷N Ii 4 H 2 p 0 4 不 烘0. 7 4 2 8 加人20.,L1:1硝酸，盖上表面皿， 加热溶解，冷却后用水稀释 2 逐 洲 ) 钡B - C 1 21 1 0 9 0 , 2 h 0. 3 0 3 3 加少量水湿润，加人 2 0 m L盐酸， 晃动，常温溶解。用水稀释 2 0 0 硼B e 乌 干燥器中 干 燥 3 h 0. 6 4 4 0 加少量水湿润，加人 2 0 . 1 . 硝酸， 微热溶解，冷却后用水稀释 2 0 0 锉 ucI 1 0 5 9 0, 2 h 1 . 2 2 1 8 滴加 1 0 %盐酸至溶解。用水稀释 2 0 0 吸水性强，称 量 应快 速 钻C o 3 0 y1 2 0 T , 2 h 0. 2 7 2 4 加人2 0 . L l 硝酸，加热溶解，冷 却后用水稀释 2 1 洲 ) 7 . 2 配制混合标准溶液( 1 0 0 m g / L ) : 各取5 m L 钙、 锌、镁、 磷、 钡、 硼、 铿、 钻标准贮备溶液于一 个 5 0 m L容量瓶中，用水稀释到刻度。 7 . 3 配制混合标准工作曲线溶液( O m g / L , 5 m g / L , 1 O m g / L 和2 0 m g / L ) : 分别移取O m L , 2 . 5 m L , 5 m L , S 即T醉4 守1 2 49 汉 l o r d混合标准溶液于四个5 0 m L容量瓶中，各加入5 m L 硝酸，用水稀释到刻度。 7 . 4 配 制硫标准工作曲 线溶 液( 2 0 . g / L , 5 0 m g / L 和2 0 0 m g / L ) : 分别移取 I m L , 2 . 5 m L , 1 O m L 硫标准 贮备溶液于三个5 0 m L 容量瓶中，各加人5 m L 硝酸，用水稀释到刻度。 注:以上标准工作曲线溶液的浓度仅供用户参考，用户可根据仪器和样品的实际情况进行适当的调整。 8 取样 取样应按照G B / T 4 7 5 6的要求进行。 9 试验步骤 9 . 1 样品预处理: 准确称取。 . 1 一 0 . 5 g 试样( 精确至0 . l m g ) 于聚四 氟乙烯杯内， 加人硝酸3 m L , 3 0 % 过氧化氢3 m L ， 把聚四氟乙烯杯放人压力溶弹外筒内，拧紧螺栓， 放人1 5 0 9 0 t 5 的烘箱内， 恒温 5 - 6 h 。 切断电源， 使压力溶弹在烘箱内自 然冷却至室温。从烘箱内取出压力溶弹， 将已处理好的试样 剂人 2 5 m L的容量瓶内，聚四氟乙烯杯至少用水洗涤3次，洗涤液均倒人容量瓶，用水稀释到刻度。 替告:压力溶弹未冷却至室温前，温度及内部压力均较高，不能从烘箱内取出或拧开螺栓，否则可能会导致烫伤 或酸灼伤 9 . 2 仪器调节: 按照仪器操作手册中的说明调节仪器参数， 调整雾化器流量及进样速度等，点火， 检查仪器是否正常工作。测定元素所用的波长如表2 所示。 注:表2 提供的波长仅供用户参考，用所提供波长测定本方法中的元素未发现明显的干扰。用户可根据所使用的 仪器及样品内元素的f 扰情况考察选用其他合适的波长进行测定。 表2 测定元素及波长表 元素R K / -元 素 波 k / -一 波 长/ nm 钙 3 15 .8 87 , 3 17 .9 33一 硫 18 0 *， 1 8 1 .9 7 2一 2 0 8 . 8 8 9 , 2 4 9 . 6 7 8 锌 ，2 0 0 , 3 .34 .5 02一 磷 一 锉 4 6 0 .2 8 9 , 6 1 0 . 3 6 5 镁 2 79 .8 0 0 , 2 80 .2 70一2 33 .5 2 7 , 4 55 .4 0 3一 钻2 3 0 .7 8 6 , 2 4 1 . 7 6 5 9 . 3 依次吸人空白和标准工作曲线溶液，建立标准工作曲线。 9 . 4 吸人待测试样溶液，得到测定结果。 1 0 计算 试样中各元素的含 C %( 质量分数) 按式( I ) 计算，精确至 0 . 0 1 % 。Vxs 二二 二二二 仄 一 电. 二 . ，二 . . -. 1 . .气1 1 1 1 月 洲月 刀a 式中 : C -试样中各元素的含量， %( 质量分数) ; V -稀释体积，M L ; S 从标准工作曲 线中读出 的试样溶液中 的元素浓度 m g / L ; m 称取试样质量，e 0 1 1 精密度与偏差 按 卜 述规定判断试验结果的可靠性( 9 5 %置信水平) 。 1 1 . 1 精密度 经实验室间的统计考察，按照G B / T 6 6 8 3 计算得到方法的精密度如下: S H/ T 0 7 4 9-2 0 0 4 1 1 . 1 . 1 重复性 同一 操作 者， 用同一台 仪器， 在恒定的 操作条件下， 对同 一试样连续测定的两个试验结果之差不 应超过表 3 所列数值。 表 3 重盆性 元素含量范围/ %( 质量分数) 重复性/ %( 质量分数) 钙 0. 0 4-4. 8 2 0 . 1 1 8 严m 锌0 .0 3 -3 . 6 20 . 0 8 2 X 0 镁 0. 01 1 . 4 8 0 . 0 9 2 X 0 . 硫0 . 1 7 -8 .5 00 . 1 3 9 X 0 - 3 碑0 .0 3 -2 .9 20 .0 6 0 X 0 . 钡0 .0 2 -2 . 8 7O . O S O X 0 . 硼0. 0 2- 1. 3 70 . 0 7 9 X 0 .9 0 0 锉0. 04 - 0. 6 7O . O S O X 0 钻。. 仍 1. 9 50 .0 3 6 X .06 注:X 一两个结果的平均值， %( 质量分数) 。 1 1 . 1 . 2 再现性 不同实验室工作的不同操作者，对同一试样所测定的两个独立的试验结果之差不应超过表4 所列 数值 。 表4 再现性 元素含量范围/ %( 质量分数)再现性/ %( 质量分数) 钙 0. 04 - 4 . 8 2 0 . 1 9 6 X 9 0 锌 0 .0 3 -3 . 6 2 0 . 1 男妒7 5 2 镁0 .0 1 1 .4 80 . 3 0 5 X 0 . 硫0 . 1 7 -8 .5 00 . 3 6 2 妒 肋 磷0 .0 3 -2 .9 20 . 3 1 9 X 0 钡 。 0 2- 2 . 8 7 0 . 1 9 0 尸M 3 硼0 .0 2 -1 . 3 70 . 2 9 8 尸% I 铿 0. 04 - 0 . 6 7 0 . 1 7 0 X 0 .7 - 钻。 .仍 一1 . 9 50 . 2 4 3 X 注:X 两个结果的平均值， %( 质量分数) 。 1 1 . 2 偏差 因为没有合适的参考物，该方法的偏差无法确定。