Traducción simple
Designación D2622-10 Método de prueba estándar para Azufre en productos derivados del petróleo por Espectrometría de Fluorescencia de Rayos X por Dispersión de Longitud de Onda1. Esta norma ha sido publicada bajo la designación fija D2622, el número que le sigue a la designación indica el año de adopción original o, en el caso de revisión, el año de la última revisión. El número entre paréntesis indica el año de la última aprobación. Un superíndice épsilon (ε) indica un cambio en editorial desde la última revisión o re-aprobación. Esta norma ha sido aprobada para su uso por agencias del Departamento de Defensa.
1. Alcance* 1.1 Este método de prueba cubre la determinación de azufre total en petróleo y sus derivados que están en una sola fase ya sea líquido a condiciones ambientales, licuable con calor moderado o soluble en disolventes de hidrocarburos. Estos materiales pueden incluir diesel, turbosina, queroseno, otros aceites destilados, nafta, aceite residual, aceite lubricante base, aceite hidráulico, crudo, gasolina sin plomo, gasóleo y biodiesel. 1.2 El rango de este método está entre el valor del Límite Combinado de Cuantificación (LCC) (calculado mediante procedimientos conformes a la práctica D6259) de 3 mg/kg de azufre total y la muestra de alto nivel en el round robin, 4.6% en peso de azufre total.
Tabla 1 Concentración de especies interferentes
NOTA 1 – La instrumentación cubierta por este método de ensayo puede variar en sensibilidad. La aplicación de este método de ensayo en concentraciones de azufre debajo de 3mg/kg puede ser determinada sobre una base individual de FRXDLO con instrumentos capaces de medir los niveles más bajos, pero en este método de prueba la precisión no es aplicable.
estándares o por la presencia de otros heteroátomos o especies que interfieren (ver Tabla 1). 1.6 Los valores indicados en unidades del SI deben ser considerados como los patrones. No se incluyen otras unidades de medida en este método. 1.7 Esta norma no pretende dirigir todas las inquietudes sobre seguridad, si las hay, asociadas con su uso. Es la responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad
1.2.1 Los valores del Límite de Cuantificación (LC) y la precisión del método para el instrumento de un laboratorio específico depende de la fuente de poder del instrumento (bajo o alto poder), el tipo de muestra y las prácticas establecidas por el laboratorio para llevar a cabo el método. 1.3 Las muestras que contengan más de 4,6% en masa de azufre debe ser diluido para llevar la concentración de azufre del material diluido dentro del ámbito de aplicación de este método de ensayo. Las muestras que se diluyen pueden tener mayores errores que las indicadas en la Sección 14 que las muestras no diluidas. 1.4 Muestras volátiles (tales como gasolinas de alta presión de vapor o hidrocarburos ligeros) pueden no cumplir con la precisión indicada debido a la pérdida selectiva de materiales ligeros durante el análisis. 1.5 Una asunción fundamental en este método de prueba es que los estándares y las muestras matriz que están bien igualadas o que las diferencias de matriz se contabilizan (véase 12.2) El desajuste por matriz puede ser causado por las diferencias en la relación C/H entre las muestras y
Especies
%masa tolerado
Fosforo Zinc Bario Plomo Calcio Cloro Oxigeno FAME (Ver nota 16) Etanol (Ver nota 16) Metanol (Ver nota 16)
0.3 0.6 0.8 0.9 1 3 2.8 25 8.6 6
2. Documentos de referencia 2
2.1 Métodos ASTM : D4057 Práctica para muestreo manual del petróleo y productos derivados del petróleo. D4177 Práctica de muestreo automático de petróleo y Productos derivados del petróleo D4294 Método de prueba para azufre en Petróleo y productos derivados del petróleo por Espectrometría de Fluorescencia de Rayos X por Energía Dispersa. D4927 Método de prueba para análisis elemental de lubricantes y componentes aditivos — Bario, Calcio, Fosforo, Azufre y Zinc por Espectrometría de Fluorescencia de Rayos X por dispersión de longitud de onda. D6259 Práctica para la determinación del Límite de Combinado de Cuantificación.
