DIN ISO 15597-2006 Petroleum and related products - Determination of chlorine and bromine content - Wavelength-dispersive X-ray fluorescence spectrometry (ISO 15597 2001) English v.pdf

1、Januar 2006DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialpr fung (NMP) im DINFachausschuss Mineral l- und Brennstoffnormung (FAM) des NMPPreisgruppe 8DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Be

2、rlin, gestattet.ICS 75.080H L 9661470www.din.deXDIN ISO 15597Mineral lerzeugnisse und verwandte Produkte Bestimmung des Gehaltes an Chlor und Brom Wellenl ngendispersive R ntgenfluoreszenzspektrometrie (ISO 15597:2001)Petroleum and related products Determination of chlorine and bromine content Wavel

3、engthdispersive Xray fluorescence spectrometry (ISO 15597:2001)Produits ptroliers et produits connexes Dosage du chlore et du brome Spectromtrie par fluorescence X dispersive en longueur d onde (ISO 15597:2001)Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz f rDIN 515772:199301

4、undDIN 515773:199006www.beuth.deGesamtumfang 12 SeitenDIN ISO 15597:2006-01 2 Inhalt Seite Nationales Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich . 4 2 Normative Verweisungen 4 3 Kurzbeschreibung . 4 4 Reagenzien und Materialien . 5 5 Gerte 5 6 Proben und Probenahme 6 7 Herstellen der Kalibrierlsungen . 6 8 Kal

5、ibrierung 8 9 Durchfhrung. 10 10 Berechnung 10 11 Angabe von Ergebnissen 10 12 Przision. 10 13 Prfbericht 12 DIN ISO 15597:2006-01 3 Nationales Vorwort Die Norm enthlt die deutsche bersetzung der Internationalen Norm ISO 15597:2001, die im Technischen Komitee ISO/TC 28 Minerallerzeugnisse und Schmie

6、rstoffe“ ausgearbeitet wurde. Das zustndige nationale Gremium ist der Arbeitsausschuss NMP 670, Spiegelausschuss zu ISO/TC 28 Minerallerzeugnisse und Schmierstoffe“ des Normenausschusses Materialprfung (NMP). Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte ber

7、hren knnen. Das DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Fr die in diesem Dokument zitierten internationalen Dokumente wird im Folgenden auf die entsprechenden nationalen Dokumente hingewiesen: ISO 3170 siehe DIN EN ISO 3170 ISO 3171 siehe DI

8、N EN ISO 3171 ISO 4259 siehe DIN EN ISO 4259 nderungen Gegenber DIN 51577-2:1993-01 und DIN 51577-3:1990-06 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Inhalt der ISO 15597:2001 bernommen. Frhere Ausgaben DIN 51577-2: 1985-09, 1993-01 DIN 51577-3: 1990-06 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhin

9、weise DIN EN ISO 3170, Flssige Minerallerzeugnisse Manuelle Probenahme DIN EN ISO 3171, Flssige Minerallerzeugnisse Automatische Probenahme aus Rohrleitungen DIN EN ISO 4259, Minerallerzeugnisse Bestimmung und Anwendung der Werte fr die Przision von Prfverfahren DIN ISO 15597:2006-01 4 Minerallerzeu

10、gnisse und verwandte Produkte Bestimmung des Gehaltes an Chlor und Brom Wellenlngendispersive Rntgenfluoreszenzspektrometrie WARNUNG Die Anwendung dieser Internationalen Norm kann gefhrliche Stoffe, Arbeiten und Einrichtungen mit sich bringen. Diese Internationale Norm befasst sich nicht mit allen m

11、it ihrer Anwendung verbundenen Sicherheitsproblemen. Es obliegt dem Anwender dieser Internationalen Norm, vor der Anwendung geeignete Arbeitssicherheitspraktiken zu erstellen und die Anwendbarkeit von gesetzlichen Auflagen zu prfen. 1 Anwendungsbereich Diese Internationale Norm legt ein Verfahren zu

12、r Bestimmung des Gehaltes an Chlor und Brom in flssigen Minerallprodukten, synthetischen len und Flssigkeiten sowie in Additiven fr Minerallprodukte (unter Einbeziehung von Gebrauchtlen), die in organischen Lsemitteln lslich sind, mit vernachlssigbarem oder genau bekanntem Chlor- und Bromgehalt fest

13、. Das Bestimmungsverfahren ist anwendbar auf Produkte oder Additive mit Chlorgehalten im Bereich von 0,0005 % (m/m) bis 0,1000 % (m/m) und Bromgehalten im Bereich von 0,0010 % (m/m) bis 0,1000 %(m/m). Andere Elemente stren die Bestimmung nicht generell, obgleich Blei bei Bleigehalten oberhalb 0,1500

