EN ISO 20884 فرآورده‌های نفتی - تعیین میزان گوگرد در سوخت‌های خودرو - طیف‌سنجی فلورسانس اشعه ایکس با پراکندگی طول موج

استاندارد «EN ISO 20884 فرآورده‌های نفتی - تعیین میزان گوگرد سوخت‌های خودرو - طیف‌سنجی فلورسانس اشعه ایکس با پراکندگی طول موج» که بر اساس یک استاندارد اروپایی تدوین شده و بعداً توسط سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) منتشر شده است، یک روش آزمون فلورسانس اشعه ایکس با پراکندگی طول موج (WDXRF) را برای تعیین میزان گوگرد سوخت‌های مایع و همگن خودرو با حداکثر میزان اکسیژن 3,7 درصد (m/m) و متغیر بین 5 میلی‌گرم بر کیلوگرم و 500 میلی‌گرم بر کیلوگرم شرح می‌دهد. این استاندارد موارد زیر را پوشش می‌دهد:

• سوخت‌های دیزلی حاوی تقریباً 30 درصد متیل استر اسید چرب (FAME).
• بنزین موتور حاوی تقریباً 10 درصد اتانول.
• سوخت‌های مصنوعی مانند روغن‌های گیاهی هیدروژنه و سوخت‌های تبدیل گاز به مایع با محتوای گوگرد از ۵ میلی‌گرم بر کیلوگرم تا ۴۵ میلی‌گرم بر کیلوگرم.

محصولاتی که محتوای اکسیژن بالاتری دارند، مانند متیل استرهای اسید چرب خالص که به عنوان بیودیزل استفاده می‌شوند، اثرات ماتریسی قابل توجهی از خود نشان می‌دهند، اما FAME خالص نیز در صورت رعایت رویه‌های مربوطه قابل تجزیه و تحلیل است. سایر محصولات نیز می‌توانند با استفاده از این روش آزمایش تجزیه و تحلیل شوند، اما داده‌های دقیق برای محصولاتی غیر از موارد مشخص شده در این استاندارد مشخص نشده است. محتوای گوگرد بالاتر از ۵۰۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم را می‌توان پس از رقیق‌سازی نمونه تعیین کرد، اما دقت آن برای نمونه‌های رقیق شده مشخص نشده است.

در اصل، نمونه مورد تجزیه و تحلیل در معرض تابش اولیه یک لوله اشعه ایکس در یک سلول نمونه قرار می‌گیرد. نرخ شمارش فلورسانس اشعه ایکس و در صورت لزوم، نرخ شمارش تابش زمینه اندازه‌گیری می‌شوند. میزان گوگرد نمونه از یک منحنی کالیبراسیون تعریف شده برای محدوده اندازه‌گیری مربوطه تعیین می‌شود.

مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد، نمونه‌ها باید طبق رویه‌های شرح داده شده در استانداردهای ISO 3170 یا ISO 3171 گرفته شوند.

استاندارد EN ISO 20884 انقلابی در آنالیز گوگرد در سوخت خودرو محسوب می‌شود.

صنعت نفت جهانی در راستای دستیابی به هوای پاک‌تر و موتورهای کارآمدتر، به طور فزاینده‌ای بر کاهش انتشار گازهای مضر از وسایل نقلیه تمرکز می‌کند. دی‌اکسید گوگرد، یکی از آلاینده‌های اصلی، از احتراق سوخت‌های حاوی گوگرد حاصل می‌شود و به طور قابل توجهی در باران اسیدی، مشکلات تنفسی و تخریب مبدل‌های کاتالیزوری در موتورهای مدرن نقش دارد. برای مقابله با این امر، استاندارد ISO 20884 و استانداردهای بین‌المللی مشابه به عنوان ابزارهای حیاتی برای اطمینان از رعایت مقررات سختگیرانه زیست‌محیطی ظهور کرده‌اند. این استاندارد روشی دقیق برای اندازه‌گیری سطح گوگرد در سوخت‌ها ارائه می‌دهد و به پالایشگاه‌ها، تولیدکنندگان و تنظیم‌کنندگان کمک می‌کند تا از کیفیت و ایمنی محافظت کنند. استاندارد EN ISO 20884 استانداردی است که از گذار به دیزل با گوگرد بسیار کم و سایر انواع سوخت پاک‌تر پشتیبانی می‌کند.

گوگرد موجود در سوخت‌های خودرو مانند بنزین و گازوئیل از نفت خام سرچشمه می‌گیرد و می‌تواند در طول فرآیندهای پالایش باقی بماند. سطح بالای گوگرد نه تنها به محیط زیست آسیب می‌رساند، بلکه سیستم‌های تصفیه پس از اگزوز مانند کاهش کاتالیزوری انتخابی و فیلترهای ذرات دیزل را نیز آلوده می‌کند، که برای رعایت استانداردهای انتشار مانند یورو ۶ یا EPA Tier 3 ضروری هستند.

