Tiểu luận Xác định hàm lượng chì và hàm lượng nhựa trong sản phẩm dầu mỏ

óng 283,3 nm. Sử dụng mẫu trắng, điều chỉnh hỗn hợp khí và tốc độ hút mẫu để có ngọn lửa oxy hóa nghèo nhiên liệu và có màu xanh. 8.2.1. Hút dung dịch tiêu chuẩn làm việc 26,4 mg Pb/L (1,0 g Pb/gal) và điều chỉnh vị trí của đèn đốt để có tín hiệu lớn nhất. Một số thiết bị yêu cầu sử dụng thang đo rộng để có số đo hấp thụ từ 0,150 đến 0,170 đối với dung dịch chuẩn này. 8.2.2. Hút mẫu trắng để chỉnh thiết bị về chế độ “Zero” và kiểm tra độ hấp thụ của ba dung dịch tiêu chuẩn làm việc để kiểm tra sự tuyến tính. 9. Cách tiến hành 9.1. Cho 5,0 mL mẫu xăng vào bình định mức dung tích 50 mL có chứa sẵn 30 mL MIBK và lắc đều. 9.1.1. Cho 0,10 mL (100 mL) dung dịch iot/toluen và để cho hỗn hợp phản ứng khoảng 1 min. 9.1.2. Cho thêm 5,0 mL dung dịch Aliquat 336/MIBK 1 % và lắc đều. 9.1.3. Dùng MIBK để pha loãng đến vạch mức và lắc đều. 9.2. Hút mẫu và các dung dịch tiêu chuẩn làm việc, ghi lại các giá trị độ hấp thụ và với việc thường xuyên kiểm tra điểm zero. 10. Tính toán kết quả Vẽ đồ thị của các giá trị đo độ hấp thụ theo nồng độ của các dung dịch tiêu chuẩn làm việc và đọc các nồng độ của mẫu từ đồ thị. 2.2. Xác định hàm lượng chì bằng phổ tia X TCVN 6704 : 2008 thay thế TCVN 6704 : 2000 (ASTM D 5059-92). TCVN 6704 : 2008 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D 5059-03e1 Standard Test Method for Lead in Gasoline by X-Ray Spectroscopy với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D 5059-03e1 thuộc bản quyền của ASTM quốc tế. TCVN 6704 : 2008 do Tiểu ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC28/SC2 Nhiên liệu lỏng - Phương pháp thử biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. 1. Phạm vi áp dụng 1.1. Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định hàm lượng chì tổng trong xăng với khoảng nồng độ sau: từ 0,0026 g Pb/l đến 1,32 g Pb/l. hoặc từ 0,010 g Pb/US gal đến 5,0 g Pb/US gal. hoặc từ 0,012 g Pb/UK gal đến 6,0 g Pb/UK gal. 1.1.1. Phương pháp A và B áp dụng để xác định hàm lượng chì trong xăng từ 0,026 g Pb/l đến 1,32 g Pb/l (từ 0,10 đến 5,0 g Pb/US gal). Phương pháp C dùng để xác định hàm lượng chì trong xăng từ 0,0026 g Pb/l đến 0,132 g Pb/l (từ 0,010 đến 0,50 Pb/US gal). 1.1.2. Các phương pháp trên áp dụng cho các loại xăng thông dụng có thành phần khác nhau và không phụ thuộc vào loại phụ gia alkyl chì. 1.2. Phương pháp A (trước đây là tiêu chuẩn ASTM D 2599): từ điều 5 đến điều 9. Phương pháp B (trước đây là tiêu chuẩn ASTM D 2599): từ điều 10 đến điều 14. Phương pháp C (trước đây là tiêu chuẩn ASTM D 3229): từ điều 15 đến điều 19. 1.3. Các giá trị tính theo hệ SI là giá trị tiêu chuẩn. 1.4. Tiêu chuẩn này không đề cập đến các qui tắc an toàn liên quan đến việc áp dụng tiêu chuẩn. Người sử dụng tiêu chuẩn này phải có trách nhiệm lập ra các qui định thích hợp về an toàn và sức khỏe, đồng thời phải xác định khả năng áp dụng các giới hạn qui định trước khi sử dụng. Các qui định cụ thể về nguy hiểm xem các điều 5; 6; 11; và 18. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi (nếu có). TCVN 6777:2007 (ASTM D 4057-06) Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp lấy mẫu thủ công. ASTM D 2599 Test method for lead in gasoline by X-ray spectrometry (Phương pháp xác định hàm lượng chì trong xăng bằng phổ tia X) ASTM D 3229 Test method for low levels of lead in gasoline by wavelength dispersive X-ray spectrometry (Phương pháp xác định hàm lượng chì thấp trong xăng bằng phổ bước sóng tán xạ tia X. ASTM D 3341 Test method for lead in gasoline-iodine monochloride method (Xác định hàm lượng chì trong xăng - Phương pháp iot monoclorua. 3. Tóm tắt phương pháp 3.1. Có ba phương pháp thử sau 3.1.1. Phương pháp A (Dùng chất chuẩn nội bismut để xác định hàm lượng chì nồng độ cao) - Trộn kỹ một thể tích mẫu với thể tích tương đương của dung dịch chuẩn nội bismut. Đặt hỗn hợp trong chùm tia X, đo cường độ bức xạ chì L-a1 ở bước sóng 1,175 và bức xạ bismut L - a1, ở bước sóng 1,144 . Xác định nồng độ chì trong mẫu bằng cách so sánh tỷ lệ giữa tốc độ đếm gộp ở bước sóng 1,175 và tốc độ đếm gộp tại bước sóng 1.144 với đường chuẩn của nồng độ đã chuẩn bị trước theo chính những tỷ số trên. 3.1.2. Phương pháp B (Phương pháp bức xạ tán xạ Tungsten) - Tỷ số thu được trên phần mẫu của cường độ tia X thực của bức xạ chì L-a1 với cường độ thực của bức xạ tán xạ không kết hợp của tunsten L-a1. Tính hàm lượng chì bằng cách nhân tỷ số này với hệ số hiệu chuẩn thu được từ dung dịch chì tiêu chuẩn có nồng độ đã biết. 3.1.3. Phương pháp C (Dùng chất chuẩn nội bismut để xác định hàm lượng chì có nồng độ thấp) - Trộn kỹ 20 ml mẫu với 2 ml dung dịch chuẩn nội bismut. Đặt hỗn hợp trong chùm tia X của máy quang phổ, đo cường độ bức xạ chì L-a, ở bước sóng 1,175 , bức xạ bismut L-a1 ở bước sóng 1,144 và cường độ nền tại bước sóng 1,194 . Chuẩn bị mẫu trắng bằng iso-octan và dung dịch chuẩn nội bismut rồi tiến hành theo đúng qui trình trên. Tính nồng độ chì bằng cách xác định tỷ số giữa tốc độ đếm thực ở bước sóng 1,175 với tốc độ đếm gộp lại bước sóng 1.144 của mẫu rồi trừ đi tỷ số đó của mẫu trắng, sau đó so sánh với đường chuẩn của nồng độ chì đã chuẩn bị trước theo chính những tỷ số trên. 4. Ý nghĩa và sử dụng 4.1. Phương pháp trên xác định nồng độ của chì (từ việc cho thêm alkyl) có trong xăng. Những phụ gia alkyl cải thiện đặc tính chống gô của xăng. 4.2. Áp dụng phương pháp: để xác định hàm lượng chì dạng vết có trong xăng không chì. Phương pháp A (chất chuẩn nội bismut) 5. Thiết bị Thiết bị quang phổ tia X, có khả năng đo được các bức xạ nêu ở điều 3.1.1 và được vận hành dưới các điều kiện thiết bị sau đây, hoặc các điều kiện khác nhưng vẫn cho kết quả tương đương Điện thế ống 50 kV Cường độ dòng trong ống 20 mA đến 45mA Tinh thể phân tích Lithi florua (LiF) Đường dẫn quang học Không khí, heli (Cảnh báo - Khí nén có áp suất cao) Máy đo Loại tỷ lệ hoặc nhấp nháy CHÚ THÍCH 1: Quang phổ kế tia X và qui định sử dụng phải phù hợp với qui định về sử dụng bức xạ ion hóa hoặc khuyến nghị của Ủy ban Quốc tế về ngăn ngừa bức xạ. 6. Hóa chất và vật liệu 6.1. Độ tinh khiết của hóa chất - Sử dụng hóa chất loại tinh khiết hóa học hoặc các hóa chất có độ tinh khiết tương đương nhưng không làm giảm độ chính xác của phép thử. 6.2. Bismut tan trong hydrocacbon CHÚ THÍCH 2: Sử dụng bismut 2-etylhexoat là phù hợp. Cũng có thể sử dụng hợp chất bismut khác có chứa các chất tan trong hydrocacbon, nếu được chứng nhận phù hợp các qui định nêu tại 6.1. 