Определение содержания серы в нефтепродуктах — одна из ключевых задач производственных, нефтехимических и экологических лабораторий.
ГОСТ ISO 14596-2016 устанавливает эталонную методику количественного анализа серы методом энергетически-дисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии (EDXRF).
Спектрометр EDX6000B (Radonika / Skyray) полностью соответствует требованиям стандарта и позволяет определять серу в жидких углеводородах — мазутах, дизельном топливе, керосине, маслах, легких нефтяных фракциях — от десятков ppm до процентов.
1. Сфера применения ГОСТ ISO 14596-2016
Метод используется для анализа следующих объектов:
- нефтепродукты любой вязкости;
- сырьевые и переработанные углеводороды;
- смазочные масла;
- керосины, остаточные топлива, мазуты;
- технологические жидкости и нефтехимические смеси.
Стандарт охватывает концентрации серы примерно от 5–10 мг/кг до нескольких процентов — диапазон полностью перекрывается возможностями EDX6000B.
2. Принцип метода по ГОСТ ISO 14596-2016
Прибор облучает жидкий образец рентгеновским излучением и фиксирует интенсивность характеристических линий серы (S Kα ≈ 2,3 keV).
Расчёт производится по калибровочной кривой, построенной на стандартных образцах нефтепродуктов с известной массовой долей серы.
ГОСТ определяет:
- использование жидкостных кювет, обеспечивающих стабильную толщину слоя;
- обязательную калибровку на матрично-соответствующих стандартах;
- требования к повторяемости, времени экспозиции и корректировке матричных влияний.
3. Соответствие требований ГОСТ ISO 14596-2016 возможностям спектрометра EDX6000B
1. прибор должен обеспечивать анализ жидких проб
EDX6000B полностью соответствует этому требованию, поскольку конструктивно поддерживает работу с жидкостными кюветами. Прибор имеет держатели под стандартные кюветы с тонкоплёночным окном (Mylar или Prolene), что обеспечивает оптимальные условия для пропускания низкоэнергетической линии серы S Kα.
2. наличие стабильного и однородного слоя образца (аналитическая толщина)
ГОСТ указывает, что образец должен иметь стабильную толщину жидкого слоя.
EDX6000B обеспечивает это благодаря кюветам фиксированного объёма и геометрии, что исключает колебания толщины и обеспечивает повторяемость измерений.
3. высокая чувствительность к линии серы S Kα (~2,3 keV)
Спектрометр EDX6000B оборудован SDD-детектором с разрешением 135 eV, который обладает высокой эффективностью в низкоэнергетическом диапазоне. Это полностью соответствует требованию ГОСТ по чувствительности для определения низких концентраций серы (от десятков ppm).
4. использование вакуума или гелия для анализа лёгких элементов
ГОСТ требует, чтобы метод обеспечивал корректное возбуждение и регистрацию низкоэнергетической линии серы.
EDX6000B оснащён системой вакуумирования и поддерживает режим работы с гелием, что позволяет получать стабильный, низкошумный сигнал от S Kα и снижает поглощение излучения воздухом.
5. возможность проведения калибровки по стандартным образцам нефтепродуктов
ГОСТ ISO 14596-2016 предписывает обязательное построение калибровочной зависимости на нефтяных СО.
EDX6000B полностью поддерживает:
- многоточечные калибровки;
- построение градуировочной кривой по интенсивности линии S Kα;
- проверку линейности;
- корректировку межэлементных и матричных эффектов.
6. программные методы корректировки матрицы
ГОСТ указывает, что прибор должен корректировать влияние состава нефтепродукта на интенсивность сигнала серы.
EDX6000B реализует это через:
- FP-модель (Fundamental Parameters);
- эмпирические поправки;
- автоматическую нормировку спектров.
Это обеспечивает точность измерений в матрицах разной плотности, вязкости и ароматичности.
7. стабильность трубки и детектора во времени
EDX6000B оснащён микрофокусной рентгеновской трубкой (50 кВ/1 мА) с высокой долговременной стабильностью.
Прибор контролирует ток и напряжение источника, а ПО выполняет компенсацию дрейфа по контрольным линиям. Это соответствует предписанию ГОСТ о стабильности измерений.
8. достаточная повторяемость и воспроизводимость
ГОСТ требует, чтобы повторяемость анализа серы не превышала установленного диапазона отклонений.
EDX6000B обеспечивает:
- стабильную геометрию;
- минимальное влияние дрейфа;
- точное позиционирование кюветы;
- автоматический контроль качества.
В результате прибор демонстрирует высокую повторяемость даже при низких концентрациях серы.
9. отсутствие химической пробоподготовки
Метод по ГОСТ должен выполняться без реагентов, кислот, нагревания и т.п.
EDX6000B соответствует этому требованию полностью — анализ проводится непосредственно в жидкостной кювете, без изменения состава пробы.
10. скорость анализа и эффективность метода
ГОСТ определяет метод как быстрый инструментальный анализ.
EDX6000B выполняет измерения серы в течение 2–3 минут, что полностью укладывается в требования стандарта.
