DIN ISO 8691-2010 Petroleum products - Low levels of vanadium in liquid fuels - Determination by flameless atomic absorption spectrometry after ashing (ISO 8691 1994)《石油产品 液体燃料中的低水.pdf

1、September 2010DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINFachausschuss Minerall- und Brennstoffnormung (FAM) des NMPPreisgruppe 6DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berli

2、n, gestattet.ICS 75.160.20!$izz“1708787www.din.deDDIN ISO 8691Minerallerzeugnisse Geringe Vanadiumgehalte in flssigen Kraft- und Brennstoffen Bestimmung mittels Nichtflammen-Atomabsorptionsspektrometrie nachdem Veraschen (ISO 8691:1994)Petroleum products Low levels of vanadium in liquid fuels Determ

3、ination by flameless atomic absorption spectrometry after ashing (ISO 8691:1994)Produits ptroliers Dtermination des basses teneurs en vanadium dans les combustibles liquides Mthode par spectromtrie dabsorption atomique sans flamme aprs calcination(ISO 8691:1994)Alleinverkauf der Normen durch Beuth V

4、erlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 51790-3:1978-04www.beuth.deGesamtumfang 8 Seitena DIN ISO 8691:2010-09 Nationales Vorwort Dieses Dokument enthlt die deutsche bersetzung der Internationalen Norm ISO 8691:1994, die im Technischen Komitee ISO/TC 28 Petroleum products and lubricants“ (Sekretariat:

5、ANSI, USA) ausgearbeitet wurde. Das zustndige nationale Gremium ist der NA 062-06-11 AA Atomspektrometrie“ im Fachausschuss Minerall- und Brennstoffnormung des Normenausschusses Materialprfung (NMP). Fr die Zwecke dieses Dokuments wird zur Angabe des Massenanteils einer Substanz der Ausdruck % (m/m)

6、“ verwendet. Fr die in diesem Dokument zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 3171 siehe DIN EN ISO 3171 ISO 3696 siehe DIN ISO 3696 nderungen Gegenber DIN 51790-3:1978-04 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) DIN 51790-3 wurde

7、 in ISO 8691 berfhrt. Frhere Ausgaben DIN 51790-3: 1978-04 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN EN ISO 3171, Flssige Minerallerzeugnisse Automatische Probenahme aus Rohrleitungen DIN ISO 3696, Wasser fr analytische Zwecke Anforderungen und Prfungen 2 DIN ISO 8691:2010-09 Mineralle

8、rzeugnisse Geringe Vanadiumgehalte in flssigen Kraft- und Brennstoffen Bestimmung mittels Nichtflammen-Atomabsorptionsspektrometrie nach dem Veraschen ACHTUNG Die Anwendung dieser internationalen Norm kann gefhrliche Materialien, Handlungen und Gertschaften beinhalten. Diese Norm enthlt nicht alle S

9、icherheitshinweise, die bei ihrer Anwendung zu beachten sind. Der Anwender dieser Norm muss selbst geeignete Manahmen zu Sicherheit und Gesundheitsschutz ergreifen und sich vorher um die Anwendbarkeit gesetzlicher Beschrnkungen kmmern. 1 Anwendungsbereich Diese Internationale Norm legt ein Verfahren

10、 zur Bestimmung des Vanadiumgehalts im Bereich von 0,4 mg/kg bis 4,0 mg/kg in Gasturbinen-Kraftstoffen und Haushalts-Brennstoffen mit Hilfe der Nichtflammen-Atom-absorptionsspektrometrie fest. ANMERKUNG 1 Vanadiumhaltige Heizle knnen in Kontakt mit Natrium Probleme verursachen, beispielsweise bei Ve

11、rbrennung in Boilern oder beim Betrieb von Gasturbinen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezu

12、g genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 385-1:1984, Laboratory glassware Burettes Part 1: General requirements ISO 1042:1983, Laboratory glassware One-mark volumetric flasks ISO 3170:1988, Petroleum liquids Manual sampling ISO 3171:1988, Petroleum liquids Automatic pipeline sampl

13、ing ISO 3696:1987, Water for analytical laboratory use Specification and test methods 3 Kurzbeschreibung Die Probe wird in einem Muffelofen bei Glhhitze (500 C) in einem Tiegel verbrannt. Die Asche wird in Salzsure (1 mol/l) gelst und der Vanadiumanteil in der Salzsurelsung wird durch Nichtflammen-A

