處理法和有機進(jìn)樣法。無機處理法一般是通過灰化或消解將樣品處理成無機水溶液，再導(dǎo)入儀器進(jìn)行分析，有干灰化法11 3、濕式消解法、微波消解法145、乳化技術(shù)法16"8和萃取分離法等。

　　有機進(jìn)樣法是以有機溶劑稀釋樣品直接導(dǎo)入ICP光源進(jìn)行測定110 1-1無機處理法干灰化法是通過高溫使樣品炭化、灰化后，用酸溶解灰分，變成水溶液再進(jìn)行儀器分析。該方法應(yīng)用最廣泛，其特點是稱樣量靈活、操作簡單、方法檢出限低、精密度高，但前處理時間長、耗能較大，且加入助灰化劑易引入雜質(zhì)元素。由于灰化過程需高溫加熱，因此適于不易揮發(fā)元素（Fe，Ni，Ca，Mg，Cu，Pb等）的分析，不適于易揮發(fā)元素及H2O2等氧化劑分解有機物，可用于分析因高溫灰化而揮發(fā)損失的元素。對于潤滑油，常用H2SO4與樣品加熱炭化后，再加HN3和H2O2等與之反應(yīng)生成鹽、H2O和C2.當(dāng)采用HCl4消化時，由于HCl4易與羥基衍生物反應(yīng)生成不穩(wěn)定且易爆炸的高氯酸酯化合物，所以須先用HNO3氧化處理后，再加HCl4消化才能使消化安全、可靠。

　　潤滑油是一種重要的石油產(chǎn)品，在機械制造、交通運輸、石油工業(yè)等諸多領(lǐng)域中得到較為廣泛的應(yīng)用。潤滑油中添加劑元素（Mg，Mo，Ca，Zn，Ba，P等）含量通常是油品質(zhì)量和使用性能的重要指標(biāo)之一，而潤滑油中磨損和污染元素（Ni，Ti，Cr，F(xiàn)e，Sn，Al，Mn，Si，Pb，Cu，Ag等）含量是監(jiān)控潤滑油使用性能和預(yù)測各種潤滑機械故障的重要參數(shù)，特別是，航空潤滑油中雜質(zhì)元素的含量直接關(guān)系到發(fā)動機的壽命和航空安全，GJB135，GJB1263，GJB561，MIL-L-7808，MIL-L-23699等標(biāo)準(zhǔn)對這些元素的含量有嚴(yán)格限定。因此，嚴(yán)格監(jiān)控和準(zhǔn)確測定潤滑油中微量雜質(zhì)元素具有重要意義。

　　測定潤滑油中微量元素常用的方法有原子吸收光譜法、射線熒光光譜法、紫外可見分光光度法等。隨著原子發(fā)射光譜技術(shù)的發(fā)展和成熟，ICP-AES法因具有多元素同時測定、線性范圍寬、靈敏度高、基體效應(yīng)小、精密度好、快速準(zhǔn)確等特點，在潤滑油元素分析中也得到廣泛應(yīng)用。本文主要討論潤滑油樣品的前處理方法和影響ICP-AES分析結(jié)果的一些相關(guān)因素。

　　1潤滑油樣品的前處理樣品前處理是儀器分析的前提和關(guān)鍵。ICP-AES法分析潤滑油樣品前處理方法可分為無機微波消解法對于分析潤滑油中某些含量較高的金屬元素效果極好，它是將樣品與酸（如HNO3，HNO3-H2SO4，HNO3-H2O2等）混合，在一定的微波條件（如壓力、微波功率、微波程序等）下進(jìn)行消解。因它具有快速、分解完全、元素?zé)o揮發(fā)損失、酸消耗少、環(huán)境污染小等優(yōu)點已日益得到青睞，并在光譜分析中得到廣泛應(yīng)用。

　　乳化技術(shù)法是加入適當(dāng)?shù)娜榛瘎∣P、Twee-20等）使?jié)櫥蜆悠放c水形成均勻的乳濁液，引入ICP光源進(jìn)行分析。

　　萃取分離法關(guān)鍵是先加入一種有效的氧化劑如碘-甲苯/二甲苯、過氧化氫、硫酰氯、次氯酸鈉等，使樣品中金屬元素與碳鏈斷裂后再以10%HN3或HCl萃取分離，然后將無機萃取液導(dǎo)入儀器進(jìn)行ICFAES分析。