6.3. Dung dịch chuẩn nội bismut - Pha loãng dung dịch bismut tan trong hydrocacbon với dung môi phù hợp. Nếu sử dụng bismut 2-etylhexoat, cho thêm axit 2-etylhexanoic làm chất ổn định (xem chú thích 3) để có được dung dịch chứa các chất sau: 0,793 g Bi/l tại 15oC hoặc 3.00 g Bi/US gal tại 15,5oC (60 oF) hoặc 3.60 g Bi/UK gal tại 15,5 oC (60 oF) CHÚ THÍCH 3: Tồn tại một số khó khăn về độ ổn định của dung dịch chuẩn nội bismut 2-etylhexoat. Nếu mẫu chuẩn chứa 5% axit 2-etylhexanoic khi thấy mẫu chuẩn không ổn định. Axit 2-etylhexanoic làm ổn định dung dịch iso-octan, toluen và benzen của bismut 2-etylhexoat, nếu không thì các dung dịch này chỉ nên từ một đến hai ngày. Axit octanoic thông dụng không làm ổn định dung dịch 6.4. Iso-octan (Cảnh báo - Dễ cháy). 6.5. Dung môi, có khả năng hòa tan dung dịch chuẩn nội bismut: Sử dụng hỗn hợp xylen và docecan là phù hợp 6.6. Chì tan trong hydrocacbon. Có thể dùng tetraetyl chì (TEL), hoặc hợp chất chứa chì (ví dụ naphthenate chì) có nồng độ chì chứng nhận. 6.7. Dung dịch chì (Pb) tiêu chuẩn. Hòa tan tetraetyl chì (TEL) (Cảnh báo - TEL độc nếu nuốt phải), naphtenat chì (xem chú thích 4) hoặc hợp chất phù hợp khác chứa chì trong iso-octan (Cảnh báo - Rất dễ cháy), toluen, hoặc hỗn hợp của hai loại dung môi này. Dung dịch tiêu chuẩn này có chứa hàm lượng chì xấp xỉ. 1,3 g Pb/l tại 15,5 oC. hoặc 5 g Pb/US gal tại 15,5oC (60 oF) hoặc 6 g Pb/UK gal tại 15,5 oC (60 oF) 6.7.1. Khi không sử dụng, bảo quản dung dịch tiêu chuẩn trong tủ lạnh CHÚ THÍCH 4: Dung dịch naphtenat chì có nồng độ chì tương tự phù hợp làm chất chuẩn. TEL đậm đặc không dùng làm dung dịch chuẩn. Dung dịch đậm đặc rất độc không thao tác bằng tay trong điều kiện bình thường của phòng thử nghiệm. CHÚ THÍCH 5: Khi dung dịch chì tiêu chuẩn được chuẩn bị bằng TEL, xác định nồng độ chì theo ASTM D 3341 6.8. Toluen (Cảnh báo - Dễ cháy. Hơi toluen độc) 7. Dựng đường chuẩn 7.1. Pha loãng dung dịch chì tiêu chuẩn để có 0,025; 0,264; 0,529; 0,793; 1,057; 1,322 g Pb/l tại 15 oC, hoặc 0,10; 1,00; 2,00; 3,00; 4,00 và 5,00 g Pb/US gal tại 15,5 oC (60 oF) hoặc 0,10; 1,00; 2,50; 3,50; 5,00 và 6,00 g Pb/UK gal tại 15,5 oC trong toluen, iso-octan hoặc hỗn hợp của các dung môi này. 7.2. Đưa các dung dịch chì tiêu chuẩn và dung dịch chuẩn nội bismut về nhiệt độ phòng; 7.3. Dùng pipét lấy chính xác 10 ml của từng dung dịch tiêu chuẩn cho vào các chai hoặc bình thủy tinh có nút và lấy chính xác lượng thể tích tương đương dung dịch chuẩn nội bismut cho vào từng bình rồi trộn kỹ. 7.4. Lần lượt cho các dung dịch này vào cuvét mẫu thao tác thành thục loại máy quang phổ đang dùng. Đặt cuvét vào thiết bị, để khí quyển trong máy quang phổ đạt cân bằng (nếu cần), xác định tốc độ đếm tại vạch chì L-a1 (1,175 ) và tại vạch bismut L-a1 (1,144 ). CHÚ THÍCH 6: Khi có thể, thu ít nhất 100 000 số đếm tại mỗi vạch. Khi không thể thu được số đếm trên do ảnh hưởng của độ nhạy hoặc nồng độ, hoặc do cả hai thì phải sử dụng kỹ thuật để đạt được độ chính xác thống kê cao nhất tại thời điểm mỗi lần phân tích. Nên chú ý độ ổn định của mẫu trong suốt thời gian phân tích. Theo dõi sự thay đổi tốc độ đếm, nếu tốc độ này có xu hướng đi theo một chiều nhất định thì mẫu có thể đang phân hủy. Nếu điều này xảy ra thì lấy thời gian đếm 1 lần hơn với độ chính xác thống kê chấp nhận được. 7.5. Xác định tỷ số R cho mỗi mẫu chuẩn như sau. R = A/B (1) Trong đó A là tốc độ đếm ở 1,175 , và B là tốc độ đếm ở 1,144 . 7.6. Với đường chuẩn tương quan giữa R với số gam chì/lít. CHÚ THÍCH 7: Nhiều loại máy quang phổ tia X hiện đại vẽ và lưu đường chuẩn, độ dốc và các thông tin có liên quan trong hệ thống máy tính của thiết bị, đây là sự thay đổi so với việc vẽ bằng tay. 8. Kiểm soát chất lượng Xác nhận hiệu chuẩn thiết bị thông qua việc phân tích mẫu kiểm soát chất lượng (QC), mẫu chứa định lượng nồng độ chì, do vậy không phụ thuộc vào đường chuẩn. Tùy theo, để đảm bảo chất lượng các kết quả phân tích, khuyến cáo phân tích thêm các mẫu QC, ví dụ khi bắt đầu và kết thúc mỗi loạt mẫu, hoặc sau một số lượng mẫu nhất định. Sử dụng kỹ thuật biểu đồ kiểm soát để phân tích các kết quả của mẫu QC. Khi kết quả của mẫu QC gây cho phòng thử nghiệm tình trạng không kiểm soát được, như vượt quá các giới hạn kiểm soát của phòng thử nghiệm, khi cần hiệu chỉnh lại thiết bị. Nguồn cung cấp mẫu QC phải luôn sẵn sàng để sử dụng cho kế hoạch đã định và phải đảm bảo đồng nhất, ổn định trong điều kiện bảo quản qui định. Mẫu QC nên là đại diện cho các mẫu đem phân tích, và trước khi tiến hành phân tích, người áp dụng phương pháp này cần xác định giá trị trung bình và các giới hạn kiểm soát của mẫu QC. Kiểm tra độ chụm cho phép thử mẫu QC theo phương pháp xác định độ chụm tiêu chuẩn qui định để đảm bảo chất lượng các dữ liệu. 9. Cách tiến hành 9.1. Lấy mẫu theo TCVN 6777 (ASTM D 4057). 9.2. Chuẩn bị mẫu thử theo điều 7.3 và 7.4 đối với các dung dịch chì tiêu chuẩn và xác định tỷ lệ R theo 7.5. 9.3. Xác định hàm lượng chì có trong mẫu bằng các so sánh giá trị R thu được với đường chuẩn đã xác định trước. 10. Báo cáo kết quả Báo cáo kết quả hàm lượng chì theo g Pb/l ở 15,5 °C chính xác đến 0,003 g, hoặc theo g Pb/US gal ở 15,5 oC (60oF), hoặc theo g Pb/US gal ở 15,5 oC (60 oF) chính xác đến 0,01 g. CHÚ THÍCH 8: Chuyển g/US gal ở 15,5 oC (60oF) ra a) g/UK gal ở 15,5 oC (60 oF) nhân với 1,200 b) g/l ở 15,5 oC (60oF) nhân với 0,2201. Phương pháp B (bức xạ tán xạ Tungsten) 11. Thiết bị 11.1. Thiết bị quang phổ tia X, có khả năng đo được các bức xạ nêu ở 3.1.2 và vận hành dưới các điều kiện sau của thiết bị hoặc các điều kiện khác nhưng vẫn cho kết quả tương đương Điện thế ống 50 kV Cường độ dòng trong ống 20 mA đến 45mA Ống tín hiệu Tungsten Tinh thể phân tích Lithi florua (LiF) Đường dẫn quang học Không khí, heli (Cảnh báo - Khí nén có áp suất cao) Chuẩn trực Vi chỉnh Máy phân tích biên độ xung Ngưỡng phân biệt càng thấp càng tốt để loại bớt nhiễu, cần lưu ý loại detector đã dùng Detector Loại cân xứng hoặc nhấp nháy Kỹ thuật đếm Đặt thời gian cố định 11.1.1. Khoảng thời gian đặt bị ảnh hưởng do hai giới hạn sau: đó là thời gian 30 s hoặc lớn hơn và số đếm khi cường độ thấp nhất (nén tại A = 1,211 ) phải vượt quá 200.000. CHÚ THÍCH 9: Máy quang phổ tia X và qui trình sử dụng phải phù hợp với qui định về sử dụng bức xạ ion hóa hoặc khuyến nghị của Ủy ban quốc tế về ngăn ngừa bức xạ. 12. Thuốc thử và vật liệu 12.1. Iso-octan (Cảnh báo - Rất dễ cháy). 