14、tomabsorptionsspektrometrie bestimmt. 4 Reagenzien und Materialien Fr die Analyse sind nur Reagenzien mit anerkannter analytischer Gte und Wasser mit Qualitt 3 nach ISO 3696 zu verwenden. 4.1 Salzsure, wssrige Lsung, Konzentration 1 mol HCI je Liter Lsung. 3 DIN ISO 8691:2010-09 4.2 Schwefelsure, ko

15、nzentriert, mindestens 98 % (m/m) H2SO4. 4.3 Schwefel, sublimiert, Aschegehalt hchstens 10 mg/kg. 4.4 Xylol (Dimethylbenzol). 4.5 Xylensulfonsure. 100 ml Xylol (4.4) und 50 ml Schwefelsure (4.2) in ein sauberes Becherglas gieen. Das Gemisch umrhren und die Temperatur schrittweise auf 95 C 5 C erhhen

16、. Weiter erhitzen und rhren, bis nur eine klare Phase brigbleibt (30 min bis 40 min). Abkhlen und die Xylensulfonsure in eine saubere Stpselflasche gieen. ANMERKUNG 2 An der Oberflche kann eine dnne Schicht Xylol verbleiben. 4.6 Ammoniummetavanadat, NH4VO3. 4.7 Vanadium-Standardlsung, Vanadiumgehalt

17、 100 mg/kg. Entweder eine handelsbliche Vanadiumlsung verwenden oder wie folgt zubereiten: In einem 1-l-Messkolben (5.6) 229,7 mg Ammoniummetavanadat (4.6) in Salzsure (4.1) lsen und bis zur Markierung mit Salzsure (4.1) auffllen. 4.8 Inertgas (Argon oder Stickstoff), mindestens 99,9 % Reinheit. 5 G

18、erte bliche Laborausrstung, und: 5.1 Atomabsorptionsspektrometer (AAS). 5.2 Flammenloser Atomisator, mit Inertgas-Versorgung und Khlwasseranschluss. 5.3 Graphitrohrkvette, mit pyrobeschichtetem Rohr oder CRA-Atomisator. 5.4 Aufzeichnungsgert, mit Linienschreiber mit hchstens 0,5 s Zeiteinstellung, o

19、der elektronische Mess-gerte mit oder ohne Mikroprozessorsteuerung. 5.5 Analysenwaage, eine oder zwei Schalen, mit Fehlergrenzen von mindestens 0,1 mg. 5.6 Kolben, Messkolben mit 100 ml und 1 l Fassungsvermgen, 1 Markierung, nach ISO 1042. 5.7 Brette, 2 ml Nennfassungsvermgen, nach ISO 385-1. 5.8 Ti

20、egel, Platin oder Siliciumdioxid, etwa 15 ml Fassungsvermgen und 25 mm Durchmesser, mit Deckel. 5.9 Tiegelzange. Bei Platintiegeln Zange mit Platinspitzen verwenden. 5.10 Muffelofen, elektrisch beheizt, einstellbar auf eine Temperatur von 500 C 25 C. 5.11 Mikropipette, 20 l Kapazitt, in Verbindung m

21、it einer Graphitrohrkvette. 5.12 Spritze, abgestuft, mit einstellbarem Fassungsvermgen von 2 l, in Verbindung mit einem CRA-Atomisator. 4 DIN ISO 8691:2010-09 6 Proben Probennahme nach ISO 3170, ISO 3171 oder einer gleichwertigen nationalen Norm. 7 Vorbereiten von Bezugslsungen Bezugslsungen frisch

22、zubereiten: Die Vanadium-Standardlsung (4.7) nach Mengenangaben aus Tabelle 1 in eine Reihe von 100 ml Messkolben (5.6) geben und mit Salzsure (4.1) bis zur Markierung auffllen. Tabelle 1 Bezugslsungen Vanadium-Standardlsung, Volumen ml 0,2 0,5 1,0 1,5 2,0 Vanadiumgehalt der Bezugslsung mg/kg 0,2 0,

23、5 1,0 1,5 2,0 8 Vorbereiten der Gerte 8.1 Atomabsorptionsspektrometer Eine Vanadium-Hohlkathodenlampe verwenden und die Wellenlnge auf 318,3 nm einstellen. Die Wellenlnge so verstellen, dass die Strahlungsintensitt maximal ist. Die kleinst mgliche Zeitkonstante einstellen. Keinen Deuteriumuntergrund

24、kompensator verwenden. 8.2 Flammenloser Atomisator Nach Austausch des Graphitrohres mssen Vanadium-Hohlkathodenlampe, Kvette oder Graphitrohrhalter auf optimale Energieausbeute eingestellt werden. Das Absorptions/Konzentrations-Verhltnis der Bestimmung hngt von dem Graphitrohr ab. Daher muss jede Me

