NB SH T 0864-2013 润滑脂中金属元素的测定.电感耦合等离子体发射光谱法.pdf

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1、ICS 75.100 E36 商豆豆/简直IT0864-2013 S锦互直通arc宣言锢在立时也甜言or(撤销盟挝榻直至宣立时锦Jsi固始.b措ca锺盟塞雷嘟嘟byi盟军如飞relyc侃.pledpl摇直盟aa:在阻ice:国ssio盟躇铺位睡锅巧NB/Sl王/T0864一甲2013目四吕本标准按照GB/T1. 1-2009 标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写给出的规则起草。本标准使用重新起草法修改采用美国试验与材料协会标准ASTMD7303 - 06 电感搞合等离子体发射光谱法测定润滑脂中金属元素含量的标准试验方法。本标准与ASTMD7303一06的技术性差异及原因如下:一一规范性引用

2、文件中部分引用标准采用了我国相应的国家标准和石化行业标准;一一本标准将ASTMD7303 -06中8.9条-8.16条内容移到第7章，因为这些内容与第7章仪器的标题更符合;一一本标准7.10条中增加了玻璃容量瓶的使用，因为除了氢氟酸的使用需用到聚丙烯材料的容量瓶外，其余均可以使用玻璃容量瓶;一一将ASTMD7303 -06的8.13条中的250mL的蒸发皿改为50mL的增塌，灰化时通常使用培塌盛装样品，蒸发皿使用不方便;将ASTMD7303 -06的8.16条中的红外灯改为电炉，因为硫酸盐灰分消解法中样品的炭化通常在电炉上进行，ASTM D7303 -06的8.16条中提及的红外灯在样品灰化时

3、几乎未用;一一在10.1条中增加了关于硫元素测定的注，因为加硫酸会干扰硫元素的测定，在样品燃烧和灰化时硫元素也会挥发损失;一一在10.1条中增加了关于坝元素测定的注2，因为加人硫酸会与顿生成硫酸锁沉淀，使锁元素的测定值偏低;一一在10.1. 1中增加了关于增塌使用的注，增塌受到腐蚀后会影响元素测定;一一在表1及表2中将波长小数点后的位数统一为三位。本标准由中国石油化工集团公司提出。本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员(SAC/TC280/ SC1 )归口。本标准起草单位:中国石油化工股份有限公司润滑油重庆分公司、中国石油化工股份有限公司油滑油上海分公司。本标准

4、主要起草人:李萍、陆美玉、徐衡、张燕、罗玉兰。I NB/SH/T 0864一2013润滑脂中金属元素的测定电感藕合等离子体发射光谱法警告:本标准可能涉及某些危险性的材料、操作和设备，但并未对与此有关的所有安全问题都提出建议。用户在使用本栋准之前应建立适当的安全和防护措施，并确定把关规章限制的适用性。具体的一些防范措施于第8章和第10章中给出。1 范围本标准规定了采用电感搞合等离子体发射光谱(ICP-AES)法测定未使用过的润滑脂中多种金属元素含量的方法，金属元素包括铝、锡、坝、钙、铁、理、镜、锢、硅、专内和饵，也可用于磷和硫非金属元素的测定。本标准的测定范围为:铝(lO mglkg -600m

5、glkg)、锦(10mglkg -2300mglkg)、坝(50mglkg-800mglkg)、钙(20mglkg-50000mglkg)、铁(10mglkg-360mglkg)、理(300mglkg -3200mglkg)、镇(30mglkg- 1 OOOOmglkg)、铝(50mglkg-22000mglkg)、磷(50mglkg-2000mglkg)、硅(10mgl kg -15000mglkg)、纳(30mglkg-1500mglkg)、硫(1600mgl均-28000mglkg)和特(300mglkg-2200mglkg)。含量低于此范围的元素，可以采取增加样品量的方法进行测定，含量

6、高于此范围的元素，可以采取减少样品量的方法，或者样品溶解后增大稀释倍数的方法进行测定。但是，尚未确定这些条件下的精密度，这些条件下的精密度可能与表3所给出的不同。本标准也可用于其他金属，如锐、棚、锅、铭、铜、铅、组、销、铁等的测定。但尚无足够的数据确定其精密度，这些金属可认为是润滑脂的杂质或添加元素。在制备试样时，用多种酸(及其混合物)分解润滑脂样品。本标准没有规定具体的酸的类型。如果灰分溶解后产生肉眼可见的不溶物(假设该不溶物钮含了部分待测元素)，则本标准就不适用于测定该类型的润滑脂。当样品中待测元素浓度超出标准曲线上限时，可以对溶解的试样适当稀释后进行测定，这样并不会降低方法的测量精密度。