12.2. Dung dịch chì (Pb) tiêu chuẩn - Hòa tan tetraetyl chì (TEL) (Cảnh báo - TEL độc nếu nuốt phải), naphtenat chì (xem Chú thích 4) hoặc hợp chất phù hợp khác chứa chì trong Iso-octan (Cảnh báo - Rất dễ cháy), toluen, hoặc hỗn hợp của hai loại dung môi này. Dung dịch tiêu chuẩn này có chứa hàm lượng chì xấp xỉ: 1,3 g Pb/l tại 15,5 oC 5 g Pb/US gal tại 15,5oC (60 oF) hoặc 6 g Pb/UK gal tại 15,5 oC (60 oF) 12.2.1. Khi không sử dụng, bảo quản dung dịch tiêu chuẩn trong tủ lạnh. 13. Hiệu chuẩn 13.1. Cho dung dịch chì tiêu chuẩn vào trong cuvét mẫu, sử dụng các kỹ thuật thao tác tương thích với máy quang phổ đang dùng. Đặt cuvét đo vào chùm tia X của thiết bị với các điều kiện mô tả tại điều 10 và để cho khí quyển trong máy quang phổ đạt cân bằng (khi cần). Đọc cường độ tại mỗi bước sóng đã đạt sau đây, sau đó thay dung dịch tiêu chuẩn bằng dung dịch mới và đọc lại. Lặp lại qui trình thử này với iso-octan Vạch phân tích chì L-a1 l = 1,175 WL - a1 (tản mạn) l = 1,500 , tính cho góc của thiết bị là 90o (Chú thích 7) Vị trí nền l = 1,211 CHÚ THÍCH 10: Trường hợp góc giữa bức xạ tới và ống chuẩn trực ban đầu là 90o sử dụng công thức sau để tính số tán xạ compton Tán xạ compton l’ - l = 0,024 (1 - cos f) (2) trong đó l’ là bước sóng của bức xạ tán xạ tản mạn; l là bước sóng của bức xạ tới (WL - a1), và f là góc giữa bức xạ tán xạ và bức xạ tới. 13.2. Xác định nền đa hiệu chỉnh bằng cách nhân cường độ của nền tại bước sóng l = 1,211 với tỷ số thu được trên mẫu trắng iso-octan Cường độ của nền tại A = 1,175 (3) Cường độ của nền tại A = 1,211 13.3. Lấy trung bình cộng của hai số đọc cường độ tại mỗi bước sóng và tính tỷ số R' như sau R' = (L-a1 của chì - nền đã hiệu chỉnh) (4) (WL-a1 tản mạn - nền) 13.4. Chia nồng độ chì của dung dịch hiệu chuẩn cho R’ để thu được hệ số hiệu chỉnh F. 14. Kiểm soát chất lượng Đối với các mẫu phân tích theo phương pháp B, theo các qui định nêu tại 8.1. 15. Cách tiến hành 15.1. Lấy mẫu theo TCVN 6777 (ASTM D 4057). 15.2. Lấy dung dịch chì tiêu chuẩn và mẫu xăng ra khỏi tủ lạnh và để cân bằng với nhiệt độ phòng. 15.3. Thiết lập hệ số hiệu chuẩn F theo 13.4. Khi áp dụng phương pháp này, hệ số F phải được xác lập hàng ngày. 15.4. Xác định tỷ số R' cho mẫu theo điều 13.1, 13.2, 13.3 và hàm lượng chì trong mẫu bằng R' nhân với hệ số hiệu chuẩn F Báo cáo kết quả hàm lượng chì theo g Pb/I ở 15,5 oC chính xác đến 0,003 g (xem Chú thích 7), hoặc theo g Pb/UK gal ở 15,5 oC (60oF), hoặc theo g Pb/US gal ở 15,5 °C (60 °F) chính xác đến 0,01 g 16. Báo cáo kết quả Báo cáo kết quả hàm lượng chì theo g Pb/l ở 15,5 °C chính xác đến 0,003 g (xem Chú thích 7), hoặc theo g Pb/UK gal ở 15,5 oC (60oF), hoặc theo g Pb/US gal ở 15,5 oC (60 oF) chính xác đến 0,01 g Phương pháp C (xác định hàm lượng chì thấp) 17. Thiết bị Máy quang phổ tia X, theo mô tả tại 5.1. Xem Chú thích 9. 18. Thuốc thử và vật liệu 18.1. Thuốc thử theo qui định tại điều 6 18.2. Dung dich tetraetyl chì tiêu chuẩn (0,500 g Pb/gal) - Pha loãng với dung môi dung dịch chuẩn đã pha theo điều 6.5 sao cho nồng độ chì khoảng 0,500 g Pb/US gal ở 15,5 °C (60 oF). Bảo quản lạnh khi không sử dụng. (Cảnh báo - TEL độc nếu nuốt phải). 19. Dựng đường chuẩn 19.1. Pha loãng chính xác từ dung dịch chuẩn 0,500 g Pb/gal thành các dung dịch có nồng độ 0,30; 0,10; 0,050, 0,010; 0,005 và 0,001 g Pb/US gal ở 15,5 °C trong toluen, iso-octan, hoặc hỗn hợp của hai dung môi này. Coi mẫu chuẩn có nồng độ 0,000 g Pb/gal là mẫu trắng. 19.2. Để tất cả các dung dịch đến nhiệt độ phòng. 19.3. Dùng pipét lấy chính xác 20,0 ml của từng dung dịch tiêu chuẩn (bao gồm cả dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ 0,500 g Pb/gal) và mẫu trắng cho vào các chai hoặc bình thủy tinh cho chính xác 2,0 ml dung dịch chuẩn nội bismut vào từng bình. Trộn kỹ. 19.4. Cho từng dung dịch này vào cuvét mẫu, sử dụng các kỹ thuật thao tác thành thạo máy quang phổ dang dùng. Đặt cuvét vào máy, để khí quyển trong quang phổ đạt cân bằng (nếu cần), xác định tốc độ đếm tại vạch chì L-a1 (1,175 ), vạch bismut L-a1 (1,144 ), và nền (1,194 ). CHÚ THÍCH 11: Khi có thể, thu ít nhất 100 000 số đếm lại mỗi vạch. Khi không thể thu được số đếm trên do ảnh hưởng của độ nhạy hoặc nồng độ, hoặc do cả hai thì phải sử dụng kỹ thuật để đạt được độ chính xác thống kê cao nhất tại thời điểm mỗi lần phân tích. Nên chú ý độ ổn định của mẫu trong suốt thời gian phân tích. Theo dõi sự thay đổi tốc độ đếm, nếu tốc độ này có xu hướng đi theo một chiều nhất định thì mẫu có thể đang phân hủy. Nếu điều này xảy ra thì lấy thời gian đếm 1 lần hơn với độ chính xác thống kê chấp nhận được. 19.5. Xác định tỷ số R cho mỗi mẫu tiêu chuẩn và mẫu trắng như sau: R = (A - C)/B (5) trong đó: A là tốc độ đếm ở 1,175 , B là tốc độ đếm ở 1,144 , và C là tốc độ đếm ở 1,194 . 19.6. Xác định tỷ số hiệu chỉnh Rc như sau: Rc = R - Rb (6) trong đó Rb là tỷ số của mẫu trắng. 19.7. Xây dựng đường chuẩn liên quan đến Rc (xem chú thích 7), theo số gam chì trên galon. Xác định độ dốc S của đường kết quả, nếu là đường thẳng thì sẽ là: S = (g Pb/US gal)/Rc (7) 20. Kiểm soát chất lượng Đối với các mẫu phân tích theo phương pháp C theo các qui định nêu tại 8.1. 21. Cách tiến hành 21.1. Lấy mẫu theo TCVN 6777 (ASTM D 4057). 