25、ssreihe mit demselben Graphitrohr erfolgen. Inertgas- und Khlwasser-Versorgung anpassen. Da diese Internationale Norm die Verwendung zweier grundstzlich verschiedener Systeme zur Atom-absorptionsspektrometrie vorsieht, sind in 8.2.1 und 8.2.2 Richtwerte fr Bestimmungsbedingungen enthalten, die fr di

26、e jeweilige Steuerung angepasst werden knnen. 8.2.1 Bestimmung mit einer Graphitrohrkvette Mit der Mikropipette (5.11) die Absorptionskvetten mit 20 l der Prflsung (9.1) befllen. Zwischen zwei aufeinander folgenden Bestimmungen drei Mal 5 s lang auf Maximaltemperatur erwrmen (siehe Tabelle 2). 8.2.2

27、 Bestimmung mit einem CRA-Atomisator Mit der Spritze (5.12) die Absorptionskvetten mit 2 l der Prflsung (9.1) befllen. Beim Einspritzen der Lsungen darauf achten, dass die Nadel der Spritze im Innern des Rohrs bleibt, gegenber der Einspritz-ffnung, und dass die Spritze schnell geleert wird. Zwischen

28、 zwei aufeinander folgenden Bestimmungen 1 s auf Maximaltemperatur erwrmen (siehe Tabelle 2). 5 DIN ISO 8691:2010-09 Tabelle 2 Richtwerte fr Prfbedingungen in Abhngigkeit der Atomisierungsquelle Atomisierungsquelle Vorgang Graphitrohrkvette CRA-Atomisator Kvette fllen 20 l Pipette (5.11) 2 l Spritze

29、 (5.12) Trocknung 30 s bei 100 C 30 s bei 100 C Verbrennung 10 s bei 700 C 10 s bei 700 C Atomisierung 20 s bei 2 700 C 3 s bei 2 400 C Reinigung: auf max. Temperatur erwrmen 3-mal 5 s 1-mal 1 s 8.3 Aufzeichnungsgert Das Aufzeichnungsgert (5.4) ungedmpft mit zehnfacher Empfindlichkeit betreiben. ANM

30、ERKUNG 3 Die Atomisierungsspitze ist durch ein kurzes ballistisches Signal gekennzeichnet. Dmpfung im Spektrometer oder Aufzeichnungsgert wrde zu Absorptionsverlusten und gekrmmten Bezugslinien fhren. Elektronische Messgerte mit oder ohne Mikroprozessorsteuerung mssen nach den Anweisungen des Herste

31、llers betrieben werden. 9 Prfverfahren 9.1 Vorbereiten von Prflsungen Vor dem Wgen die Probe durch krftiges Schtteln und/oder Rhren homogenisieren. 2 g bis 4 g der Probe auf 0,01 g in einen vorher abgewogenen, sauberen Tiegel (5.8) geben. 0,4 g Schwefel (4.3) oder 1 g Xylensulfonsure (4.5) hinzufgen

32、 und den Tiegel auf einem Tondreieck in einem Abzug erwrmen, bis sich die Probe entzndet und langsam ausbrennt. ANMERKUNG 4 Falls eine groe Anzahl an Proben verbrannt wird, wird ein elektrischer Verbrennungsofen empfohlen. Den Tiegel in einen Muffelofen (5.10) stellen und mindestens 1 h (bei Bedarf

33、ber Nacht) bei einer Temperatur von 500 C 25 C erwrmen. Nach dem Veraschen den Tiegel aus dem Ofen nehmen, den Deckel aufsetzen und auf 60 C bis 70 C abkhlen lassen, oder auf eine Temperatur, bei der die Salzsure gefahrlos hinzugefgt werden kann, ohne zu sieden. Den Deckel abnehmen und die Asche im

34、Tiegel mit 3 ml Salzsure (4.1) lsen. Den Deckel wieder aufsetzen und den Tiegel 30 min in einem Temperaturbereich zwischen 60 C und 70 C halten, zum Beispiel in einem Heiluftschrank. Tiegel und Lsung auf Raumtemperatur abkhlen lassen und mit abgenommenem Deckel auf 0,01 g wgen. Nach dem Wgen den Dec

35、kel wieder auf den Tiegel mit der Prflsung setzen und den Rest der Bestimmung innerhalb 1 h nach dem Wgen durchfhren. 6 DIN ISO 8691:2010-09 9.2 Vanadium-Bestimmung 9.2.1 Allgemeines Messverfahren Die Gerte nach Abschnitt 8 und den Anweisungen des Herstellers vorbereiten. Die Kvette je nach verwende