7、2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注臼期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注目期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 602 化学试剂杂质测定用标准溶蔽的配制(GB/T 602-2002 , ISO 6353一1:1982 , NEQ) GB/T 6682-2008 分析实验室用水规格和实验方法(ISO3696: 1987 , MOD) GB/T 17476 使用过的润滑油中添加剂元素、磨损金属和污染物以及基础油中某些元素测定法(电感搞合等离子体发射光谱法)NB/SH/T 0824 润滑油中添加剂元素含量的测定电感娟合等离子体

8、原子发射光谱法NB/SH/T 0843 石化行业分析测试系统的评价统计技术法SH/T 0229 固体和半团体石油产品取样法ASTM D6792 石油产品和润滑剂测试实验室的质量系统指南NB/SHlT 0864-2013 3 术语和定义4 方法概要将经过准确称量的润滑脂试样，经马弗炉琉酸盐灰分法或用酸在密闭容器中微波消解的办法进行分解，最后，用ICP-AES对这些稀释的酸济液进行分析，使用水路性标准溶液。用自由吸人或蠕动泵将试样?容液导人ICP仪器进行测量。通过比较试样溶被与标准海液中元素的发射强度，计算试样溶液中被测定元素的含量。5 方法应用，5. 1 兀于所有机械装置的轴承都会用到润滑脂。揭

9、滑路卤90%(质量分数)的油和皂或其他稠化剂组成p润滑脂中通常含有1-二种以上的金属及非金属元素，不是作为提高性能的添加剂或稠化齐IJ而引入，就是使用过的润滑脂中的污染物和磨损金属。削定这些元主主含量是润滑脂生产的一个重要方面。金属含量还可以表明润滑脂I=j:l*均住剂的含量c另外，可靠的分析技术有助于对新的和现场在用的润滑脂问题的诊断处理。5.2 虽然GB/T17476或NB/SH/T0824两种ICP-AES方法在油品工业的其他领域广泛用于金属分析，但国王润滑脂不溶于其使用的有机溶弄仁不能用于润滑脂分析5国说，润滑脂样品应通过酸分解转化成水溶液后，进行I臼-AES甜定。5.3本，标准提供了

10、一种润滑胳样品多元素同时分析的测试方法。6 干扰川6. 1 光谱于扰:通过合理选择分析波兵，可元素相豆之间不产生己知的光谱干扰。然而可按照G/r刃hdj飞的技术旺。6. 中6. 也6. 7 7. 7. 可按即加1阔的操作指南，确定并1发生器，能产生和维持等离子体均可使用。巳j容解的润滑脂试样榕液中待测元素的推荐波长见表102 L Ze?R , e 铝锦顿钙铁f里镜7.10 容量瓶:7.11 马弗炉:弗炉。警告:采取必要措7. 12 电炉:lkW ( 8 试剂和材料NB/SHlT 0864-2013 317.933 364.441 396头847|飞422.673 8. 1 试剂纯度:全部试剂均

11、应使用分析纯。如果事先经过验证，其他级别的试剂能达到足够的纯度而NB/SHI0864-2013 不影响测定的精确度，也可使用。8.2 硫酸:浓硫酸。警告:可引起严重烧伤，真腐蚀性。8.3 硝酸:浓硝酸。警告:可引起严重烧伤，具腐蚀性。8.4 盐酸:浓盐酸。警告:可引起烧伤。8.5 氢氟酸:浓氢氟酸。警告:可引起严重烧伤。8.6 水溶性标准，榕液:单元素水溶性标准溶液放度为100mglL。可按GB/T602配制，或者直接购买。8. 6. 1 多元素水溶性标准溶液更方便使用。8.6.2 内标:是指水溶性的钻、锢、坑、纪或其他单元素标准，润滑脂试样或校准标样不含此组分，它们的标称浓度均为500mgl

12、kgo8. 7 水:蒸悟水或去离子水，除非另有说明，水应符合GB/T6682-2008中二级水的要求。8.8 质量控制(QC)样品:最好是一个或多个稳定的并具代表性的润滑脂样品的一部分，质量控制样品可用于检查第15章所描述的测试过程的有效性。9 驭样取样的目的是为了获得一份能够代表整个产品质量的试验样本。因此按照SH/T0229方法的要求，获取试验样品。取样方法会影响本标准的精确度。10 试样的准备10.1 硫酸盐灰分消解法:注1:加硫酸会干扰硫元素的测定，在样品燃烧和灰化时硫元素也会挥发损失，硫元素的测定不宜使用本分解法。注2:加硫酸会干扰韧元素的测定，银元素的测定不宜使用本分解法。10.