21.2. Chuẩn bị mẫu thử và mẫu trắng theo điều 19.3 và điều 19.4 cho dung dịch chì tiêu chuẩn và xác định tỷ số Rc theo điều 19.5 và điều 19.6 dùng mẫu trắng đã xác định ở thời điểm phân tích. 22. Dựng đường chuẩn Tính hàm lượng chì trong mẫu theo Rc với đường chuẩn đã xác định trước. Nếu S đã tính ở điều 19.7 thì xác định hàm lượng chì như sau. Chì, g Pb/US gal = Rc x S (8) 23. Báo cáo kết quả Báo cáo hàm lượng chì theo 10.2 là g Pb/US gal ở 15,5 oC (60 oF) chính xác đến 0,005 g. 2.3. Xác định chì phương pháp iot monoclorua TCVN 6020 : 2008 thay thế TCVN 6020 : 1995. TCVN 6020 : 2008 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D 3341-05 Standard Test Method for Lead in Gasoline − Iodine monochloride method với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, W est Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D 3341-05 thuộc bản quyền của ASTM quốc tế. TCVN 6020 : 2008 do Tiểu ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC28/SC5 Nhiên liệu sinh học biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. 1. Phạm vi áp dụng 1.1. Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định chì tổng số trong xăng có chứa alkyl chì trong khoảng nồng độ từ 0,026 g Pb/l đến 1,3 g Pb/l, (từ 0,12 g Pb/UK gal đến 6,0 g Pb/UK gal; từ 0,1 g Pb/US gal đến 5,0 g Pb/US gal). 1.2. Các giá trị tính theo đơn vị gam trên lít là giá trị tiêu chuẩn. Các đơn vị gam trên galon Mỹ và gam trên galon Anh dùng để tham khảo. 1.3. Tiêu chuẩn này không đề cập đến các qui tắc an toàn liên quan đến việc áp dụng tiêu chuẩn. Người sử dụng tiêu chuẩn này phải có trách nhiệm lập ra các qui định thích hợp về an toàn và sức khỏe, đồng thời phải xác định khả năng áp dụng các giới hạn qui định trước khi sử dụng. Các qui định cụ thể về nguy hiểm xem các điều 6; và 8. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi (nếu có). TCVN 6777 (ASTM D 4057) Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ − Phương pháp lấy mẫu thủ công. ASTM D 1193 Specification for reagent water (Yêu cầu kỹ thuật đối với nước thuốc thử). ASTM D 6299 Practice for applying statistical quality assurance techniques to evaluate analytical measurement system performance (Hướng dẫn áp dụng kỹ thuật thống kê về đảm bảo chất lượng để đánh giá hiệu suất hệ thống đo lường phân tích). 3. Tóm tắt phương pháp Pha loãng thể tích mẫu đã biết với phần chưng cất nặng và lắc mạnh với thuốc thử iốt monoclorua trong nước. Các hợp chất tetraalkyl chì nếu có sẽ phản ứng với iốt monoclorua và được chiết vào pha nước ở dạng hợp chất chì dialkyl. Phần chiết này được tách khỏi xăng và được bay hơi đến thể tích nhỏ để phân hủy iốt monoclorua tự do. Chất hữu cơ có mặt được loại bỏ bằng cách oxy hóa với axit nitric, axit này cũng được dùng để chuyển hóa các hợp chất chì dialkyl thành các hợp chất chì vô cơ. Phần cặn được hòa tan trong nước cất và thêm dung dịch đệm natri axetat-axit axetic đến pH 5. Hàm lượng chì của dung dịch đệm được xác định bằng phép chuẩn độ bằng EDTA, sử dụng dung dịch chỉ thị xylenol da cam. 4. Ý nghĩa và sử dụng Phương pháp này xác định nồng độ của phụ gia alkyl chì có trong xăng. Các phụ gia alkyl này cải thiện các đặc tính chống gõ của xăng. 5. Thiết bị, dụng cụ 5.1. Phễu tách, bằng thủy tinh boro silicat, dung tích 250 ml, có nút bằng thủy tinh, loại bình có cổ màu sẫm. 5.2. Bình nón (hoặc bình Erlenmeyer), bằng thủy tinh boro silicat, dung tích 500 ml. 6. Hóa chất và vật liệu 6.1. Độ tinh khiết của hóa chất − Sử dụng hóa chất loại tinh khiết hóa học hoặc các hóa chất có độ tinh khiết tương đương nhưng không làm giảm độ chính xác của phép thử. 6.1.1. Có thể sử dụng các thuốc thử bán sẵn trên thị trường thay thế cho các thuốc thử chuẩn bị trong phòng thử nghiệm, nếu các thuốc thử này phù hợp qui định nêu tại 6.1. 6.2. Độ tinh khiết của nước − Nếu không có qui định khác thì nước nêu trong tiêu chuẩn này được hiểu là nước cấp thuốc thử, loại III hoặc loại IV theo ASTM D 1193. 6.3. Dung dịch amoniac (1 + 1) − Trộn một thể tích dung dịch amoniac đậm đặc (khối lượng riêng tương đối là 0,9) với một thể tích nước cất. 6.4. Dung dịch chỉ thị bromthymol xanh − Hòa tan 0,1 g bromthymol xanh trong 50 ml etanol và pha loãng bằng nước cất đến 100 ml. 6.5. Dung dịch tiêu chuẩn EDTA (0,005 M) − Hòa tan khoảng 3,75 g muối dinatri diaminoethanetetra-axetic axit, trong hai lít nước cất. Xác định nồng độ của dung dịch bằng cách chuẩn hóa với dung dịch chì nitrat như sau: 6.5.1. Dùng pipet chuyển 25,0 ml dung dịch chì nitrat tiêu chuẩn vào bình nón 250 ml. Pha loãng bằng nước cất đến 75 ml và thêm vài giọt dung dịch chỉ thị bromthymol xanh. Chuẩn độ bằng dung dịch amoniac 1 + 1 cho đến khi màu dung dịch vừa chuyển sang màu xanh, sau đó cho thêm 10 ml dung dịch đệm natri axetat-axit axetic và năm giọt dung dịch chỉ thị xylenol da cam. Khi có chì, dung dịch sẽ có màu hồng. Chuẩn độ với dung dịch EDTA. Màu sẽ chuyển tại gần điểm cuối, điều này được thể hiện bằng sự chuyển màu đột ngột từ màu da cam sang màu vàng-chanh sáng, bền. 6.5.2. Ghi lại thể tích dung dịch chuẩn độ đã dùng và tính nồng độ của dung dịch EDTA. Tại điểm cuối, khi cho dư dung dịch EDTA thì màu không thay đổi nữa. 6.6. Phần chưng cất nặng − Phân đoạn chưng cất trực tiếp từ dầu mỏ không chứa chì, có trị số brom thấp, chưng cất 10 % tại 205 oC (400 oF) và 90 % tại 240 oC (460 oF) (Cảnh báo − Dễ cháy) 6.7. Thuốc thử iốt monoclorua (1,0 M) − (Cảnh báo − Trong những điều kiện nhất định, iốt monoclorua sẽ phản ứng với các ion amoni tạo ra nitơ triiodua dễ nổ. Vì vậy phải đặc biệt cẩn thận, không để thuốc thử này tiếp xúc với amoniac hoặc muối amoni). Hòa tan 111,0 g kali iodua (KI) vào khoảng 400 ml nước cất. Cho 445 ml axit clohydric đậm đặc (khối lượng riêng tương đối là 1,18) và để nguội đến nhiệt độ phòng. Vừa khuấy vừa từ từ cho thêm 75,0 g kali iodat (KIO3) cho đến khi tất cả iot tự do được tạo thành ban đầu vừa hòa tan hết để có được dung dịch màu đỏ-da cam trong suốt (lượng KI và KIO3 được tính sao cho chỉ hơi dư iodat, nếu dư nhiều hơn thì sẽ dẫn đến kết tủa chì và các điểm kết thúc của phép chuẩn độ EDTA sẽ không thấy rõ). để nguội đến nhiệt độ phòng rồi pha loãng bằng nước đến 1 lít. Bảo quản trong chai thủy tinh có nút đậy (Cảnh báo − Không dùng các nút bằng cao su để đậy các bình chứa dung dịch iot monoclorua). 