1 Este método de ensayo se encuentra bajo la jurisdicción del Comité D02 de ASTM sobre Productos y lubricantes derivados del petróleo y es responsabilidad directa del Subcomité D02.03 sobre Análisis Elemental. Edición actual aprobado el 15 de febrero de 2010. Publicado en marzo de 2010. Originalmente aprobado en 1967. Última edición anterior aprobado en 2008, D262208. DOI: 10.1520/D2622-10.
2 Para las normas ASTM citadas, visite el sitio web de ASTM, www.astm.org, o póngase en contacto con Servicio al Cliente de ASTM
[email protected]. Para el libro anual de ASTM y la infomación del volumen y Normas, consulte la página de resumen del documento de la norma en el sitio web de ASTM.
* Un resumen de la sección de cambios aparece al final de esta norma
1
D2622 - 10 cada elemento presente. Este cálculo se realizó para las diluciones de muestras representativas que contengan aproximadamente 3% de sustancias interferentes y 0.5% de azufre. Consulte nota 16 para obtener información adicional sobre el FAME, etanol y metanol.
D6299 Práctica para la aplicación de control de calidad estadístico y Control de técnicas de creación de gráficos para evaluar el desempeño del sistema de medición analítica. D7343 Práctica para optimización Práctica para optimización, manejo de muestra, Calibración y validación de métodos de Espectrometría de Fluorescencia de Rayos X de para Análisis Elemental de productos derivados del petróleo y lubricantes E29 Práctica para usar cifras significativas en datos de prueba para determinar la conformidad con las especificaciones.
5.2 Combustibles que contienen grandes cantidades de FAME, etanol o metanol (ver tabla 1) tienen un alto contenido de oxígeno que conduce a una absorción significativa de la radiación de azufre Kα radiación y resultados de bajo contenido de azufre. Sin embargo, estos combustibles pueden ser analizados utilizando este método de prueba que proporciona los factores de corrección que se aplican a los resultados (cuando se calibra con aceite blanco) o que los estándares de calibración sean preparados para que coincida con la matriz de la muestra. Ver 11.5. 5.3. En general, materiales de petróleo con composiciones que varían desde aceite blanco como se especifica en 9.1 pueden analizarse con estándares de materias primas que son de la misma o similar composición. Así una gasolina puede ser simulada por una mezcla de Isooctano y tolueno en una proporción que se aproxime a l contenido aromático esperado de las muestras a analizar. Los estándares de esta gasolina simulada pueden producir resultados que son más precisos que los resultados obtenidos utilizando estándares de aceite blanco. 5.4 El método de prueba D4927 es el método de prueba recomendada para la determinación de azufre 100 mg/kg en aceites lubricantes y sus aditivos porque el método D4927 implemeta factores de corrección entre elementos. El método D2622 no es adecuado, ya que no abarca la medición de los elementos adicionales presentes en los aceites lubricantes y sus aditivos que hacen imposible la corrección por matriz.
3. Resumen del método 3.1 La muestra se coloca en el haz de rayos X, y se mide la intensidad del pico de la línea de Kα de azufre en 0,5373 nm. La intensidad de fondo, medida a una longitud de onda recomendada de 0,5190 nm (0,5437 nm para un tubo de destino Rh) se resta de la intensidad del pico. El total del número de cuentas resultante se compara entonces con una curva de calibración previamente preparada o ecuación para obtener la concentración de azufre en mg/kg o en % masa (véase el apartado 12). 4. Significado y uso 4.1 Este método de ensayo proporciona una rápida y precisa medición de azufre total en el petróleo y productos derivados del petróleo con un mínimo de preparación de muestra. El tiempo de análisis típico es de 1 a 2 minutos por muestra. 4.2 La calidad de muchos productos derivados del petróleo está relacionado con la cantidad de azufre presente. El conocimiento de la concentración de azufre es necesario para la transformación. También hay promulgados reglamentos federales, estatales y locales que restringen la cantidad de azufre presente en algunos combustibles. 4.3 Este método de ensayo proporciona un medio para determinar si el contenido de azufre de petróleo o de un producto de petróleo cumpla con la especificación o los límites regulatorios. 4.4 Cuando se aplica este método de ensayo en materiales derivados del petróleo con matrices significativamente diferentes al material de calibración como el aceite blanco especificadas en este método de ensayo, las precauciones y recomendaciones en la Sección 5 se debe tomar en cuenta al interpretar los resultados.