　　1.2有機進(jìn)樣法有機進(jìn)樣法是指用適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑（二甲苯、MIBK、四氯化萘、氯仿、四氯化碳等）稀釋樣品，直接導(dǎo)入ICP光源，對照基體相匹配的有機金屬標(biāo)準(zhǔn)油（如ConostanS-21等）進(jìn)行光譜分析。其特點是前處理簡單、快捷，結(jié)合ICP-AES測定檢出限可達(dá)0.4~300ng/g，在國內(nèi)外分析潤滑油中得到迅速地開展和應(yīng)用。

　　此外，還有報道采用高頻低溫灰化法，即使用高頻電磁波（如13MHz）將低壓的氧激發(fā)，使含原子態(tài)氧的等離子體接觸有機樣品，并在低溫下緩慢氧化有機物。其缺點是要求有高純氧氣、稱樣量少、灰化時間長，它較適合一些易揮發(fā)元素如As，Sb，Se等的分析。目前在生物樣品方面應(yīng)用較為成熟，在石油樣品前處理方面受到一定的限制。

　　2應(yīng)用于潤滑油的ICF-AES分析把ICP-AES應(yīng)用于石油樣品的元素分析。1972年Greenfield等研究采用微量進(jìn)樣技術(shù)測定油樣中痕量金屬。

　　21儀器工作條件的選擇電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀的操作參數(shù)主要有3個，即入射功率、載氣流量和觀測高度。當(dāng)炬管結(jié)構(gòu)尺寸、分析對象及要求不同時，這些參數(shù)將有較大差別，需經(jīng)試驗進(jìn)行確定。一般來說，增大入射功率，等離子體溫度升高，有助于抗非光譜干擾能力的提高，但檢出限不一定能同步得到改善，此時炬管損壞幾率也增大；增大載氣流量將會使分析通道溫度降低，電離效應(yīng)變小，有利于堿金屬等易電離元素的測定；適當(dāng)提高觀測高度，有助于減小干擾，使靈敏原子線在初輻射區(qū)有較佳的檢出限。

　　由于有機物分解需消耗更多的能量，與無機水溶液分析相比，有機進(jìn)樣時須選擇較高的入射功率。Susanl17等發(fā)現(xiàn)在相同的儀器條件下測定水溶液，功率低至0.8kW都能維持穩(wěn)定放電，而在分析石油樣品時，功率要提高到1. 4~1.5kW才能獲得比較穩(wěn)定的光譜信號。此外，有機進(jìn)樣分析中冷卻氣、輔助氣和載氣三者流量的大小對炬焰的穩(wěn)定性影響較大，為了減少CN帶發(fā)射的影響，提高信背比，防止炬管積碳，要求有較大流量的冷卻氣和輔助氣；而載氣流量的大小直接影響到進(jìn)樣量，若載氣流量過大，有機溶劑炬焰的負(fù)荷量偏大，除影響譜線強度外，還會引起炬管內(nèi)管的積碳而直接影響到炬焰的穩(wěn)定性。另外，合適的輔助氣流量在有機進(jìn)樣中也是防止炬管積碳和獲得穩(wěn)定測量結(jié)果的關(guān)鍵。因此，最佳操作條件需根據(jù)不同儀器、不同分析對象、不同有機溶劑等進(jìn)行試驗、優(yōu)化而確定。

　　22干擾及校正原子發(fā)射光譜的干擾一般指譜線干擾、基體干擾和背景干擾等。電感耦合等離子體由于其激發(fā)光源的溫度可達(dá)9 000°C以上，樣品在等離子區(qū)中已完全蒸發(fā)和原子化，因此，它與其它激發(fā)光源相比具有試樣轉(zhuǎn)換效率高、干擾效應(yīng)小、譜線信息豐富等特點。

　　由于潤滑油樣品基體較復(fù)雜，當(dāng)基體元素含量明顯大于待測元素時，對待測元素將有顯著的譜線干擾。如，采用干灰化法處理樣品時，由于加入含Na助灰化劑，當(dāng)易電離元素Na的含量大于時，對Fe，Cr，Cu，Ti，Mg，Zn等有明顯的干擾。此外，有些元素譜線較復(fù)雜，即使在較低的濃度下，相互干擾也不可避免，因此必須采取一定途徑來校正或消除，如經(jīng)驗系數(shù)和干擾因子校正法、光譜干擾系數(shù)校正法系數(shù)法）、次因子重疊設(shè)計分析法等。對于單道掃描發(fā)射光譜儀來說，光譜干擾可通過選擇譜線的方法加以校正或消除；對于多通道（固定通道）的發(fā)射光譜儀，必須通過樣品分析扣除基體空白加以解決。