6.8. Dung dịch tiêu chuẩn chì nitrat (0,005 M) − Cân khoảng 1,7 g chì nitrat Pb(NO3)2 chính xác đến ± 0,001 g, đã làm khô tại 105 oC và để nguội trong bình hút ẩm. Hòa tan trong nước cất và cho thêm 10 ml axit nitric đậm đặc. Pha loãng với nước đến một lít trong bình định mức và lắc kỹ để trộn đều. Tính nồng độ của của dung dịch theo công thức sau: Độ mol = khối lượng của chì nitrat / 331,23 (1) 6.9. Axit nitric − đậm đặc (khối lượng riêng 1,42) 6.10. Dung dịch đệm natri axetat-axit axetic − Hòa tan 23,0 g natri axetat khan trong khoảng 500 ml nước cất. Dùng buret cho 6,2 ml axit axetic băng vào. Pha loãng bằng nước đến 1 lít trong bình định mức và lắc kỹ để trộn đều. 6.11. Dung dịch chỉ thị xylenol da cam − Hòa tan 0,2 g muối natri của xylenol da cam, trong 100 ml nước cất và cho thêm một giọt axit clohydric 1 + 1. (Phải pha lại dung dịch sau mỗi tuần). 7. Lấy mẫu Lấy mẫu theo hướng dẫn nêu trong TCVN 6777 (ASTM D 4057). 8. Cách tiến hành 8.1. Cho 50 ml thuốc thử iốt monoclorua và 25 ml phần chưng cất nặng vào phễu chiết 250 ml. đo nhiệt độ của mẫu chính xác đến 0,5 oC (1 oF) (Chú thích 1). Dùng pipet (Cảnh báo − Không dùng miệng để hút xăng chì hoặc chất lỏng ăn mòn vào pipet) lấy 25 ml ± 0,05 ml mẫu xăng cho vào phễu chiết. Nút phễu ngay và lắc lượng chứa trong phễu trong 60 s. Để yên phễu trong vài phút cho đến khi tách thành hai pha, tháo pha nước phía dưới vào bình nón thủy tinh boro silicat dung tích 500 ml. Rửa pha xăng bằng cách lắc ba lần với nước, mỗi lần 20 ml, sau đó gộp phần nước rửa vào bình nón. CHÚ THÍCH 1: Đối với xăng lạnh có áp suất hơi Reid trên 7,0 lb, làm lạnh bình chứa mẫu kín đến khoảng 15 oC (60 oF) trước khi lấy mẫu để phân tích. 8.2. Cho vài mảnh thủy tinh vào bình nón, đậy bằng mặt kính đồng hồ có gờ nhỏ, và đặt lên bếp điện. đun sôi cho đến khi thể tích dung dịch còn khoảng 15 ml đến 20 ml. Không nhấc bình ra khỏi bếp, cho 5 ml axit nitric đậm đặc vào dọc theo thành bình, và để bay hơi đến gần như khô để oxy hóa các chất hữu cơ có mặt. Lặp lại việc xử lý bằng axit nitric, bay hơi gần đến khô cho đến khi loại được tất cả các chất hữu cơ và thu được cặn trắng. Cuối cùng lấy mặt kính đồng hồ ra và để dung dịch bay hơi đến khô. Lấy bình ra khỏi bếp và để nguội. 8.3. Cho khoảng 200 ml nước cất vào bình và lắc xoáy để tan hết cặn. Có thể hơ nóng dung dịch để cặn tan nhanh hơn, nhưng phải làm nguội trước khi chuẩn độ. Cho 5 giọt chỉ thị bromthymol xanh và chuẩn độ bằng dung dịch amoniac 1 + 1 cho đến khi màu vừa chuyển sang màu xanh, sau đó cho thêm 10 ml dung dịch đệm natri axetat-axit axetic và 5 giọt dung dịch chỉ thị xylenol da cam. Khi có chì, dung dịch sẽ có màu hồng. 8.4. Chuẩn độ bằng dung dịch EDTA tiêu chuẩn 0,005 M. Màu của dung dịch chuyển sang da cam tại gần điểm cuối, điều này được thể hiện bằng sự chuyển màu đột ngột từ màu da cam sang màu vàng-chanh sáng, bền. Ghi lại thể tích dung dịch chuẩn độ đã dùng. Tại điểm cuối, khi cho dư dung dịch EDTA thì màu không thay đổi nữa. 8.5. Tiến hành phép xác định mẫu trắng với các thuốc thử, trừ phần cất nặng và bỏ qua giai đoạn chiết, nếu cần hiệu chỉnh lại thể tích dung dịch chuẩn độ mẫu tương ứng. 9. Tính kết quả 9.1. Tính nồng độ chì theo một trong các công thức sau (xem thêm Chú thích 2): Chì, g/l tại 15 oC = 8,288 TM (1 + 0,0012 (tx – 15)) (2) Chì, g/US gal tại 60 oF (15,5 oC) = 31,37 TM (1 + 0,00065 (t – 60)) (3) Chì, g/UK gal tại 60 oF (15,5 oC) = 37,68 TM (1 + 0,00065 (t – 60)) (4) trong đó T là thể tích dung dịch EDTA đã dùng để chuẩn độ mẫu, ml; M là nồng độ dung dịch EDTA; tx là nhiệt độ của xăng khi lấy mẫu bằng pipet, oC; t là nhiệt độ của xăng khi lấy mẫu bằng pipet, oF. CHÚ THÍCH 2: Hằng số 31,37 nhận được từ biểu thức 0,20721 X 3785,3/25, trong đó 0,20721 là số gam chì tương đương với 1 ml dung dịch EDTA M, 3785,3 là số ml trong 1 US gal, và 25 biểu thị cho số mililit mẫu. Hằng số 37,68 nhận được bằng cách nhân 31,37 với 1,201 (tỷ lệ giữa mililit trong 1 UK gal với mililit trong 1 US gal, bằng 4546,0 và 3785,3). Hằng số 8,288 nhận được bằng cách 31,37 cho 3,7853. CHÚ THÍCH 3: Hệ số giãn nở của xăng lấy bằng 0,00065/oC tại 60 oF và 0,0012/oC tại 15 oC. CHÚ THÍCH 4: đối với xăng chỉ chứa chì tetraetyl (TEL) hoặc chì tetrametyl (TML), số gam chì trên một đơn vị thể tích có thể chuyển thành mililit trên đơn vị thể tích bằng cách nhân với các hệ số sau: Đối với chì tetraetyl (TEL) = 0,946 (5) Đối với chì tetrametyl (TML) = 0,648 3. Xác định hàm lượng nhựa bằng phương pháp bay hơi TCVN 6593:2010 thay thế cho TCVN 6593:2006. TCVN 6593:2010 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D 381-09 Standard test method for gum content in fuels by jet evaporation với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D 381-09 thuộc bản quyền của ASTM quốc tế. TCVN 6593:2010 do Tiểu ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC28/SC2 Nhiên liệu lỏng - Phương pháp thử biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. 1. Phạm vi áp dụng 1.1. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng nhựa thực tế có trong nhiên liệu hàng không và hàm lượng nhựa có trong xăng động cơ hoặc các sản phẩm cất dễ bay hơi khác ở dạng thương phẩm (bao gồm cả các loại nhiên liệu có chứa các loại oxygenat dạng ancol và ete và các phụ gia kiểm soát cặn - xem Chú thích 7 để biết thêm thông tin) tại thời điểm tiến hành thử. 1.2. Tiêu chuẩn này quy định các điều kiện để xác định phần cặn không tan trong heptan của các loại nhiên liệu không phải là nhiên liệu hàng không. 1.3. Các giá trị tính theo hệ SI là giá trị tiêu chuẩn. Không sử dụng đơn vị đo khác trong tiêu chuẩn này. Theo hệ SI, áp suất tính bằng Pascal (Pa); nhiệt độ tính bằng độ Celsius. 1.4. Tiêu chuẩn này không đề cập đến tất cả các vấn đề liên quan đến an toàn khi sử dụng. Người sử dụng tiêu chuẩn này có trách nhiệm thiết lập các nguyên tắc về an toàn và bảo vệ sức khỏe, cũng như khả năng áp dụng phù hợp với các giới hạn quy định trước khi đưa vào sử dụng. Các nội dung cảnh báo xem 6.4, 7 4, và 9.1. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi (nếu có). TCVN 6777 (ASTM D 4057), Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp lấy mẫu thủ công. ASTM D 1655, Specification for aviation turbine fuels (Yêu cầu kỹ thuật của nhiên liệu tuốc bin hàng không). ASTM E 1, Standard specification for ASTM liquid-in-glass Thermometers (Nhiệt kế thủy tinh ASTM - Yêu cầu kỹ thuật). ASTM E 29, Standard practice for using significant digits in test data to determine conformance with specifications (Phương pháp sử dụng các chữ số có nghĩa trong các số liệu thử nghiệm để xác định sự phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật). Các tiêu chuẩn IP dùng cho phân tích và thử nghiệm các sản phẩm dầu mỏ. IP 540 Determination of the existent gum content of aviation turbine fuel - jet evaporation method (Xác định hàm lượng nhựa thực tế của nhiên liệu tuốc bin hàng không - Phương pháp bay hơi). 