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拉曼光譜在油品檢測中的應(yīng)用

發(fā)布時間:2022-11-09
      拉曼光譜是一種分子散射光譜,當(dāng)激光照射不同物質(zhì)后,因為物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的不同,其散射光頻率不同,得到的拉曼譜圖也不同。因此,拉曼光譜可用于物質(zhì)分子的定性和定量分析。

      由于拉曼光譜技術(shù)具有幾乎對樣品無損、對檢測環(huán)境無特殊要求以及可實現(xiàn)在線分析等優(yōu)點,很好地契合了石油產(chǎn)品分析應(yīng)用的需求,其在石化領(lǐng)域中的應(yīng)用始于20世紀(jì)80年代,近些年來更是成為研究的熱點。目前可分析的石油產(chǎn)品包括天然氣、汽油、柴油、潤滑油以及石腦油、煤焦油等,在定性分析和定量分析領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用,基本覆蓋了石油產(chǎn)品應(yīng)用分析的各個領(lǐng)域,常用于進(jìn)行品種鑒別、含量測定以及性能考察。

差分應(yīng)用案例:柴油品種鑒別

六種柴油的拉曼光譜圖

六種柴油特征峰強度比值分析



*注:IR1指1301cm-1與1449cm-1拉曼位移處所對應(yīng)的峰強度的比值;IR2指1377cm-1與1449cm-1拉曼位移處所對應(yīng)的峰強度的比值;IR3指1377cm-1與1301cm-1拉曼位移處所對應(yīng)的峰強度的比值。


      石油煉化常用的工藝流程為常減壓蒸餾、催化裂化、加氫裂化、加氫精制、催化重整等。實驗對部分煉化過程中的柴油以及成品柴油進(jìn)行拉曼測試,測試樣品分別為國Ⅵ車用柴油(1號)、船用輕質(zhì)燃料油(2號)、出口柴油(3號)、內(nèi)河船用燃料油(4號)、變壓器油(5號)和常減壓柴油(6號),拉曼測試譜圖如圖1所示。


      觀察譜圖發(fā)現(xiàn),不同柴油在圖中陰影區(qū)域有較為明顯的差別,5號柴油在陰影區(qū)域內(nèi)僅1301cm-1和1448cm-1兩個特征峰,而其余柴油均有1301cm-1、1377cm-1和1449cm-1三個特征峰,因此可快速鑒別出變壓器油。此外,對上述陰影區(qū)域的特征峰做進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)(見表1),首先根據(jù)IR3值可將柴油分為三組,分別是IR3值大于1.5為一組(2號)、IR3值約等于1為一組(4號和6號)以及IR3值小于0.8為一組(1號和3號)。在上述基礎(chǔ)上,再根據(jù)IR1或IR2鑒別4號和6號柴油,其中4號的IR1或IR2小于0.3,而6號大于0.3。1號和3號柴油的鑒別可先根據(jù)IR3值將其與其他柴油區(qū)分開,再根據(jù)1000cm-1左右的特征峰(圖1紅圈標(biāo)注處)進(jìn)行鑒別。


      結(jié)尾,簡智也將持續(xù)關(guān)注并探索差分拉曼光譜技術(shù)在石油化工領(lǐng)域的深度應(yīng)用,敬請期待。

簡智拉曼光譜儀SSR-3010


參考文獻(xiàn):


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