36、ter Atomisierungsquelle mit einer Bezugslsung (8.2.1) oder Prflsung (8.2.2) befllen. Sofort das Programm der Steuerung starten (siehe 8.2.1 oder 8.2.2). Das Aufzeichnungsgert etwa 10 s ab Start der Atomisierung bis zum Abschluss der Atomisierungsspitze eine Kurve zeichnen lassen. Zur Auswertung der

37、Atomisierungsspitze zuerst eine Senkrechte vom Absorptionsmaximum zeichnen, dann die Grundlinie am Anfang der Atomisierungsspitze bis zum Schnittpunkt mit der Senkrechten verlngern. Die Hhe von dieser theoretischen Grundlinie bis zum Absorptionsmaximum messen. 9.2.2 Kalibrierung 9.2.2.1 Das Absorpti

38、onsmaximum fr den Nullpunkt messen. Hierzu die Kvette mit Salzsure (4.1) be-fllen. Dies wird als Absorptionsmaximum der Probe aufgezeichnet. Der Vanadiumgehalt wird durch Extrapo-lation der in 9.2.2.2 konstruierten Kurve berechnet. 9.2.2.2 Die Messung fr alle Bezugslsungen (Tabelle 1) wiederholen. S

39、ie werden in der Reihenfolge zunehmender Konzentration nacheinander in die Kvette gegeben. Zwischen der Atomisierung zweier aufeinander folgender Bezugslsungen den Atomisator wie unter 8.2.1 und 8.2.2 beschrieben erwrmen. Die Werte der Vanadium-Absorptionen der Bezugslsungen gegen die Vanadium-Konze

40、ntrationen auftragen, in mg Vanadium je kg Lsung. 9.2.2.3 Bestimmung der Vanadium-Absorption von drei Prflsungen. Die Vanadium-Absorption der Prflsung aus der in 9.2.2.2 abgeleiteten Bezugskurve ermitteln. Die Bestimmung fr diejenige Bezugs-lsung wiederholen, deren Absorption dem Wert der Prflsung a

41、m nchsten kommt. Das Ergebnis durch Mittelwertbildung aus den drei Ergebnissen der Prflsungs-Absorption ermitteln. 10 Berechnung Den Vanadiumgehalt V der Probe in mg je kg mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnen: mAGCAmAGCAV=1bbbb1ssssDabei ist Asdie Absorption der Prflsung; As1die Absorption de

42、r Bezugslsung, deren Absorption dem Wert der Prflsung am nchsten kommt; Abdie Absorption der Blindlsung; Ab1die Absorption der Bezugslsung, deren Absorption dem Wert der Blindlsung am nchsten kommt; Csder Vanadiumgehalt der Bezugslsung, deren Absorption dem Wert der Prflsung am nchsten kommt, in mg

43、je kg; Cbder Vanadiumgehalt der Bezugslsung, deren Absorption dem Wert der Blindlsung am nchsten kommt, in mg je kg; Gsdie Masse der Salzsure-Prflsung in g; Gbdie Masse der Salzsure-Blindlsung in g; m die Masse der Probe in g. 7 DIN ISO 8691:2010-09 8 11 Angabe der Ergebnisse Den nach Abschnitt 10 b

44、erechneten Vanadiumgehalt in mg je kg dokumentieren, auf 0,05 mg/kg. 12 Przision Die Przision des Verfahrens wurde durch statistische Auswertung von Ringversuchen ermittelt und ist wie folgt: 12.1 Wiederholbarkeit Der Unterschied zwischen zwei Ergebnissen, die von demselben Beobachter mit demselben

45、Gert unter konstanten Arbeitsbedingungen an derselben Probe ermittelt werden, wrde auf die Dauer bei blicher und korrekter Anwendung des Verfahrens nur in einem von zwanzig Fllen einen Wert von 0,1 mg/kg berschreiten. 12.2 Vergleichbarkeit Der Unterschied zwischen zwei einzelnen und unabhngigen Erge

46、bnissen, die von verschiedenen Beobachtern in verschiedenen Laboratorien an gleichen Proben ermittelt werden, wrde auf die Dauer bei blicher und korrekter Anwendung des Verfahrens nur in einem von zwanzig Fllen einen Wert von 0,2 mg/kg berschreiten. 13 Prfbericht Der Prfbericht muss mindestens die folgenden Angaben enthalten: a) Hinweise zur vollstndigen Identifizierung des geprften Produktes; b) Verweisung auf diese Internationale Norm; c) Prfergebnis (siehe Abschnitt 11); d) jede Abweichung, vereinbart oder nicht, von dem in dieser Internationalen Norm festgelegten Verfahren; e) Prfdatum.