　　CID檢測器的使用和豐富譜線庫的選擇l20M吏得選擇互不干擾的元素分析線成為可能。

　　另外，霧化去溶干擾也是ICPAES分析中的一種重要干擾，它一般是非特征的，主要是由于溶劑的物理性質(zhì)（如粘度、表面張力、有機溶劑的揮發(fā)性等）而引起試液的吸入率、霧化效率及霧滴大小分布特性和空間特性的變化最后導(dǎo)致譜線強度的變化。克服這種干擾的方法除采用蠕動泵進(jìn)樣和去溶裝置、內(nèi)標(biāo)法113外，主要通過使樣品、標(biāo)準(zhǔn)溶液、空白基體保持一致來實現(xiàn)。

　　23酸及酸度的影響當(dāng)潤滑油樣品采用無機處理法進(jìn)行ICP-AES分析時，分析溶液的酸度控制在10%（體積分?jǐn)?shù)）以內(nèi)對待測元素的影響一般較小112.由于HCl4，H2SO4等酸比重和粘度較大，在溶液噴入過程中形成了較大的氣溶膠粒，使樣品蒸發(fā)和原子化受到影響，所以實驗中應(yīng)盡量選擇干擾小的HCl，HN3等對樣品進(jìn)行前處理，并且應(yīng)使樣品溶液與標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的酸度盡量保持一致，以減少基體效應(yīng)的影響。

　　24有機進(jìn)樣分析的幾個問題有機進(jìn)樣在ICFAES測定潤滑油元素中已湖分別用MIBK和二甲苯作稀釋劑，采用有機進(jìn)樣ICP-AES法測定潤滑油中15~ 21種痕量金屬；ASTMD51851131介紹了有機進(jìn)樣ICPAES法測定潤滑油及基礎(chǔ)油中22種金屬元素；趙金偉等研究以煤油稀釋樣品，米用LeemanLabs多道ProfileICP-AES測定潤滑油中9種主要磨損元素。

　　有機物直接導(dǎo)入等離子體放電可能會遇到幾個問題：一是有機物分解時吸收較大能量，從而改變等離子體的組成，影響等離子體放電的穩(wěn)定，甚至?xí)沟入x子體炬焰熄滅；二是有機物分解時產(chǎn)生的碳粒可能沉積在等離子炬管的內(nèi)管及中管的末端，使炬管局部或全部堵塞；三是分子帶發(fā)射（如CN及NH）相應(yīng)增強，為避免此現(xiàn)象應(yīng)采取適當(dāng)減少進(jìn)樣量（如降低載氣流量）、提高冷卻氣流量、改進(jìn)炬管結(jié)構(gòu)、改進(jìn)霧化器結(jié)構(gòu)及優(yōu)化操作參數(shù)（以防積炭）等，必要時可在載氣中加入少量2以抑制分子帶發(fā)射。

　　另外，還應(yīng)注意有機金屬標(biāo)準(zhǔn)物和有機溶劑的選擇問題。用于作校準(zhǔn)曲線的有機金屬標(biāo)準(zhǔn)物必須符合：有機基體與樣品相匹配；能與樣品相似的基礎(chǔ)油或有機溶劑相混溶；在ICP炬管中具有良好的放電穩(wěn)定性；具有穩(wěn)定的化學(xué)計量性等要求。常用的有機金屬標(biāo)準(zhǔn)物有環(huán)己烷基丁酸鹽、環(huán)烷酸鹽、油酸鹽和二乙基二硫代氨基甲酸鹽等。

　　目前較多米用商品化標(biāo)準(zhǔn)油ConostanS"21油等。

　　潤滑油一般粘度較大，必須用低粘度的有機溶劑稀釋后才容易在霧化器中霧化，以氣溶膠形式導(dǎo)入等離子體，這要求有機溶劑應(yīng)滿足：較低的密度和粘度、油溶性好、等離子體放電穩(wěn)定、中等揮發(fā)性、純度高且不含被測元素、毒性小等要求。

作者：佚名　　來源：中國潤滑油網(wǎng)