专利名称：全反射x射线荧光光谱法测定润滑油中微量元素的方法
技术领域：
本发明涉及润滑油中微量元素检测技术领域，具体地说，是一种全反射X射线荧光光谱法测定润滑油中微量元素的方法。
背景技术：
润滑油是一种重要的石油产品，在机械制造、交通运输、石油工业等诸多领域中得到较为广泛的应用。润滑油中添加剂元素(Mg、Mo、Ca、Zn、Ba、P等)含量通常是油品质量和使用性能的重要指标之一，而润滑油中磨损和污染元素(N1、T1、Cr、Fe、Sn、Al、Mn、S1、Pb、Cu、Ag等)含量是监控润滑油使用性能和预测各种润滑机械故障的重要参数。测定润滑油中磨损金属的含量，可以准确地了解设备的运行状态和性能，油中所含金属显示机件磨损的严重程度，这对设备的保养、工作性能的评价至关重要。目前，测定润滑油中微量元素常用的方法有AAS、ICP-0ES、X射线荧光光谱法(XRF)、紫外可见分光光度法(UV)等，其中以AAS、ICP-0ES使用最为频繁。一般样品分析前要经过灰化或者湿酸消解、微波消解等前处理过程，虽然也有报道利用乳化技术使润滑油样品与水形成均匀的乳浊液(详见刘立行，赵丽，李萍.乳浊液进样一火焰原子发射光谱法测定润滑油中的钙、钡.分析化学，2000，28 (8) =1006-1009.)，或者利用有机溶剂稀释润滑油样品后直接导入AAS、ICP-OES光谱仪进行分析(详见Ricardo Q. Aucelio, RoseliMartins de Souza, Reinaldo Calixto de Campos, ect. The determination of tracemetals in lubricating oils by atomic spectrometry. Spectrochimica Acta Part B，2007, 62，952-961.)，但可能会遇到有机物分解时吸收较大能量，影响等离子体放电稳定，用作校准曲线的有机标准物要与样品匹配等问题。现有技术中，检测润滑油中磨损及添加元素含量往往需要复杂的前处理过程，常用的分析测试技术耗时长、试剂耗量大、难以快速检测，因此，极其需要一种方便快捷、准确度高、灵敏度高的检测方法。全反射X射线荧光(TXRF)光谱法是利用原级X射线束能在样品表面产生全反射激发进行X射线荧光分析的方法。关于利用全反射X射线荧光光谱法测定润滑油中微量元素的方法，目前还未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种全反射X射线荧光光谱法测定润滑油中微量元素的方法。该方法直接回避了润滑油中微量元素常用检测方法的前处理过程，它可以实现无前处理，或者只需对样品进行适当的稀释，在样品中加入少量内标溶液就可直接检测，真正达到快速检测的目的。为实现上述目的，本发明采取的技术方案是
一种全反射X射线荧光光谱法测定润滑油中微量元素的方法，包括以下步骤
(1)石英反射体的清洗；
(2)润滑油待测液的制备精确称取润滑油样品并置于离心管中，在离心管中加入镓标准溶液作为内标溶液，振动混匀后待用；
(3)待测样片的制备吸取硅醇溶液滴于石英反射体中心位置，60°C烘干并冷却，再吸取步骤(2)中所制备的润滑油待测液滴于石英反射体中心部位，在通风橱中自然干燥；
(4)测定将步骤(3)中制备的待测样片放入全反射X射线荧光光谱仪的样品槽内进行测量；
(5)数据分析根据各元素谱峰强度进行数据分析，计算得出各微量元素的含量。所述的润滑油中微量元素包括钙、钛、钒、铬、锰、铁、镍、铜、锌、铅。步骤(I)具体操作为将石英反射体在硝酸溶液中浸泡24小时以上，然后超声20分钟，再煮沸硝酸溶液20分钟以上，将石英反射体转移至二次去离子水中，再煮沸10分钟，冷却后用二次去离子水冲洗干净。所述的硝酸溶液是指体积百分比浓度为10%的硝酸溶液。步骤(2)中所述的润滑油样品是指经过甲苯或二甲苯稀释过的样品。步骤(2)中所述的镓标准溶液由二次去离子水或有机溶剂配制，浓度为30mg/L。所述的有机溶剂是甲苯。步骤(3)中所述的娃醇溶液的吸取量为IOii L,所述的润滑油待测液的吸取量为
10u L0步骤(4)中所述的光谱仪的X光管工作电压为50kV，工作电流为750 PA。本发明优点在于1、本发明全反射X射线荧光(TXRF)光谱法测定润滑油中微量元素的方法，没有复杂的样品前处理过程，测定步骤简单，高效快速。2、采用本发明方法检测润滑油中的钙、钛、钒、铬、锰、铁、镍、铜、锌、铅的含量，各元素的方法检出限均小于lmg/kg (Ca除外)，相对标准偏差皆小于8% ；