روش‌های سنتی شیمی تر برای تشخیص گوگرد، مانند هضم اسیدی، پرزحمت و مستعد خطا هستند. اینجاست که طیف‌سنجی فلورسانس اشعه ایکس با پراکندگی طول موج (WDXRF) وارد عمل می‌شود. این یک تکنیک غیرمخرب و سریع است که نمونه‌های سوخت را با اشعه ایکس تحریک می‌کند و فلورسانس ساطع شده را برای تعیین ترکیب عنصری اندازه‌گیری می‌کند. استاندارد EN ISO 20884 این روش را استاندارد می‌کند و تکرارپذیری را در آزمایشگاه‌های سراسر جهان تضمین می‌کند. این استاندارد سوخت‌های مایع و همگن خودرو را با غلظت گوگرد از 5 میلی‌گرم در کیلوگرم (قسمت در میلیون یا ppm) تا 500 میلی‌گرم در کیلوگرم هدف قرار می‌دهد. این محدوده شامل همه چیز از سوخت‌های قدیمی با گوگرد بالا تا مشخصات مدرن با گوگرد بسیار کم است، که در مناطقی مانند اتحادیه اروپا و ایالات متحده، محدودیت‌ها معمولاً به زیر 10 ppm می‌رسد.

استاندارد EN ISO 20884 اساساً از فناوری WDXRF برای جداسازی انتشار اشعه ایکس مشخصه گوگرد در طول موج‌های خاص استفاده می‌کند. مراحل اساسی این روش به شرح زیر است:

• آماده‌سازی نمونه: حجم کمی (معمولاً ۵ تا ۱۰ میلی‌لیتر) از نمونه سوخت در یک ظرف نمونه XRF مخصوص با پایه فیلم نازک و شفاف قرار داده می‌شود. زمان آماده‌سازی به حداقل می‌رسد زیرا نیازی به رقیق‌سازی یا عملیات شیمیایی نیست.
• تحریک و آشکارسازی: نمونه با پرتوهای ایکس پرانرژی از یک منبع لوله‌ای (مثلاً آند رودیوم یا تنگستن) بمباران می‌شود. اتم‌های گوگرد این انرژی را جذب کرده و فلورسانس مشخصه خود را دوباره ساطع می‌کنند. یک کریستال پراکنده‌کننده (مانند لیتیوم فلوراید) و یک آشکارساز این سیگنال را دریافت و تقویت می‌کنند.
• تصحیح ماتریس: سوخت‌ها حاوی سطوح مختلفی از هیدروکربن‌ها، اکسیژن و سایر عناصری هستند که می‌توانند بر خوانش‌ها تأثیر بگذارند. این استاندارد از تصحیحات ریاضی، معمولاً با استفاده از منحنی‌های کالیبراسیون چند عنصری، برای در نظر گرفتن این تعاملات و اطمینان از دقت حتی در ماتریس‌های پیچیده مانند ترکیبات بیودیزل استفاده می‌کند.
• کالیبراسیون و تعیین مقدار: دستگاه‌ها با مواد مرجع تأیید شده که محدوده 5 تا 500 میلی‌گرم بر کیلوگرم را پوشش می‌دهند، کالیبره می‌شوند. دقت روش با آمار تکرارپذیری و تکرارپذیری تأیید می‌شود و برای نمونه‌های کم گوگرد به مقادیری تا 0,7 میلی‌گرم بر کیلوگرم می‌رسد.

این روش (WDXRF) وضوح فوق‌العاده‌ای ارائه می‌دهد که آن را برای تشخیص مقادیر ناچیز ایده‌آل می‌کند. کل آنالیز برای هر نمونه کمتر از ۵ دقیقه طول می‌کشد و امکان آزمایش بسیار کارآمد در پالایشگاه‌ها و آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت را فراهم می‌کند.

به طور خلاصه، استاندارد EN ISO 20884 در زنجیره تأمین نفت ضروری است. این استاندارد با ارائه ابزاری قابل اعتماد و کارآمد برای اندازه‌گیری میزان گوگرد در سوخت‌های خودرو، نه تنها رعایت مقررات قانونی را تضمین می‌کند، بلکه راه را برای حمل و نقل سازگارتر با محیط زیست هموار می‌سازد.

سال‌هاست که سازمان ما با کادری مجرب و متخصص، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات آزمایش پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی یاری می‌رساند. در این چارچوب، ما همچنین خدمات آزمایش را مطابق با استاندارد "EN ISO 20884 محصولات نفتی - تعیین میزان گوگرد در سوخت‌های خودرو - طیف‌سنجی فلورسانس اشعه ایکس با پراکندگی طول موج" به مشاغل ارائه می‌دهیم.