Прибор полностью соответствует метрологическим требованиям стандарта.
**4. Пробоподготовка жидких нефтепродуктов
(только кюветы, строго по ГОСТ)**
ГОСТ ISO 14596-2016 предписывает исключать перегрев, испарение или изменение состава пробы.
4.1. Отбор и гомогенизация
- Образец тщательно перемешивают.
- Вязкие продукты подогревают не выше 50 °C, только для снижения вязкости.
- Избегают вспенивания и попадания воздуха.
4.2. Кюветы для жидкостей
Используются:
- кюветы 32–40 мм,
- с окном из Mylar или Prolene (3–6 мкм),
- с кольцевым фиксатором и герметичной крышкой.
Стандарт прямо указывает, что аналитическая толщина слоя должна обеспечивать равномерность поглощения рентгеновских лучей. Жидкая кювета обеспечивает оптимальные условия для измерения низкоэнергетической линии серы.
4.3. Заполнение кюветы
- Проверить целостность окна.
- Заполнить кювету до уровня упора без пузырей воздуха.
- Закрыть крышкой и перевернуть для проверки герметичности.
- Протереть поверхность и установить образец в держатель прибора.
Никаких таблеток или прессования метод не предусматривает — только жидкость.
**5. Калибровка по ГОСТ ISO 14596-2016
(подробно, пошагово)**
Стандарт требует обязательной градуировки для нефтепродуктов.
5.1. Стандартные образцы
Используются СО с известным содержанием серы в матрице нефтепродуктов:
- 6–8 точек, охватывающих предполагаемый диапазон;
- концентрации от 5 ppm до 2–5 %.
5.2. Измерения эталонов
На EDX6000B:
- режим 15–25 кВ, 50–200 μA;
- экспозиция 60–300 с;
- измерение каждого СО минимум 2–3 раза.
5.3. Построение калибровки
ПО прибора формирует:
- зависимость интенсивности S Kα от концентрации серы;
- корректирует влияние углерода, водорода и ароматичности (матрица);
- проверяет линейность и точность.
5.4. Проверка
Контрольный образец должен давать отклонение не более ±5 %.
**6. Пошаговое выполнение анализа по ГОСТ
(полная инструкция)**
6.1. Подготовка прибора
- Включить вакуум или гелий — обязательно для линии S Kα.
- Прогреть рентгеновскую трубку 10–15 минут.
- Убедиться в стабильности детектора по контрольной точке.
6.2. Настройка аналитической программы
В ПО EDX6000B:
- метод «Sulfur in Oil» (S Kα);
- напряжение 15–25 кВ;
- ток 100–200 μA;
- фильтр Al (по ГОСТ допускается для уменьшения фона);
- время 100–200 секунд.
6.3. Установка кюветы
- Аккуратно уложить кювету в держатель.
- Следить, чтобы окно было направлено к детектору.
- Проверить отсутствие пузырей под окном — по ГОСТ это критичный фактор.
6.4. Измерение
Прибор:
- Выполняет спектральный сбор.
- Определяет интенсивность серы.
- Применяет матричные функции и FP-коррекции.
- Пересчитывает значения в мг/кг или %.
6.5. Обработка результатов
ГОСТ требует оценить:
- повторяемость (минимум 2 измерения кюветы);
- стабильность показаний;
- корректность по контрольной точке.
Разброс не должен превышать установленного стандартом диапазона.
**7. Сложности анализа серы в нефтепродуктах
и преимущества EDX6000B**
Особенности серы в жидких углеводородах:
- низкая энергия S Kα → высокие требования к вакууму;
- возможные матричные эффекты (поглощение в ароматических соединениях);
- необходимость тонкой плёнки и равномерного слоя.
EDX6000B обеспечивает:
- чувствительность до 5 ppm и ниже;
- режим гелия/вакуума для лёгких элементов;
- SDD-детектор высокой эффективности;
- автоматическую коррекцию матрицы FP;
- стабилизацию дрейфа по эталонной линии.
Это делает его полностью пригодным для измерений по ГОСТ ISO 14596-2016.
8. Интерпретация результатов
Типичные значения серы:
- дизель: 5–350 мг/кг;
- мазуты и остаточные топлива: 0,5–3 %;
- масла и технологические жидкости: 10–5000 мг/кг.
EDX6000B позволяет получать точные данные даже в сложных вязких матрицах.
9. Заключение
Метод определения серы в нефтепродуктах по ГОСТ ISO 14596-2016 полностью реализуем на спектрометре EDX6000B — прибор закрывает все требования стандарта:
- подходит для жидких кювет всех типов;
- обеспечивает чувствительность <10 ppm;
- не требует реагентов и химической пробоподготовки;
- даёт быстрые и стабильные результаты;
- поддерживает матрично-скорректированные калибровки.
EDX6000B — оптимальное решение для нефтеперерабатывающих, химических, технологических и экологических лабораторий.
📞 +7 (495) 661-61-09
🌐 https://radonika.com
✉ info@radonika.com