3、测量结果与标准样品标准值在95%置信区间内无显著性差异，表明本发明方法准确度高、精密度好；
4、全反射X射线荧光(TXRF)光谱法不使用载气，维护使用成本较低，在润滑油各微量元素的快速检测领域中有着广阔的应用前景。
附图1是TXRF法测定润滑油中各元素检出限图。附图2是TXRF法测定润滑油S21 (100 mg/kg)中各元素光谱图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明提供的具体实施方式
作详细说明。实施例11.实验仪器与试剂1.1仪器
S2PIC0F0X型全反射X射线荧光(TXRF)光谱仪(德国Bruker公司)，手动进样高效率模式。TXRF光谱仪的具体技术参数列于表I。主要工作原理由钥靶产生的X射线通过Ni/C多层膜单色器转化为所需单色X射线光束，X射线以很小的掠射角经过载体表面，实现全反射。激发出来的样品X射线荧光通过探测器测量，探测器获得的信号进入多道分析器，然后由计算机存储处理。表I S2 PIC0F0X主要技术参数
权利要求
1.一种全反射X射线荧光光谱法测定润滑油中微量元素的方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)石英反射体的清洗； (2)润滑油待测液的制备精确称取润滑油样品并置于离心管中，在离心管中加入镓标准溶液作为内标，振动混匀后待用； (3)待测样片的制备吸取硅醇溶液滴于石英反射体中心位置，烘干并冷却，再吸取步骤(2)中所制备的润滑油待测液滴于石英反射体中心部位，在通风橱中自然干燥； (4)测定将步骤(3)中制备的待测样片放入全反射X射线荧光光谱仪的样品槽内进行测量； (5)数据分析根据各元素谱峰强度进行数据分析，计算得出各微量元素的含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的润滑油中微量元素包括钙、钛、钒、铬、猛、铁、镍、铜、锌、铅。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(I)具体操作为将石英反射体在硝酸溶液中浸泡24小时以上，然后超声20分钟，再煮沸硝酸溶液20分钟以上，将石英反射体转移至二次去离子水中，再煮沸10分钟，冷却后用二次去离子水冲洗干净。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的硝酸溶液是指体积百分比浓度为10%的硝酸溶液。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的润滑油样品是指经过甲苯或二甲苯稀释过的样品。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的镓标准溶液由二次去离子水或有机溶剂配制，浓度为30mg/L。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的有机溶剂是甲苯。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的硅醇溶液的吸取量为10 μ L,所述的润滑油待测液的吸取量为10 μ Lo
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的光谱仪的X光管工作电压为50kV，工作电流为750 μ A。
全文摘要
本发明公开了一种全反射X射线荧光光谱法测定润滑油中微量元素的方法，包括以下步骤石英反射体的清洗，润滑油待测液的制备，待测样片的制备，测定，数据分析，最终得出各微量元素的含量。本发明全反射X射线荧光光谱法测定润滑油中微量元素的方法，没有复杂的样品前处理过程，测定步骤简单，高效快速，所得结果准确度高、精密度好，各元素的方法检出限较低，相对标准偏差均小于8%；本发明方法不使用载气，仪器维护使用成本较低，在润滑油各微量元素的快速检测领域中有着广阔的应用前景。
文档编号G01N23/223GK103018266SQ20121054003
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者王凯, 闵红, 秦晔琼, 张继东 申请人:上海出入境检验检疫局工业品与原材料检测技术中心