14、 % (m/m) die Bestimmung beeinflussen kann (siehe Anmerkung 2). ANMERKUNG 1 Fr die Zwecke dieser Internationalen Norm wird der Terminus % (m/m)“ verwendet, um den Massenanteil des Analyten zu kennzeichnen. ANMERKUNG 2 Bei Gebrauchtlen knnen besondere Probleme auftreten, verursacht durch die im betref

15、fenden Bereich bei hheren Konzentrationen strenden Elemente. Ganz allgemein ist die untere Bestimmungsgrenze bei Gebrauchtlen bei 0,0050 % (m/m) anzusetzen, auch dann, wenn die Manahmen des letzten Absatzes von 9.3 angewendet werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr

16、 die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 3170:1988, Petroleum liquids Manual sampling ISO 3171:1988, Pe

17、troleum liquids Automatic pipeline sampling ISO 4259:1992, Petroleum products Determination and application of precision data in relation to methods of test 3 Kurzbeschreibung Ein Teil der zu analysierenden Probe und eine Bismut-Lsung als innerer Standard werden in einem vorgegebenen Massenverhltnis

18、 gemischt und in einem Probegef der Primrstrahlung einer Rntgenrhre ausgesetzt. Die Impulsraten der dabei angeregten Rntgenfluoreszenzstrahlungen Cl-K bei 0,4729 nm und Bi-M bei 0,4909 nm bzw. Br-K bei 0,1041 nm und Bi-L bei 0,1144 nm sowie die Impulsrate einer Untergrund-Strahlung bei 0,4807 nm bzw

19、. bei 0,1085 nm werden gemessen und die Netto-Impulsratenverhltnisse dieser Strahlungen berechnet. Der Chlor- bzw. Bromgehalt der Probe wird anschlieend aus einer mit Chlor- bzw. Brom-Bezugslsungen aufgestellten Bezugskurve als Massenanteil (in mg/kg) ermittelt. DIN ISO 15597:2006-01 5 4 Reagenzien

20、und Materialien 4.1 Weil (dnnflssiges Paraffinl), hchster Reinheit, mit einem Schwefelgehalt von maximal 1 mg/kg. 4.2 Chlorverbindung, 1-Chloroctan oder eine andere llsliche Chlorverbindung mit einem genau bekannten Chlorgehalt, die zur Herstellung der Chlorstammlsung eingesetzt wird. Der Chlorgehal

21、t muss auf 0,01 % (m/m) bekannt sein. 4.3 Bromverbindung, 1,1,2,2-Tetrabromethan oder eine andere llsliche Bromverbindung mit einem genau bekannten Bromgehalt, die zur Herstellung der Bromstammlsung eingesetzt wird. Der Bromgehalt muss auf 0,01 % (m/m) bekannt sein. ACHTUNG 1,1,2,2-Tetrabromethan is

22、t uerst toxisch, wenn es inhaliert oder verschluckt wird. Geeignete Vorsichtsmanahmen fr die Handhabung bei der ffnung des Behlters und beim Auswgen der Mengen mssen beachtet werden. 4.4 Zertifizierte Referenzmaterialien, es sind Referenzmaterialien von nationalen Normungs-organisationen oder akkred

23、itierten Herstellern zu verwenden, und zwar im Bereich der zertifizierten Chlor- bzw. Bromgehalte zur Erstellung von Kalibrierkurven fr die Routineanalyse. 4.5 Bismutverbindung, Triphenylbismut mit einer Mindestreinheit von 98 %. 4.6 2-Ethylhexansure, mit einer Mindestreinheit von 98 %. 5 Gerte 5.1

24、Wellenlngendispersives Rntgenfluoreszenzspektrometer, jedes geeignete Spektrometer, das es gestattet, die Impulsraten der Cl-K-, Br-K-, Bi-M- und Bi-L-Rntgenfluoreszenz-Strahlungen zu messen und das es durch seine Konstruktion ermglicht, die in der Tabelle 1 festgelegten Anforderungen zu erfllen. Da

25、s Spektrometer ist nach der vom Hersteller zur Verfgung gestellten Bedienungsanleitung in Betrieb zu nehmen. Tabelle 1 Allgemeine Anforderungen an das Spektrometer Bauteil/Betriebsbedingung Anforderung Anode Rhodium, Scandium, Chrom oder jedes andere Anodenmaterial der Rhre, das es ermglicht, die Zh

26、lzeiten so einzustellen, dass die erforderliche Przision erreicht wird. Kollimator (falls benutzt) Fr Chlor weit, fr Brom eng. Analysatorkristall Germanium fr Chlor, Lithiumfluorid (LiF) fr Brom oder jeden anderen Analysatorkristall, der geeignet ist, die geforderte Auflsung der in der Tabelle 2 auf

