ISO 15597 البترول والمنتجات ذات الصلة - تحديد محتوى الكلور والبروم - مطيافية الأشعة السينية الفلورية المشتتة للطول الموجي

ISO 15597 البترول والمنتجات ذات الصلة - تحديد محتوى الكلور والبروم - مطيافية الأشعة السينية الفلورية المشتتة للطول الموجي

تصف المواصفة القياسية ISO 15597، بعنوان "المنتجات البترولية والمنتجات ذات الصلة - تحديد محتوى الكلور والبروم - مطيافية التألق بالأشعة السينية ذات التشتت الطولي الموجي "، الصادرة عن المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) ، طريقةً لتحديد محتوى الكلور والبروم في المنتجات البترولية السائلة، والزيوت والسوائل الاصطناعية، ومضافات المنتجات البترولية (بما في ذلك الزيوت المستعملة) القابلة للذوبان في المذيبات العضوية، والتي يكون محتوى الكلور/البروم فيها ضئيلاً أو معروفاً بدقة. تُطبَّق هذه الطريقة على المنتجات أو المضافات التي يتراوح محتوى الكلور فيها بين 0,000 و5% من الكتلة إلى 0,100%، ومحتوى البروم فيها بين 0,001 و0% من الكتلة إلى 0,100%. تكون العناصر الأخرى غير قابلة للامتزاج عموماً، ولكن قد يكون الرصاص غير قابل للامتزاج عند محتوى يزيد عن 0,1500 (كتلة/كتلة).

ISO 15597 البترول والمنتجات ذات الصلة - تحديد محتوى الكلور والبروم - مطيافية الأشعة السينية الفلورية المشتتة للطول الموجي

قد تُسبب زيوت التشحيم المستعملة مشاكل خاصة نظرًا لتنوع العناصر المُسببة للتداخل في تركيزاتها العالية نسبيًا. بالنسبة لزيوت التشحيم المستعملة، يُمكن أن يكون الحد الأدنى للحساسية عادةً 0,0050% (م/م).

مبدئيًا، تُخلط عينة الاختبار مع محلول البزموت، الذي يُستخدم كمعيار داخلي، بنسبة كتلة محددة، وتُعرَّض للإشعاع الأولي لأنبوب أشعة سينية داخل خلية العينة. يُحدَّد محتوى الكلور أو البروم في العينة من خلال منحنيات المعايرة المُعَدَّة باستخدام معايير معايرة الكلور أو البروم.

ما لم يُنص على خلاف ذلك، يجب جمع العينات وفقًا للإجراءات المحددة في المواصفة ISO 3170 أو ISO 3171. يجب جمع العينات بعد خلطها جيدًا وتقسيمها. تُسخّن العينات اللزجة إلى درجة حرارة تُميّعها، وتُجنّس، عند الضرورة، باستخدام مُجانس أو خلاط. لأغراض هذا الإجراء، يشمل مصطلح "العينة" المحاليل المُحضّرة من منتجات بترولية صلبة أو شبه صلبة، حسب الاقتضاء، بعد معالجتها مسبقًا أو تخفيفها بإضافات.

في عالم تكرير البترول ومراقبة جودته المعقد، يُعد ضمان نقاء وسلامة الوقود ومواد التشحيم أمرًا بالغ الأهمية. يمكن أن تؤدي الملوثات، مثل الكلور والبروم، إلى تآكل المحركات، ومخاطر بيئية، وعدم الامتثال للوائح التنظيمية. وهنا يأتي دور معيار ISO 15597، وهو معيار دولي يُمكّن من التحديد الدقيق لمحتوى الكلور والبروم في البترول والمنتجات ذات الصلة باستخدام مطيافية الأشعة السينية الفلورية المشتتة للطول الموجي (WD-XRF).

لقد أصبح هذا المعيار حجر الأساس للمختبرات في جميع أنحاء العالم من خلال توفير تقنية تحليل سريعة وغير مدمرة تعمل على تقليل تحضير العينة وتعظيم الدقة.

يحدد معيار ISO 15597 إجراءً معياريًا لتحديد كمية الكلور والبروم في المنتجات البترولية، مثل النفط الخام والوقود المكرر ومواد التشحيم والمواد المضافة. تدخل هذه الهالوجينات عادةً إلى سلسلة التوريد من خلال الشوائب الموجودة في النفط الخام أو مواد المعالجة المساعدة، ويجب مراقبة مستوياتها للامتثال للوائح البيئية الصارمة، مثل لوائح وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) أو إطار عمل REACH التابع للاتحاد الأوروبي.

تحدد هذه المواصفة خطوات المعايرة والقياس والتحقق لضمان موثوقية النتائج ضمن حدود محددة، وعادةً ما تكتشف التركيزات حتى مستويات أعلى من أجزاء في المليون (ppm).

