辛烷草酸盐

高锰酸盐指数（CODMn）指在一定条件下，以高锰酸钾（KMnO4）为氧化剂，处理水样时所消耗的氧化剂的量。高锰酸盐指数是《GB3838-2002 地表水环境质量标准》24项基本项目之一和《GB5749-2022 生活饮用水卫生标准》水质常规指标之一。高锰酸盐指数方法，主要使用于地表水、地面水、城市末梢水、农村水、水源水等较干净的水。高锰酸盐指数法，氧化率低，操作比较简单，在测定水样中有机物含量的相对比较值时，可以采用。本文参考了GB/T5750.7-2023《生活饮用水标准检验方法 第7部分：有机物综合指标》、GB11892-1989 《水质高锰酸盐指数的测定 》，采用睿科AT100全自动高锰酸盐指数测定仪实现对大批量水样的高锰酸盐指数测定，质控样实验结果准确度高，精密度好，满足标准质控要求。仪器与耗材1.1仪器AT100全自动高锰酸盐指数测定仪1.2耗材搅拌子150 mL带刻度玻璃杯1.3试剂1.3.1 硫酸溶液（1+3） ：将1体积硫酸（ρ=1.84g/mL）在水浴冷却下缓缓加到3体积纯水中，煮沸，滴加高锰酸钾溶液至溶液保持微红色。1.3.2 草酸钠标准储备溶液［c（1/2 Na2C2O4）=0.1000mol/L ]：称取6.701g草酸钠，溶于少量纯水中，并于1000 mL容量瓶中用纯水定容，置暗处保存，或使用有证标准物质。1.3.3 高锰酸钾标准储备溶液［c（1/5KMnO4）=0.1000mol/L] ：称取3.3g高锰酸钾，溶于少量纯水中，并稀释至1000mL 。煮沸15min，静置2周，然后用玻璃砂芯漏斗过滤至棕色瓶中，置暗处保存并按下述方法标定浓度。a）吸取25.00mL草酸钠标准储备溶液于250mL锥形瓶中，加入75mL 新煮沸放冷的纯水及2.5mL硫酸（ρ=1.84g/mL）。 b） 迅速自滴定管中加入约24mL高锰酸钾标准储备溶液，待褪色后加热至65 ℃，再继续滴定呈微红色并保持30s不褪。当滴定终了时，溶液温度不低于55°C。记录高锰酸钾标准储备溶液用量。高锰酸钾标准储备溶液的浓度计算见式（1） ：式中：c（1/5 KMnO4）—— 高锰酸钾标准储备溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）； V —— 高锰酸钾标准储备溶液的用量，单位为毫升（mL）。1.3.4 高锰酸钾标准使用溶液[c(1/5KMnO4）=0.01000mol/L：将高锰酸钾标准储备溶液准确稀释10倍。1.3.5 草酸钠标准使用溶液［c（1/2Na2C2O4）=0.01000mol/L ：将草酸钠标准储备溶液准确稀释10倍。1.3.6 质控样质控样1：编号为B22100123，标准值为0.978mg/L，不确定度0.127 mg/L，研制单位为坛墨质检科技股份有限公司质控样2：编号为B22050272，标准值为2.74mg/L，不确定度0.19 mg/L，研制单位为坛墨质检科技股份有限公司质控样3：编号为B22050204，标准值为6.40mg/L，不确定度0.50 mg/L，研制单位为坛墨质检科技股份有限公司质控样4：编号为GSB07-3162-2014(2031121），标准值为1.03mg/L，不确定度0.14 mg/L，研制单位生态环境部环境发展中心环境标准样品研究所质控样5：编号为GSB07-3162-2014(2031125)，标准值为2.47mg/L，不确定度0.28mg/L，研制单位生态环境部环境发展中心环境标准样品研究所质控样6：编号为GSB07-3162-2014(2031127），标准值为3.65mg/L，不确定度0.34 mg/L，研制单位生态环境部环境发展中心环境标准样品研究所分析步骤2.1冲洗/填充管路将所有试剂管路按照标识放入对应的试剂瓶中，点击管路冲洗，将所有管路用试剂润洗一遍。