27、gefhrten Wellenlngen im Winkelbereich des Spektrometers zu erfllen. Strahlengang Helium. Abschlussfolie fr die Kvette Polyester- oder Polypropylenfolie, frei von Chlor und Brom, Foliendicke 2 m bis 6 m. Detektor Proportionszhler mit Impulshhenanalysator. Fr Brom ist ein Scintillations-zhler mit Impu

28、lshhenanalysator vorzuziehen. DIN ISO 15597:2006-01 6 5.2 Analysenwaage, geeignet, die Wgung auf 0,1 mg durchzufhren. 5.3 Homogenisierungseinheit, in der Ausfhrung nicht durchlftend, aber mit Hochgeschwindigkeits-scherbeanspruchung, oder beheizbare Rhrvorrichtung in Form eines Magnetrhrers oder Ultr

29、aschallrhrers. 5.4 Filtriereinheit, Glasfilternutsche aus gesintertem Glas mit einer Porenweite von 10 m bis 60 m. 5.5 Erlenmeyerkolben, mit einem Fassungsvermgen von 25 ml bis 100 ml, konisch, mit engem Hals aus Borosilikatglas und angepasstem Kegelschliffstopfen. 6 Proben und Probenahme 6.1 Sofern

30、 nicht anders festgelegt, sind die Proben in bereinstimmung mit ISO 3170 oder ISO 3171 zu nehmen. 6.2 Die Probemengen fr die Untersuchung selbst sind aus der Gesamtprobe erst nach sorgfltiger Durchmischung und Unterteilung der Gesamtprobe zu entnehmen. Viskoseproben sind vorher auf eine Temperatur a

31、ufzuheizen, die die Probe ausreichend verflssigen, und zu homogenisieren, indem ein Homogenisator oder Rhrer (5.3), falls erforderlich, eingesetzt wird. ANMERKUNG Bei Anwendung dieser Norm schliet die Bezeichnung Probe“ die in Lsemittel gelsten Additive mit ein sowie auch halbfeste oder feste Minera

32、llprodukte, die entsprechend vorbehandelt und/oder gelst sind. 7 Herstellen der Kalibrierlsungen 7.1 Allgemeines Es sind ausschlielich zertifizierte Referenzmaterialien (4.4) oder Primr-Standards zu verwenden, die aus Chlorverbindungen (4.2) und/oder Bromverbindungen (4.3) hergestellt wurden und die

33、 anschlieend in Weil (4.1) gelst werden, als Basis fr die Herstellung von Stammlsungen im entsprechenden Anwendungs-bereich. 7.2 Herstellen von Stammlsungen 7.2.1 Chlor- und Brom-Stammlsungen Eine entsprechende Menge der Chlorverbindung (4.2) oder Bromverbindung (4.3) wird auf 0,1 mg eingewogen und

34、die Stammlsungen mit angenhert 0,10 % Massenanteilen an Chlor oder Brom hergestellt, die auf mindestens 0,001 % (m/m) zu berechnen und anschlieend in Weil (4.1) bei Raumtemperatur zu lsen sind. Die Gehalte werden sorgfltig unter Verwendung einer Homogenisiereinrichtung (5.3) gemischt und in einem mi

35、t einem Schliffstopfen verschlossenen Erlenmeyerkolben (5.5) aufbewahrt. Es wird empfohlen, dass ein mit Polytetrafluorethylen (PTFE) beschichteter oder mit Glas ummantelter Magnetrhrer in Verbindung mit einer entsprechenden Rhreinrichtung eingesetzt wird, um die Gehalte im Erlenmeyerkolben zu misch

36、en. Der genaue Gehalt an Chlor und/oder Brom, w2, in % (m/m), wird aus der Menge an eingewogenem Weil und der Menge an eingewogener Chlor- oder Bromverbindung auf drei Nachkommastellen wie folgt berechnet: 0ccmmwmw+=12(1) DIN ISO 15597:2006-01 7 Dabei ist mcdie Masse der Chlor- oder Bromverbindung,

37、angegeben in Gramm; w1der Gehalt der Chlor- oder Bromverbindung, angegeben in % (m/m); m0die Masse des Weils, angegeben in Gramm. 7.2.2 Bismut-Lsung Eine Menge von Triphenylbismut (4.5), die ausreicht, um eine Lsung von 1 % Massenanteile in Weil herzustellen, wird auf 0,1 mg eingewogen. Triphenylbis

