化学发光定氮法是测定油品、化工产品中总氮含量的常用方法。它的特点是样品经高温裂解后直接测定,不需要湿化学消解,单点校正即可完成标定。
样品被引入高温裂解炉,在约 1000℃ 下气化并氧化裂解,其中的氮化物定量地转化为一氧化氮。反应气由载气携带,经膜式干燥器脱除水分后进入反应室。
在反应室内,亚稳态的一氧化氮与来自臭氧发生器的臭氧反应,生成激发态的二氧化氮;激发态分子跃迁回基态时发射光子,光信号由光电倍增管按特定波长接收,再经微电流放大器放大与计算机数据处理,转换为与光强度成正比的电信号。
在一定条件下,化学发光强度与一氧化氮的生成量成正比,而一氧化氮的量又与样品中的总氮含量成正比,因此可以通过测定化学发光强度得到总氮含量。
适用样品:原油、馏分油、成品油、石油气、塑料、石油化工产品、食品以及水中的总氮含量测定。
可参照的标准包括 SH/T 0657、ASTM D4629、ASTM D5762、GB/T 17674 等。选型时要核对标准中的适用范围是否覆盖自己的样品基质。
1. 裂解温度与转化率。温度不足会导致氮化物转化不充分,测定结果偏低;控温精度直接影响结果的重复性。一般要求控温范围覆盖室温至 1100℃,精度控制在 ±1℃ 左右。
2. 水分脱除。反应气中的水汽会影响发光反应的稳定性,膜式干燥器的状态需要定期关注。
3. 臭氧供给。臭氧发生器的稳定性影响发光强度的基线,采用高频低压元件的发生器功耗较低,长期运行更平稳。
4. 光电倍增管。作为检测核心,其灵敏度与噪声水平决定仪器的检出能力,需避免强光直射与剧烈震动。
5. 标样与校正。化学发光法可用单点校正,操作简便;但标样应定期核查,发现偏离及时重新标定。
以派特科斯 PTN-1000 化学发光定氮仪为例:测量范围 0.2ppm/L~10000mg/L 直至百分含量;裂解炉控温范围室温~1100℃,控温精度 ±1℃;可测固体、液体、气体样品,配相应进样器即可扩展。整套配置通常包括主机(数据采集与控制系统)、温控裂解系统、自动进样器、操作软件,计算机与打印机可选配。
如果需要硫、氮同时测定,可考虑硫氮一体机型;基质以油品或化工品为主时,按主要样品选择对应的进样与裂解配置更合适。