3. Thuật ngữ, định nghĩa 3.1. Định nghĩa các thuật ngữ sử dụng trong tiêu chuẩn này. 3.1.1. Hàm lượng nhựa thực tế (existent gum) Phần cặn còn lại sau khi bay hơi của các loại nhiên liệu hàng không mà không có bất kỳ xử lý nào khác. 3.2. Đối với các nhiên liệu không phải nhiên liệu hàng không, sử dụng các thuật ngữ sau: 3.3. Hàm lượng nhựa đã rửa bằng dung môi (solvent washed gum content) Lượng cặn còn lại sau khi bay hơi (xem 3.4) được rửa bằng heptan và sau đó loại bỏ dung dịch rửa. 3.3.1. Giải thích: Đối với xăng động cơ hoặc xăng không dùng cho hàng không, hàm lượng nhựa đã rửa bằng dung môi chính là hàm lượng nhựa thực tế. 3.4. Hàm lượng nhựa chưa rửa (unwashed gum content) Lượng cặn còn lại sau khi bay hơi của sản phẩm hoặc thành phẩm khi thử nghiệm mà không có bất kỳ xử lý nào khác. 4. Tóm tắt phương pháp Khi thử nghiệm xăng hàng không hoặc xăng động cơ, cho bay hơi 50 mL ± 0,5 mL nhiên liệu, dưới các điều kiện được kiểm soát về nhiệt độ và dòng khí (xem Bảng 1). Khi thử nghiệm nhiên liệu tuốc bin hàng không, cho bay hơi 50 mL ± 0,5 mL nhiên liệu, trong điều kiện được kiểm soát nhiệt độ và dòng hơi (xem Bảng 1). Đối với xăng hàng không và nhiên liệu tuốc bin hàng không, lượng cặn thu được đem cân và kết quả tính bằng miligam trên 100 mL. Đối với xăng động cơ, lượng cặn được cân trước và sau khi chiết với heptan và kết quả tính bằng miligam trên 100 mL. CHÚ THÍCH 1: Hàm lượng nhựa thực tế của nhiên liệu tuốc bin hàng không có thể được xác định bằng phương pháp IP 540, nhưng TCVN 6593 (ASTM D 381) được xem là phương pháp trọng tài. TCVN 6593 (ASTM D 381) có yêu cầu đặc biệt về sử dụng dòng hơi nước là môi trường bay hơi cho các nhiên liệu tuốc bin hàng không trong khi đó IP 540 cho phép không khí hoặc hơi nước là dòng bay hơi trung bình cho nhiên liệu tuốc bin hàng không Bảng 1 - Các điều kiện thử Loại mẫu Môi trường bay hơi Nhiệt độ làm việc Bể Lỗ thử Xăng hàng không và xăng động cơ Nhiên liệu tuốc bin hàng không Không khí Hơi nước 160 °C đến 165 °C 232 °C đến 246 °C 150 °C đến 160 °C 229 °C đến 235 °C 5. Ý nghĩa và ứng dụng Ý nghĩa thực của phương pháp này trong việc xác định hàm lượng nhựa trong xăng động cơ chưa được khẳng định một cách chắc chắn. Đã có sự chứng minh rằng hàm lượng nhựa cao có thể gây ra đóng cặn trong hệ thống nạp và gây tắc các van nạp và trong đa số các trường hợp, có thể cho rằng hàm lượng nhựa thấp sẽ đảm bảo cho hệ thống nạp không gặp trở ngại gì. Tuy nhiên người sử dụng nên hiểu rõ rằng bản thân phép thử này không liên quan tới cặn của hệ thống nạp. Khi áp dụng tiêu chuẩn này cho xăng động cơ, mục đích cơ bản là xác định các sản phẩm bị oxy hóa đã tạo thành trong mẫu thử trước khi hoặc trong khi thực hiện các điều kiện thử tương đối êm dịu theo quy trình. Do nhiều loại xăng động cơ được pha chế có mục đích với các loại dầu hoặc phụ gia không bay hơi nên cần tiến hành chiết xuất với heptan để loại các chất này ra ra khỏi cặn còn lại sau bay hơi để có thể xác định được hàm lượng nhựa và các chất độc hại có trong xăng. Đối với nhiên liệu tuốc bin hàng không, hàm lượng nhựa cao biểu hiện nhiên liệu bị nhiễm bẩn bởi các loại dầu có nhiệt độ sôi cao hoặc các tạp chất dạng hạt và nói chung hàm lượng nhựa cao phản ánh sự yếu kém trong bảo quản, sử dụng và trong quá trình phân phối sản phẩm từ nhà máy. 6. Thiết bị và dụng cụ 6.1. Cân Có khả năng cân mẫu chính xác đến 0,1 mg. 6.2. Cốc thử Dung tích 100 mL, như mô tả trên Hình 1. Sắp xếp các cốc này thành từng bộ, số lượng cốc trong từng bộ phụ thuộc vào số lỗ để đặt cốc trong bể bay hơi. Đánh dấu từng cốc trong bộ bằng số hoặc chữ cái, kể cả cốc bì. 6.3. Bình làm nguội Dùng bình có nắp kín, như bình hút ẩm không có chất hút ẩm, để làm nguội các cốc thử trước khi cân. CHÚ THÍCH 2: sử dụng chất hút ẩm có thể dẫn đến kết quả sai 6.4. Bể bay hơi (CẢNH BÁO - Nếu dùng chất lỏng đổ vào bể bay hơi thì chất lỏng đó phải có điểm chớp cháy cao hơn nhiệt độ dự kiến tối đa của bể ít nhất là 30 °C). Dùng bể khối kim loại hoặc bể chất lỏng gia nhiệt bằng điện và được lắp đặt phù hợp với nguyên lý đưa ra trên Hình 1 (Mặc dù các kích thước đều tính theo hệ SI, nhưng các bể cũ phù hợp với các tiêu chuẩn TCVN 6593 (ASTM D 381), hoặc trước đó đều dùng được). Bể có số lỗ và vòi phun cho ít nhất hai cốc thử. Khi lắp với các ống nối hình côn, có lưới bằng thép không gỉ hoặc bằng đồng kích thước từ 500 mm đến 600 mm, tốc độ dòng phun cho mỗi đầu ra không quá 1 000 mL/s ± 150 mL/s. Nếu dùng bể cách thủy thì đổ chất lỏng phù hợp vào bể, cách miệng khoảng 25 mm. Duy trì nhiệt độ bằng bộ khống chế nhiệt hoặc chất lỏng hồi lưu có thành phần phù hợp. 6.5. Lưu lượng kế Như mô tả trong Hình 1, có khả năng đo tốc độ của dòng khí hoặc hơi ở mỗi đầu ra, tương đương 1000 mL/s. CHÚ THÍCH 3: Có thể dùng áp kế để đo dòng khí hoặc hơi ở mỗi đầu ra tương đương 1000 mL/s ± 150 mL/s. 6.6. Phễu lọc thủy tinh thiêu kết Dùng loại xốp, thô, dung tích 150 mL. 6.7. Nồi hơi Dùng thiết bị thích hợp có khả năng cấp đủ lượng hơi theo yêu cầu tới đầu vào của bể bay hơi tại nhiệt độ 232 °C đến 246 °C. 6.8. Bộ cảm biến nhiệt độ Dùng loại nhiệt kế thủy tinh phù hợp với các tiêu chuẩn đối với loại ASTM 3C/IP73C quy định trong ASTM E 1, hoặc dụng cụ đo nhiệt độ khác, hoặc cả hai nhưng phải có độ chính xác và độ chụm tương đương trong dải nhiệt độ từ -5 °C đến 400 °C. 6.9. Ống đong có vạch chia Có miệng rót, có khả năng đong được 50 mL ± 0,5 mL. 6.10. Dụng cụ cầm tay Kẹp (thép không gỉ, có cán) hoặc kìm (thép không gỉ) để kẹp các cốc thử và các đầu phun hình côn theo yêu cầu của phương pháp thử. Kích thước tính bằng milimet Hình 1 -Thiết bị xác định hàm lượng nhựa thực tế bằng phương pháp bay hơi 7. Vật liệu 7.1. Không khí Dùng không khí đã được lọc tại áp suất không lớn hơn 35 kPa. 7.2. Dung môi hòa tan nhựa Hỗn hợp của toluen và axeton có tỷ lệ thể tích 1:1. 