13、1. 1 在容量合适的增塌中准确称取(1-2) g士O.lg的润滑脂样品。在电炉上将样品炭化至样品量减少到约0.5go注:某些皂基润滑脂呈碱性，会腐蚀瓷埔塌和石英柑塌，在处理皂基脂时宜用铀士甘塌。10.1.2 待炭化物残渣冷却后，加人1mL-2mL浓硫酸，在电炉上小心加热，注意不要让内容物溅出，继续加热直到不冒烟为止。10.1.3 把炭化好的样品置于强度为5250C:t 250C的马弗炉中，直到碳差不多完全氧化，一般需要2ho10.1.4 如果存在黑色残渣，表明未灰化完全，则应重复10.1.2步骤以达到完全硫酸盐化。10.1.5 加入大约5mL硝酸、盐酸或其他合适的无机酸到残留物中，缓慢加热溶

14、解剩下的固体残余物。注:若使用高氨酸，应将样品经硝酸充分酸化后加入。10.1.6 在25mL或50mL容量瓶里用去离子水稀释?容液并定容。注:可以质量或体积为基准进行稀释。10.2 密闭容器微波炉消解法:10.2.1 在带有泄压装置的阴阳消解罐内准确称量O.lg-lg润滑脂样品，加入4mL浓硝酸、液盐酸或者其他合适的元机酸。4 注1:从安全的角度来看，如果消解的样品含有挥发性或者易于氧化的有机成分，最初的称样量不要超过O.lg，并且在盖好盖子之前观察样品的反应。如果有剧烈反应发生，待反应停止后才盖好盖子。若没有出现明显的反NB/SH/T 0864-2013 应，可以最大称到19样品。注2:某些

15、型号的微波炉能够同时处理多个样品消解罐。10.2.2 密闭容器微波消解仪的温度控制器为消解方法提供主要的反馈控制装置。在整个消解过程中，需要安装一个温度传感器来实施温度控制(无论一个罐或多个罐)。微波消解系统应能敏感地检测出土2.5 c内的温度变化，并允许在2s内调节微波系统的功率输出。10.2.3 所有的消解罐和容器应仔细用酸洗然后用水清洗。当交替处理高浓度的样品和低浓度的样品时，所有消解罐的聚四氟乙烯内衬应使用1: 1的热盐酸(大于800C，但低于沸点)至少浸泡2h，再用1: 1的热硝酸(大于800C，但低于沸点)至少浸油站，然后用水清洗并且在洁净的环境中干燥。如果不知道消解罐以前是否使用

16、过或怀疑有交叉污染，该清洗步骤也适用。聚合材料或者玻璃材质的定容器皿和储存容器应使用更稀的酸(约10%体积分数)浸泡，然后用水清洗并且在洁净的环境中干燥。其他的清洗方法如果满足要求，也可以使用。10.2.4 分析人员要注意潜在的剧烈反应。如果在开始加入试剂即发生激烈的反应或者怀疑样品中含有容易氧化的物质，可以让样品在未加盖的消解罐内预消解。出于安全的考虑(例如，二氧化碳快速从碳酸盐中释放，容易氧化的有机物等)，可以在这一步加热。一旦初始反应停止，样品可以按消解步骤继续消解。10.2.5 按照仪器使用要求，密封消解罐并将其正确地置人微波炉中，连接好温度传感器和压力传感器。10.2.6 如果仪器操