يرتكز معيار ISO 15597 على مطيافية الأشعة السينية الفلورية المشتتة للأطوال الموجية، وهي تقنية تحليلية فعّالة ومتطورة. يستخدم هذا الجهاز شبكة حيود لفصل أطوال موجات فلورية الأشعة السينية، ويوفر دقة فائقة لعناصر مثل الكلور والبروم.

خطوات تشغيل النظام هي كما يلي:

  • إعداد العينة: يتم وضع جزء صغير من المنتج البترولي السائل في حاوية العينة، وعادة ما يكون غير مخفف، للحفاظ على المصفوفة.
  • الإثارة: يتم قصف العينة بشعاع أشعة سينية عالي الطاقة من مصدر أنبوب (على سبيل المثال، أنود الروديوم أو التنغستن).
  • الانبعاث: تمتص الذرات الموجودة في العينة الطاقة وتنبعث منها أشعة سينية فلورية مميزة.
  • الكشف والتحليل: يُحيد مُحلل بلورات (مثل LiF للهالوجينات) الأشعة السينية في كاشف. تتناسب شدة هذه الخطوط طرديًا مع تركيز العنصر، ويتم معايرتها وفقًا لمواد مرجعية معتمدة.

تتميز هذه الطريقة بالتفوق في تحليل العناصر المتعددة، مما يجعلها مثالية لمراقبة الجودة الروتينية في المصافي.

ينطبق معيار ISO 15597 على المنتجات البترولية التي تتراوح نسبة الكلور والبروم فيها بين 1 ملغم/كغم وعدة نسب مئوية من الكتلة. وهو مفيد بشكل خاص لما يلي:

  • مراقبة المصافي: مراقبة عمليات إزالة الكبريت حيث تتواجد الهالوجينات مع الكبريت.
  • التوافق البيئي: ضمان مستويات منخفضة من الهالوجين في الوقود لتجنب مسببات الأمطار الحمضية أو تلوث المياه الجوفية.
  • شهادة المنتج: الموافقة على زيوت التشحيم والمواد المضافة للاستخدام في السيارات والصناعة.

تم اعتماد هذا المعيار في جميع أنحاء العالم، مع إصدارات وطنية مثل DIN ISO 15597 في ألمانيا وBS ISO 15597 في المملكة المتحدة، مما يضمن بروتوكولات اختبار متناغمة.

إن اعتماد معيار ISO 15597 له مزايا عديدة مقارنةً بأساليب الكيمياء الرطبة التقليدية، مثل المعايرة أو كروماتوغرافيا أيونات الاحتراق. على سبيل المثال،

  • السرعة: تتوفر النتائج خلال دقائق وفقًا لمعيار ISO 15597. أما بالطرق التقليدية، فتتوفر النتائج خلال ساعات أو أيام.
  • تدمير العينة: غير مدمر وفقًا للمعيار ISO 15597. مدمر بالطرق التقليدية.
  • الدقة: قابلية التكرار زائد/ناقص 0,5-2 في المائة بالنسبة إلى ISO 15597. متغير، وغالبًا ما يكون الخطأ أعلى مع الطرق التقليدية.
  • التكلفة: منخفضة لكل عينة بعد الإعداد الأولي وفقًا لمعيار ISO 15597. مرتفعة في الطرق التقليدية بسبب الكواشف والعمالة.
  • التنوع: معالجة المواد الصلبة والسائلة والمواد الملساء وفقًا للمعيار ISO 15597. وتقتصر الطرق التقليدية على السوائل.

وبسبب هذه المزايا، قام المصنعون الرئيسيون بجعل أجهزة مطيافية الأشعة السينية ذات التشتت الطولي الموجي (WD-XRF) متوافقة مع هذا المعيار وأصبحت لا غنى عنها لمختبرات البتروكيماويات.

في نهاية المطاف، يُعدّ معيار ISO 15597 دليلاً على دور المنظمة الدولية للتوحيد القياسي في تعزيز التقييس العالمي لتطوير منتجات بترولية أكثر أمانًا ونظافةً تُغذي العالم بالطاقة. فمن خلال توفيره طريقةً فعّالة ومتينة لتحليل الهالوجينات، فإنه لا يحمي العمليات الصناعية فحسب، بل يُسهم أيضًا في الإدارة البيئية. ومع استمرار تطور هذا المعيار، سيواصل دعم تحوّل قطاع البترول إلى ممارسات أكثر مراعاةً للبيئة.

مؤسستنا، التي تعمل منذ سنوات عديدة وتتابع بدقة التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، توظف فريقًا من المتخصصين ذوي الخبرة وبنية تحتية واسعة لإجراء الاختبارات والقياسات والتحليلات في مجموعة واسعة من المجالات للشركات في جميع القطاعات. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار ISO 15597 للبترول والمنتجات ذات الصلة - تحديد محتوى الكلور والبروم - مطيافية الأشعة السينية الفلورية المشتتة للطول الموجي.

واتس اب