6. Aparatos 6.1 Espectrómetro de Fluorescencia de Rayos X por dispersión de longitud de onda, equipado para la detección de Rayos X en el rango de longitud de onda desde aproximadamente 0,52 nm a 0,55 nm (específicamente a 0.537 nm). Para una óptima sensibilidad al azufre, el instrumento debe estar equipado con los siguientes elementos: 6.1.1 Trayectoria de la luz, el proveedor especifica, helio recomendado, aire ambiental o nitrógeno son inferiores. 6.1.2 Analizador de impulsos de Altura, u otros medios de discriminación de energía. 6.1.3 Detector, para la detección de los rayos X con longitudes de onda en el intervalo de interés (desde alrededor de 0,52 nm a 0,55 nm). 6.1.4 Cristal analizador, adecuado para la dispersión de Kα de azufre y el fondo de los rayos X en el intervalo angular del espectrómetro de empleado. Germanio o pentaeritritol (PET) generalmente son aceptables. Se pueden utilizar otros cristales, consulte con el fabricante del instrumento. 6.1.5 Tubo de Rayos X, capaz de excitar la radiación Kα de azufre. Tubos con ánodos de rodio, cromo y escandio que son las más comunes aunque se pueden utilizar otros ánodos.
NOTA 2 - El equipo especificado para el método de prueba D2622 tiende a ser más caro que el requerido para los métodos de ensayo alternativos, tales como el Método de Ensayo D4294. Consulte el índice de los estándares ASTM para los métodos de ensayo alternativos.
5. Interferencias 5.1 Si la composición elemental (excluyendo azufre) de muestras difiere significativamente de las normas, pueden resultar errores en la determinación de azufre. Por ejemplo, las diferencias en la proporción de carbono-hidrógeno de la muestra y los patrones de calibración introducen errores en la determinación. Algunas otras interferencias y niveles de acción se enumeran en la Tabla 1. Si una muestra es conocida a partir de su historia u otro análisis para contener cualquiera de las especies enumeradas en la Tabla 1 en o por encima de los valores que figuran allí, que la muestra debe ser diluida con azufre blanco de disolvente para reducir la concentración de interferente por debajo del valor para mitigar el efecto de esta interferencia.
NOTA 4 – La exposición a cantidades excesivas de radiación de alta energía como los producidos por los espectrómetros de rayos x es perjudicial a la salud. El operador necesita tomar las medidas correspondientes para evitar exponer cualquier parte de su cuerpo, no sólo a los rayos x primarios, sino también a la radiación secundaria o dispersa que puede estar presente. El espectrómetro de rayos x debe ser operado conforme a las normas que rigen el uso de radiación ionizante.
NOTA 3 – Las concentraciones de las siete primeros sustancias en la tabla 1 se determinaron mediante el cálculo de la suma del número de veces de la fracción de masa de los coeficientes de absorción de
6.2 Balanza analítica, capaz de pesar con una precisión de 0.1 mg y arriba de 100 g.
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D2622 - 10 7. Reactivos 7.1 Pureza de los reactivos, Reactivo de grado químico se utilizará en todas las pruebas. A menos que se indique lo contrario, se pretende que todos los reactivos se ajustan a las especificaciones de la Comisión de reactivos analíticos de la Sociedad Química Americana, donde dichas 3 especificaciones están disponibles. Pueden utilizarse otros grados, siempre y cuando se compruebe que el reactivo es de pureza suficientemente alta para permitir su uso sin disminuir la exactitud de la determinación. 7.2 Dibutil Sulfuro (DBS), un material de alta pureza con un certificado análisis de contenido de azufre. Utilizar el contenido de azufre del certificado y la pureza del material en el cálculo de las concentraciones exactas de los estándares de calibración (véase 9.1). (Advertencia - el Dibutil Sulfuro es inflamable y tóxico. Las soluciones preparadas pueden no ser estables varios meses después de la preparación.
FIG. 1 Sensibilidad relativa de azufre en comparación con la relación C/H
7.5 Aceite Mineral, Blanco (AMB), grado reactivo ACS que contiene menos de 2 mg/kg de azufre u otro tipo materia prima adecuada que contenga menos de 2 mg/kg de azufre. Cuando se preveen mediciones de nivel bajo (