17、作条件是用温度控制来确定，对特定基体的样品，也可以使用压力控制系统。由于不同基体样品有不同的反应特性，因此，对各种特殊基体类型的样品，在用压力控制之前，应使用温度控制来确定适合的条件。在消解完成后，至少让消解罐在微波消解炉内冷却5min后才取出。10.2.7 设置微波炉程序在125W时加热15min，然后斜升到190W再加热15mino注1:不同型号的微波消解系统要求不同的升温速率和保持温度的参数。注2:应考虑使用的消解罐能够承受的温度和压力。过热和过大的压力会导致消解罐变形和潜在的泄漏。10.2.8 本标准难以针对具体型号的微波消解系统和制造商制定出安全建议，但建议本标准的使用人员仔细阅读设

18、备手册，咨询制造商和查阅其他正确使用微波消解系统的文献。建议操作人员注意，使用本标准消解样品可能会快速产生超过消解罐承受能力的高压，引起罐的破裂和损坏消解系统。警告:处理加热后的消解罐时要特别注意，因为其可能具有较高的内压。警告:消解罐的外罐耐酸和溶剂的性能不如内衬材料，不应受到化学或物理损伤，以确保使用性能和安全的需要。需要对罐的材料进行例行检查以确保使用的安全。警告:另外一个需要注意的就是没有泄压装置的密封消解罐的安全性。温度是一个很重要的可变的控制反应的参数。在安全范围内，可以通过增加压力来提升温度。有些消解罐会在一定的压力下破裂，破碎甚至爆炸。只有带有泄压装置的合适的惰性聚合材料(比如

19、PFA或者TFM和其他的)制成的消解罐，或者带有泄压装置的合适的惰性聚合材料内衬的消解罐，才可以作为本方法消解罐使用。建议使用者不要使用家用微波炉或者没有泄压装置的消解罐进行样品的消解。一定要使用实验室级的微波设备来避免这些危险。警告:不宜在实验室使用家用微波炉来进行本实验。有以下几个需要注意的安全事项:首先，在一个密闭容器消解微波单元中，当用酸(如硝酸)来实现样品的消解时，释放出来的酸蒸气可能腐蚀系统的安全装置(开门时自动断开微波炉磁控管的装置)。而这会导致操作者暴露在微波场内。可以使用带有隔离装置及抗腐蚀的消解系统来避免这些风险。警告:在消解反应中，通常会产生有毒的氮氧化物，氟化氯和氯气(

20、来自于加入的盐酸)等气体。因此，必须在通凤效果良好的通风榻内打开反应罐。警告:分析人员应戴防护孚套并做好脸部防护，在任何时候都不允许含酸溶液接触皮肤和被吸入蹄内。10.2.9 加热循环完成后，将热的压力罐置于冰浴内至少冷却比，然后将消解好的样品全部转移到25mL的容量瓶内，并用去离子水定容到刻度(见10.1. 6注)。注1:在打开消解罐时应加倍小心以防止液体溅出。注2:如果润滑脂样品中含有难熔元素如硅，锢，顿等，在溶解的最后阶段溶液内可能出现一些不能溶解的的残留5 NB/SHlT 0864-2013 11 11. 12 12.4 12.4.1 润滑物。在这种情况下可以分析硅含-RJ宜使用耐氢在

21、损害。一些消解后留物，或者长及其使用时6 内锢统缸u也可以使用其他的内标、波!乏及浓度。ICP样品引人系统玻璃成分的潜的不相混合的有机残，将NB/SH/T 0864-2013 、人叫飞、13 校准13. 1 对特定仪器应确定测量的线性范围。通过测定空白溶液和标准系列榕液，建立各元素的标准fttl线，试样j容液的测量放度必须落在各标准曲线的线性范围内。13.2 在开始每组样品测试之前，用空白和工作标准溶液建一条两点校准曲线。用检查标准来确认每个元素是否处于校准状态。当用检查标准测量所得的结果对于所有欲测元素浓度在预期浓度5%误差范罔，则可进行试样分析。否则需要对仪器进行必要的调整，每分析5个试样

22、，要用检查标准溶液重复进行这一检查步骤。13.3 由强度、比tf算校正因子。还可通过仪器制造商所提供的计算机程序校准仪器。j?飞jj 14 式样分析/14. 1 按以下方法测定所关注的1好有元素的ICP检出限:制备含内标(可选)的稀酸空白济?夜:移取1000L的内标储备液至50mL的量瓶里，用稀酸稀释至刻皮定容，盖好瓶盖后1昆合均匀。用与网点校准标样相同的条件或者参数对此溶液的所有待测元素进行10次连续分析。用ICP仪器提供的软件，测定所关注的每个元素10次测定结果的标准锦差。每个兀素的检出限就是其标准偏差的兰倍。检出限应每天在仪器较准后测定。14.2 按照较准标样的条件(即相同的积分时间，背

