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拉曼光譜在油品檢測(cè)中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)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?yàn)槲镔|(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(duì)樣品無(wú)損、對(duì)檢測(cè)環(huán)境無(wú)特殊要求以及可實(shí)現(xiàn)在線分析等優(yōu)點(diǎn)，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(lái)更是成為研究的熱點(diǎn)。目前可分析的石油產(chǎn)品包括天然氣、汽油、柴油、潤(rùn)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(gè)領(lǐng)域，常用于進(jìn)行品種鑒別、含量測(cè)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(qiáng)度比值分析



*注：IR1指1301cm-1與1449cm-1拉曼位移處所對(duì)應(yīng)的峰強(qiáng)度的比值；IR2指1377cm-1與1449cm-1拉曼位移處所對(duì)應(yīng)的峰強(qiáng)度的比值；IR3指1377cm-1與1301cm-1拉曼位移處所對(duì)應(yīng)的峰強(qiáng)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(shí)驗(yàn)對(duì)部分煉化過(guò)程中的柴油以及成品柴油進(jìn)行拉曼測(cè)試，測(cè)試樣品分別為國(guó)Ⅵ車用柴油（1號(hào)）、船用輕質(zhì)燃料油（2號(hào)）、出口柴油（3號(hào)）、內(nèi)河船用燃料油（4號(hào)）、變壓器油（5號(hào)）和常減壓柴油（6號(hào)），拉曼測(cè)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(hào)柴油在陰影區(qū)域內(nèi)僅1301cm-1和1448cm-1兩個(gè)特征峰，而其余柴油均有1301cm-1、1377cm-1和1449cm-1三個(gè)特征峰，因此可快速鑒別出變壓器油。此外，對(duì)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(hào)）、IR3值約等于1為一組（4號(hào)和6號(hào)）以及IR3值小于0.8為一組（1號(hào)和3號(hào)）。在上述基礎(chǔ)上，再根據(jù)IR1或IR2鑒別4號(hào)和6號(hào)柴油，其中4號(hào)的IR1或IR2小于0.3，而6號(hào)大于0.3。1號(hào)和3號(hào)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(jiǎn)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(qǐng)期待。

簡(jiǎn)智拉曼光譜儀SSR-3010


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