使用Thermo Scientific Niton XL2 PLUS手持式XRF─重金屬元素分析儀檢測船用燃料油中的硫  

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含硫成份的燃油會在燃燒時排放氧化硫。氧化硫在水中溶解後呈酸性,危害人類及動物呼吸系統,以及酸化環境。聯合國國際機構「國際海事組織」(IMO)制定了「防止船舶污染國際公約」(MARPOL),規範硫氧化物(SOx)的排放量,由各國及地方海事單位監督執行。在其第七十屆會議上,國際海事組織中的海洋環境保護委員會決議從2020年起全球應採用硫含量以重量計0.5%以下之低硫燃油,這表示硫含量會與目前使用之硫含量3.5%高硫油品更降低許多。2015年1月1日開始,在所謂的排放控制區(ECA)中,燃油硫含量限制已經從1%降低到0.1%。目前全球有4個認定的ECA已經生效:依次為北美、波羅的海、北海(含英吉利海峽)和加勒比海(覆蓋波多黎各和維爾京群島的沿岸附近水域)。
 
為了控制船用燃料(船上使用的燃料油,包括主要和輔助發動機以及鍋爐中使用的燃料)中的硫含量,國家與地方海事單位可取樣送至經認可的實驗室,使用EDXRF或WDXRF進行分析。而為了減少採樣和檢驗結果的時間間隔並降低分析成本,Thermo Scientific Niton XL2 PLUS手持式XRF分析儀(圖一(a))提供了現場採樣快速半定量分析的解決方案,是非常合適的檢驗設備。
 
圖一、(a)Thermo Niton XL2 PLUS合金判定及成份分析儀:(b)XRF樣品杯:(c)將儀器固定於測試架上
圖一、(a)Thermo Niton XL2 PLUS合金判定及成份分析儀:(b)XRF樣品杯:(c)將儀器固定於測試架上
 
採樣和分析
首先,採集5~10 g燃油樣品裝置於採樣杯(圖一(b)),輕搖晃使其均勻,接著使用Thermo Scientific Niton XL2 PLUS GOLDD手持式XRF分析儀(圖一(a))檢測。分析結果如圖二的校正曲線呈現完美的線性。圖三顯示K-line硫的濃度增強至51 ppm後開始出現明顯波峰。在採樣船上,很短的分析時間(35~40秒)內即可出現數據結果,並且有良好再現性,如圖四,檢測十次,硫含量分析數據都相當接近0.1%。
 
圖二、低濃度範圍的校正曲線
圖二、低濃度範圍的校正曲線
 
圖三、標準液校正的光譜
圖三、標準液校正的光譜
 
圖四、硫含量檢測再現性良好
圖四、硫含量檢測再現性良好
 
實際室分析結果比對
使用Thermo Scientific Niton XL2 PLUS手持式XRF分析儀針對燃油樣品檢測,檢測硫時間為30秒,與實驗室使用ISO 14596:2007-12石油產品中的硫的波長XRF測定方法檢測值比對如表一,比對結果非常接近。
 
表一、燃油樣品中的硫含量測定:Thermo Scientific Niton XL2 PLUS與實驗室方法檢測結果比對
表一、燃油樣品中的硫含量測定:Thermo Scientific Niton XL2 PLUS與實驗室方法檢測結果比對
 
結 論
綜上,Thermo Scientific Niton XL2 PLUS可準確並快速地分析燃油中的硫含量。操作容易,且無需過多的樣品前處理即可檢測,便於現場使用,且立即得知檢測數據,快速判別燃油是否符合規定。如現場篩出硫含量超標之樣品再送至公證實驗室
進行確認即可,可大幅提昇檢測效率。(廣編企劃)
 
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