23、景校正点(可选)，等离子体维持的条件等)，以7 NB/SHlT 0864-2013 17 报告结果报至三位有效数字，单位为mglkg或%(质量分数)。18 精密度和偏差按下述规定判断试验结果的可靠性(959毛置信水平)。18. 1 重复性:在同一实验室，同一操作者使用同一仪器按相同方法对同一试样连续测定两个试验结果之差不能超过表3的要求。18.2 再现性:在不同的实验室，由不同试验者使用不同仪器按相同方法对同一试样测定的两个单一、独立结果之差不能超过表3的要求。18.3 偏差:由于没有合适的涉及润滑脂中元素含量的标准物质，因此本标准的偏差无法确定。表3润滑脂分析的精密度Y巳芸F弩芸之范围/(m

24、glkg) 重复性/(mglkg) 再现性/(mglkg) 铝10 -600 O. 2163XO 9 6. 8156XO 9 锦10 -2300 O. 3051XO 8191 4. 6809XO.8191 织50 - 800 O. 3165XO 7528 2. 9503XO.7528 钙20 -50000 2. 2853XO.7067 3.0571XO.7旧铁10 -360 O. 8808XO.7475 2. 5737 XO 7457 组300 -3200 0.0720XJ. 0352 O. 1476XJ. 0352 续30 -10000 O. 6620XO.6813 2. 6155XO.68

25、13 辛目50 -22000 O. 1731XO.9474 0.4717 XO 9474 磷50 -2000 1. 2465 XO 67咽4. 0758XO 6740 硅10 -15000 1. 3859XO.9935 4.8099XO阳铀30 -1500 6. 5760XO.5 11. 571XO 5 硫1600 -28000 1. 0507 XO 85田1. 5743XO自由 绊300 -2200 0.1904XO.8607 O. 5912XO 8回7注:X为用mglkg表示的平均浓度。8 附录A(资料性附录)贯量控制方法NB/SHI0864一2013A.1 通过分析质量控制样品(QC)来

26、确认仪器性能和测试过程可靠性(如果可能可用经分析过的代表性样品)0A.2 在1111:过程序开始前，方法使用者需要测定号C样品的平均值相控制限(见NB/SH/T0843和ASTM MNL 7)。A.3 记下QC结果，利用控制图表或其他相当的统计技术进行分析，确定整个实验过程的统计受控状态(见NB/SH/T0843和ASTMMNL 7)。任何超出控制范围的数据都应查找根本原因，其结果可能(并非必须)会导致仪器重新校准。A.4 如果试验方法中无明确要求，质量控制测量的频率取决于被测样品质量风险、测试过程显示的稳定性以及用户要求。通常，在每个试验工作日应随常规样品分析一次QC样品。如果常规分析的样品

27、数量大，就应增加QC样品的分析频次。然而当测试表明试验过程处于统计受控状态，即可减少QC测量的频次(见ASTlVID6792中减少QC测试频次指南)。A. 4.1 号C样l曰:的精密度应符合方法的精密度要求以确保数据可靠。A.5 定期分析的QC样品的类型应能代表常规分析的样品。QC样品应足够提供周期分析使用，同时在预期的储存条件下必须是均匀和稳定的。A.6 如果在质量控制及控制图表技术方面希望获得进一步的指导，参阅相关文件(见NB/SH/T0843 , ASTM D 6792和ASTMMNL 7)。注:ASTM MNL 7数据表示和控制图分析手册。9 的FON!可。OH国的圈Z中华人民共和国石油化工行业标准润滑脂中金震元素的测定电感藕合等离子体发射光谱法NB/SHlT 0864一-2013中国石化出版社出版发行地址:北京市东城区安定门外大街58号邮编:100011 电话:(010) 84271850 石化标准编辑部电话:(010) 84289937 读者服务部电话:(010) 84289974 http:/www.sinopec- E-mail: 北京金阴盛印刷有限公司印刷版权专有不得翻印习:2 开本880X 1230 1/16 印张l字数23千字2014年1月第1版2014年1月第1次印刷斗、书号:155114. 0729 定价:25.00元(购买时请认明封面防伪标识)