7.3. Heptan Độ tinh khiết tối thiểu bằng 99,7 %. 7.4. Hơi nước Dùng hơi nước không chứa cặn dầu và tại áp suất không nhỏ hơn 35 kPa. (CẢNH BÁO: Nếu sử dụng hơi quá nhiệt thì có thể tiếp xúc với bề mặt nóng trên thiết bị hơi quá nhiệt. Tránh tiếp xúc với da bằng cách dùng các thiết bị bảo hộ theo quy định.) 8. Lắp ráp thiết bị thổi khí 8.1. Lắp ráp thiết bị thổi khí theo Hình 1. Khi thiết bị ở nhiệt độ phòng, điều chỉnh tốc độ dòng khí ở đầu ra để đạt 600 mL/s ± 90 mL/s. Kiểm tra các đầu ra còn lại để đảm bảo dòng khí ổn định. CHÚ THÍCH 4: Lưu lượng là 600 mL/s ± 90 mL/s tại mỗi đầu ra ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển sẽ đảm bảo cung cấp lưu lượng là 1000 mL/s ± 150 mL/s tại mỗi đầu ra ở nhiệt độ 155 °C ± 5 °C. Nên thực hiện việc kiểm tra lưu lượng toàn phần/s (lưu lượng không khí 600 mL/s x số đầu ra bằng lưu lượng toàn phần/s) và sự đồng đều lưu lượng tại mỗi đầu ra theo hướng dẫn của nhà sản xuất. 8.2. Cấp nhiệt cho bể bay hơi (xem 6.4) cho đến khi nhiệt độ của bể đạt từ 160 °C đến 165 °C. Thổi khí vào thiết bị với tốc độ dòng khí trên lưu lượng kế (xem 6.5) như đã thực hiện theo 8.1. Đo nhiệt độ của mỗi lỗ bằng cách đặt phần bầu của nhiệt kế hoặc đầu của bộ cảm biến (xem 6.8) chạm tới đáy cốc trong lỗ. Không dùng các lỗ có nhiệt độ nằm ngoài khoảng từ 150 °C đến 160 °C. 9. Lắp đặt thiết bị thổi hơi 9.1. Lắp thiết bị thổi hơi theo Hình 1 (CẢNH BÁO: Trong suốt quá trình thử, hơi của mẫu và dung môi rất dễ bắt lửa hoặc cháy, nguy hiểm nếu hít phải. Bể bay hơi phải có tủ hút khí để kiểm soát hơi và giảm nguy cơ gây nổ). 9.2. Cấp nhiệt cho bể bay hơi để vận hành thiết bị. Khi nhiệt độ đạt tới 232 °C, dẫn từ từ hơi khô vào hệ thống cho tới khi tại mỗi đầu ra của thiết bị tốc độ đạt 1000 mL/s ± 150 mL/s (xem 10.2). Điều chỉnh nhiệt độ bể bay hơi trong khoảng từ 232 °C đến 246 °C để tạo nhiệt độ tại lỗ là 232 °C ± 3 °C. Đo nhiệt độ bằng bộ cảm biến nhiệt được lắp đặt chạm đáy cốc, cốc này được đặt trong lỗ và có lắp vòi phun đúng quy định. Bất kỳ lỗ nào có nhiệt độ không đảm bảo 232 °C ± 3 °C đều không đạt yêu cầu thử. 10. Chuẩn hóa và hiệu chuẩn 10.1. Lưu lượng không khí 10.1.1. Kiểm tra lại hoặc hiệu chuẩn lưu lượng không khí để đảm bảo các đầu ra phù hợp yêu cầu 600 mL/s ± 90 mL/s không khí khi đo tại nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển. Tham khảo hướng dẫn của nhà chế tạo thiết bị về phương pháp hiệu chuẩn lưu lượng không khí. Ghi lại điều kiện đặt lưu lượng kế khi dùng không khí và để sử dụng cho các phép thử sau. 10.1.1.1. Một cách để hiệu chuẩn lưu lượng không khí là sử dụng một lưu lượng kế đã hiệu chuẩn, tách khỏi thiết bị đã mô tả ở 6.5 để kiểm tra trực tiếp lưu lượng không khí tại mỗi đầu ra ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển. Để thu được các kết quả chính xác, phải đảm bảo áp suất hồi lưu của lưu lượng khí nhỏ hơn 1 kPa. 10.1.1.2. Cách khác để hiệu chuẩn lưu lượng không khí là đo và điều chỉnh tương ứng với tốc độ dòng không khí toàn phần (mL/s) đã cấp tại các đầu ra. Tốc độ dòng không khí toàn phần bằng tốc độ dòng không khí dự kiến tại mỗi đầu ra nhân với số hoặc vị trí đầu ra (ví dụ thiết bị có 5 vị trí và số đo tốc độ dòng không khí toàn phần bằng 3000 mL/s cho thấy tốc độ dòng không khí dự kiến tại mỗi đầu ra bằng 600 mL/s). Mỗi lần điều chỉnh lưu lượng không khí toàn phần đã cấp cho các đầu ra đạt được lưu lượng phù hợp thì tiến hành kiểm tra cả độ đồng đều của tốc độ dòng khí tại mỗi đầu ra bằng cách so sánh tốc độ dòng tương ứng tại từng đầu ra với các quy định trong 10.1.1. 10.2. Lưu lượng hơi 10.2.1. Kiểm tra lại hoặc hiệu chuẩn lưu lượng hơi để đảm bảo tất cả các đầu ra phù hợp yêu cầu về lưu lượng hơi 1000 mL/s ± 150 mL/s. Áp dụng hướng dẫn của nhà chế tạo thiết bị về phương pháp hiệu chuẩn lưu lượng hơi. Ghi lại điều kiện đặt lưu lượng kế khi dùng hơi và để sử dụng cho các phép thử sau. Cách khác để hiệu chuẩn lưu lượng hơi là gắn ống đồng vào đầu hơi ra và nối ống với ống đong có dung tích 2 L, ống này chứa đầy nước và đá vụn đã cân trước. Hút hơi vào ống đong trong khoảng 60 s. Điều chỉnh vị trí của ống đong sao cho đầu dưới của ống đồng ngập trong nước ở độ sâu nhỏ hơn 50 mm để tránh áp suất hồi lưu quá mức. Sau một khoảng thời gian thích hợp, lấy ống đồng ra khỏi ống đong và cân. Khối lượng tăng lên chính là lượng hơi đã ngưng tụ. Tính tốc độ hơi nước theo mL/s, theo công thức sau: R = (M - m) 1000/k.t (1) trong đó: R là tốc độ hơi nước, tính bằng mililit trên giây; M là khối lượng ống đong chứa hơi nước ngưng tụ, tính bằng gam; m là khối lượng ống đong và nước đá, tính bằng gam; k là khối lượng 1000 mL hơi nước tại 232 °C tại áp suất khí quyển bằng 0,434 g; t là thời gian ngưng tụ, tính bằng giây. 11. Cách tiến hành 11.1. Rửa các cốc, kể cả cốc bì bằng dung môi hòa tan nhựa cho đến khi sạch hết nhựa. Tráng kỹ bằng nước sau đó ngâm trong dung dịch chất tẩy rửa có tính kiềm yếu hoặc có độ pH trung tính dùng trong phòng thử nghiệm. 11.1.1. Trong mỗi phòng thử nghiệm loại dung dịch tẩy và điều kiện sử dụng các loại này phải được quy định. Nguyên lý rửa sạch phải phù hợp với chất lượng các cốc đã rửa bằng axit cromic (axit cromic mới, ngâm trong 6 h, tráng bằng nước cất và làm khô). Để so sánh, dùng mắt quan sát ngoại quan và cân khối lượng hao hụt khi nung đồ thủy tinh ở điều kiện thử nghiệm. Làm sạch bằng chất tẩy rửa tránh được các nguy hiểm và bất lợi khi sử dụng các dung dịch axit cromic ăn mòn. Việc sử dụng axit cromic chỉ để tham khảo, còn thực tế người ta áp dụng quy định làm sạch bằng dung dịch tẩy rửa. 11.1.2. Dùng các kẹp bằng thép không rỉ (xem 6.10) lấy các cốc thử ra khỏi dung dịch làm sạch và sau đó chỉ được cầm các cốc bằng các kẹp này. Rửa các cốc thật kỹ, trước tiên bằng nước từ vòi và sau đó bằng nước cất và làm khô trong tủ sấy ở nhiệt độ 150 °C ít nhất trong 1 h. Làm nguội các cốc trong vòng ít nhất 2 h trong bình làm nguội đặt gần cân. 11.2. Chọn các điều kiện thử nghiệm phù hợp với xăng hàng không và xăng động cơ hoặc nhiên liệu tuốc bin phản lực theo quy định ở Bảng 1. Làm nóng bể đến nhiệt độ làm việc. Đưa không khí hoặc hơi vào thiết bị và điều chỉnh dòng chảy toàn phần như quy định ở Điều 8.1 hoặc 9.2. Nếu sử dụng thiết bị làm nóng trước ở bên ngoài, điều chỉnh nhiệt độ của môi trường tạo hơi để các lỗ thử đạt được nhiệt độ thử. 11.3. Cân cốc bì và các cốc thử chính xác đến 0,1 mg. Ghi lại các kết quả cân. 11.4. Nếu có chất ở dạng lơ lửng hoặc chất rắn lắng xuống, phải khuấy đều toàn bộ lượng mẫu trong bình chứa theo phương pháp thích hợp. Tại áp suất khí quyển, lọc ngay một lượng mẫu bằng phễu lọc xốp thủy tinh (xem 13.3). Xử lý phần lọc theo quy định từ Điều 11.5 đến Điều 11.7. 