38、mut wird dabei in Weil unter Rhren und Erwrmen auf eine Temperatur von nicht mehr als 80 C gelst. Anschlieend werden 5 % (m/m) 2-Ethylhexansure (4.6) zur Lsung zugesetzt. Alle durch Rckstnde in der Lsung verursachte Trbungen werden durch Filtrieren des leicht erwrmten Gemisches ber ein Filter (5.4)

39、entfernt und die so hergestellte Bismut-Lsung in einem fest verschlossenen Erlenmeyerkolben oder in einer geeigneten Flasche aufbewahrt. Wenn verhindert wird, dass Feuchtigkeit eindringen kann, ist die Bismut-Lsung ber mehrere Monate haltbar. Jede Trbung der Lsung sollte als Hinweis darauf gedeutet

40、werden, dass die Lsung nicht lnger fr einen Einsatz geeignet ist. 7.3 Herstellen der Standard-Lsung Aus den Stammlsungen (7.2.1) werden Standard-Lsungen mit den nachfolgend aufgefhrten Chlor- und/oder Bromgehalten von 0,0005 % (m/m); 0,0010 % (m/m); 0,0020 % (m/m); 0,0050 % (m/m); 0,0100 % (m/m); 0,

41、0250 % (m/m) und 0,0500 % (m/m) hergestellt. Um angenhert 25 g einer Standard-Lsung herzustellen, wird hierzu die entsprechende Menge der Stammlsung auf 0,1 mg in einen Erlenmeyerkolben (5.5) eingewogen und diese Menge mit Weil (4.1) verdnnt. Es wird nochmals auf 0,1 mg gewogen und anschlieend sorgf

42、ltig bei Raumtemperatur gemischt. Der Gehalt an Chlor oder Brom, w3, in % (m/m), wird in jeder Lsung auf 0,00001 % (m/m) nach Gleichung (2) berechnet. Die einzelnen Standard-Lsungen werden in gut verschlossene dunkle Glasflaschen bergefhrt, wobei jede Glasflasche mit dem vorliegenden Elementgehalt g

43、ekennzeichnet wird. ()131223mmmmww= (2) Dabei ist m1die Masse des Erlenmeyerkolbens, angegeben in Gramm; m2die Masse des Erlenmeyerkolbens plus Stammlsung, angegeben in Gramm; m3die Masse des Erlenmeyerkolbens plus Stammlsung plus Weil, angegeben in Gramm. 7.4 Herstellen der Kalibrierlsungen Eine Se

44、rie von Erlenmeyerkolben (5.5) werden ausgewogen und in jeden Kolben eine gleiche Menge der unterschiedlichen Standard-Lsungen (7.3) dosiert. Danach werden ebenfalls eine bestimmte Menge von jeder Stammlsung (7.2.1) und vom Weil (4.1) in die einzelnen, jeweils separat ausgewogenen Erlenmeyerkolben e

45、ingefllt und zurckgewogen. Anschlieend wird jedem der einzelnen Kolben die Bismut-DIN ISO 15597:2006-01 8 Lsung (7.2.2) im Verhltnis 10:1 zugemischt. Danach wird sorgfltig bei Raumtemperatur gemischt. Die Menge jeder so hergestellten Lsung muss ausreichend sein, um die Messkvette des Spektrometers a

46、ngemessen und sicher zu befllen. ANMERKUNG Im Allgemeinen ergibt sich aus 25 g 0,1 g der Lsung plus 2,5 g 0,01 g der Bismut-Lsung ein adquates Volumen fr die Messung. 7.5 Lagerung von Standards Die zertifizierten Referenzmaterialien sind in bereinstimmung mit den Hinweisen der Zertifizierungsgesells

47、chaft zu lagern und nur innerhalb des angegebenen Zeitintervalls einzusetzen. Die mit Weil und den Chlor- und/oder Bromverbindungen hergestellten Bezugsstandards sind in dunklen, mit Schliffstopfen verschlossenen Flaschen an einem khlen, dunklen Ort zu lagern. 8 Kalibrierung 8.1 Allgemeines Nachdem

48、das Spektrometer (5.1) in Betrieb genommen und berprft wurde, wird der Strahlengang sorgfltig mit Helium gefllt. 8.2 Messungen Jede der Kalibrierlsungen (7.4) wird in eine Probenkvette eingefllt und in der Sequenz der zunehmenden Chlor- oder Bromgehalte in das Spektrometer eingebracht und nacheinand

49、er der Primrstrahlung der Rntgenrhre ausgesetzt. Die Impulsraten I werden bei den in der Tabelle 2 festgelegten Wellenlngen gemessen und nur eine Untergrundstrahlung, bei einer geeigneten Wellenlnge, in Abhngigkeit von der eingesetzten Rntgenrhre, wird verwendet. ANMERKUNG Untergrundmessungen auf der kurzw