11.5. Lấy 50 mL ± 0,5 mL mẫu thử bằng ống đong có vạch chia (xem 6.9) và chuyển vào cốc thử đã cân (xem 6.2) [xem TCVN 6777 (ASTM D 4507) về lấy mẫu]. Mỗi cốc dùng cho một mẫu nhiên liệu thử nghiệm và đổ mẫu vào từng cốc trừ cốc bì. Đặt các cốc đã chứa mẫu và cốc bì vào bể bay hơi, giữ sao cho khoảng thời gian từ khi đặt cốc đầu tiên đến khi đặt xong cốc cuối cùng là ngắn nhất. Khi sử dụng không khí làm môi trường bay hơi trong bể bay hơi, không có thiết bị cơ học để nâng, hạ các vòi phun, dùng các kìm hoặc kẹp (xem 6.10) để thay đầu phun hình nón vào từng cốc thử đã đặt trong bể. Khi sử dụng hơi nước, gia nhiệt các lỗ thử trong vòng 3 min đến 4 min trước khi dùng kìm hoặc kẹp để thay đầu phun hình nón (hoặc hạ các đầu phun bằng thiết bị cơ học), các đầu này được gia nhiệt trước bằng cách đặt ở đầu ra của dòng hơi nước và định vị đầu phun giữa các lỗ đựng cốc thử hoặc trên đỉnh của bể bay hơi nóng trước khi gắn vào các đầu ra. Dùng kìm hoặc kẹp (nếu cần), đặt từng đầu phun vào giữa bề mặt chất lỏng và bắt đầu dẫn dòng khí hoặc hơi nước vào, điều chỉnh theo tốc độ quy định. Duy trì nhiệt độ và lưu lượng để mẫu thử bay hơi trong vòng 30 min ± 0,5 min. CHÚ THÍCH 5: Khi đưa dòng không khí hoặc hơi nước vào sử dụng, phải cẩn thận để tránh mẫu bị bắn ra và có thể làm cho kết quả bị sai lệch thấp đi so với thực tế. 11.6. Khi kết thúc quá trình gia nhiệt, dùng kìm hoặc kẹp (xem 6.10) hoặc dụng cụ phù hợp khác lấy các đầu phun hình nón và chuyển các cốc thử từ bể vào bình làm nguội. Đặt bình làm nguội gần cân trong thời gian ít nhất là 2 h. Cân các cốc thử theo quy định tại 11.3 và ghi lại các khối lượng này. 11.7. Tách riêng các cốc có chứa cặn xăng động cơ để xử lý tiếp như quy định tại các điều từ 11.8 đến 11.12. Các cốc khác có thể làm sạch để tái sử dụng. Dấu hiệu nhiễm bẩn của xăng động cơ có thể nhận biết bằng cách cân lượng cặn tại thời điểm này, nếu còn mẫu của xăng gốc để thử nghiệm đối chứng. Việc thử nghiệm đối chứng này rất quan trọng vì các chất phụ gia không bay hơi có thể đã được chủ định pha vào xăng. Nếu phát hiện thấy nhiễm bẩn thì mẫu xăng này cần được nghiên cứu tiếp. 11.8. Đối với loại không phải nhiên liệu hàng không, các kết quả chưa qua rửa có giá trị nhỏ hơn 0,5 mg/100 mL (xem 11.6, Điều 12 và 13.2) thì không cần thực hiện các bước rửa như nêu trong phần này và các phần sau đó (từ 11.9 đến 11.12) vì giá trị của nhựa đã qua rửa luôn luôn nhỏ hơn hoặc bằng giá trị của nhựa chưa qua rửa. Nếu hàm lượng nhựa chưa qua rửa không phải là nhỏ hơn 0,5 mg/100 mL thì cho vào các cốc thử có chứa cặn của nhiên liệu không phải loại nhiên liệu hàng không khoảng 25 mL heptan và lắc nhẹ trong 30 s. Để yên hỗn hợp xăng trong vòng 10 min ± 1 min. Xử lý tương tự đối với cốc bì. 11.9. Để lắng và gạn bỏ dung dịch heptan, chú ý không để mất các cặn rắn. 11.10. Chiết lại lần hai với 25 mL heptan theo quy định của 11.8 và 11.9. Nếu dung dịch chiết ra vẫn có màu thì tiếp tục chiết lại lần ba. Không làm lại quá ba lần (Chú thích 6). CHÚ THÍCH 6: Không thực hiện các lần chiết tiếp theo (sau lần chiết thứ ba) vì có thể một phần nhựa không tan bị mất đi do tác động cơ học, điều này dẫn đến hàm lượng nhựa đã rửa qua dung môi bị giảm đi. 11.11. Đặt các cốc thử bao gồm cả cốc bì vào bể bay hơi được giữ ở nhiệt độ 160 °C đến 165 °C, không thay các vòi phun hình nón; để các cốc khô trong 5 min ± 0,5 min. 11.12. Sau khi khô, dùng kìm hoặc kẹp (xem 6.10) lấy các cốc ra khỏi bể và đặt vào bình làm nguội để gần cân trong thời gian ít nhất là 2 h. Cân các cốc theo quy định của 11.3. Ghi lại các kết quả cân. 12. Tính kết quả 12.1. Hàm lượng nhựa thực tế của nhiên liệu hàng không được tính như sau: A = 2000(B - D + X - Y) (2) 12.2. Hàm lượng nhựa đã rửa qua dung môi của xăng động cơ được tính như sau: S = 2000 (C - D + X - Z) (3) 12.3. Hàm lượng nhựa (U) chưa qua rửa của xăng động cơ được tính như sau: U = 2000 (B - D + X - Y) (4) trong đó: A là hàm lượng nhựa thực tế, tính bằng mg/100 mL; S là hàm lượng nhựa đã rửa qua dung môi, tính bằng mg/100 mL; U là hàm lượng nhựa chưa qua rửa, tính bằng mg/100 mL; B là khối lượng đã ghi ở 11.6 của cốc có chứa mẫu và cặn, tính bằng gam; C là khối lượng đã ghi ở 11.12 của cốc có chứa mẫu và cặn, tính bằng gam; D là khối lượng đã ghi ở 11.3 của cốc không chứa mẫu, tính bằng gam; X là khối lượng đã ghi ở 11.3 của cốc bì, tính bằng gam; Y là khối lượng đã ghi ở 11.6 của cốc bì, tính bằng gam; Z là khối lượng đã ghi ở 11.12 của cốc bì, tính bằng gam. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lê Văn Hiếu, Công nghệ chế biến dầu mỏ - Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật 2. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, Bộ Khoa học và Công nghệ, TCVN 7143:2010 Xăng – Phương pháp xác định chì bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử. 3. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, Bộ Khoa học và Công nghệ, TCVN 6704:2008 Xăng – Phương pháp xác định chì bằng phổ tia X 4. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, Bộ Khoa học và Công nghệ, TCVN 6020: 2008 Xăng – Phương pháp iot monoclorua. 5. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, Bộ Khoa học và Công nghệ, TCVN 6020 : 2008 Nhiên liệu lỏng – Xác định hàm lượng nhựa bằng phương pháp bay hơi. 6. ASTM D 3237-06e1 Standard test method for lead in gasoline by atomic absorption spectroscopy 7. ASTM D 5059-03e1 Standard Test Method for Lead in Gasoline by X-Ray Spectroscopy 8. ASTM D 3341-05 Standard Test Method for Lead in Gasoline − Iodine monochloride method 9. ASTM D 381-09 Standard test method for gum content in fuels by jet evaporation