2.2样品测定1）吸取100mL 充分混匀的水样（若水样中有机物含量较高，可取适量水样以纯水稀释至100mL ），置于洁净玻璃杯中，并将取好的样品依次放入样品架中。建立方法和序列，设置好样品类型和参数，点击运行序列，即可开始实验。2）参数设置界面和方法设置如下图所示图1参数设置图2方法设置实验结果3.1结果导出将草酸钠浓度、空白和K值依次填入，仪器内置公式会自动计算出滴定结果。3.2空白测试测试实验室纯水，16孔位消解，16个空白测试结果平均值为0.349 mg/L，RSD为6.09%。具体测试数据如下表1 空白测试结果3.3准确度和精密度测试选择环标所的3种不同浓度浓度质控样和坛墨的3种不同浓度质控样分别进行测试，环标所每种质控样分别测试6个平行样品，坛墨每种质控样分别测试16个平行样品，结果如下表所示。表2 坛墨质控样16平行测试结果表3 环标所质控样测试结果注意事项4.1 用纯水作为空白样品进行测试时，加入草酸钠后有时溶液很快变成无色，有时要搅拌30~60s后才会由黄色逐渐变成无色，此现象测试过程偶有发生，不影响空白测试结果。4.2 测试过程尽量控制高锰酸钾溶液的浓度略低于草酸钠溶液的浓度，使K值在0.98~1.01之间为宜，若高锰酸钾浓度高于草酸钠，在空白样品消解完后，加入10mL草酸钠，不足以完全还原溶液中还原的高锰酸钾溶液，导致溶液颜色不能完全褪去。4.3 样品量以加热氧化后残留的高锰酸钾标准溶液为其加入量的1/3～1/2为宜。加热时，如溶液红色退去，说明高锰酸钾量不够，需重新取样，经稀释后测定。4.4 每次测试结束后，一定要将管路冲洗干净，建议设置冲洗体积20~30mL，以免管路中残留溶剂干燥结晶，导致管路堵塞，影响测试结果。

高锰酸盐指数（CODMn）指在一定条件下，以高锰酸钾（KMnO4）为氧化剂，处理水样时所消耗的氧化剂的量。高锰酸盐指数是《GB3838-2002 地表水环境质量标准》24项基本项目之一和《GB579-2022 生活饮用水卫生标准》水质常规指标之一。高锰酸盐指数方法，主要使用于地表水、地面水、城市末梢水、农村水、水源水等较干净的水。高锰酸盐指数法，氧化率低，操作比较简单，在测定水样中有机物含量的相对比较值时，可以采用。本文参考了GB/T5750.7-2023《生活饮用水标准检验方法 第7部分：有机物综合指标》、GB11892-1989 《水质高锰酸盐指数的测定 》，采用睿科AT100全自动高锰酸盐指数测定仪实现对大批量水样的高锰酸盐指数测定，质控样实验结果准确度高，精密度好，满足标准质控要求。仪器与耗材1.1仪器AT100全自动高锰酸盐指数测定仪1.2耗材搅拌子150 mL带刻度玻璃杯1.3试剂1.3.1 硫酸溶液（1+3） ：将1体积硫酸（ρ=1.84g/mL）在水浴冷却下缓缓加到3体积纯水中，煮沸，滴加高锰酸钾溶液至溶液保持微红色。1.3.2 草酸钠标准储备溶液［c（1/2 Na2C2O4）=0.1000mol/L ]：称取6.701g草酸钠，溶于少量纯水中，并于1000 mL容量瓶中用纯水定容，置暗处保存，或使用有证标准物质。1.3.3 高锰酸钾标准储备溶液［c（1/5KMnO4）=0.1000mol/L] ：称取3.3g高锰酸钾，溶于少量纯水中，并稀释至1000mL 。煮沸15min，静置2周，然后用玻璃砂芯漏斗过滤至棕色瓶中，置暗处保存并按下述方法标定浓度。a）吸取25.00mL草酸钠标准储备溶液于250mL锥形瓶中，加入75mL 新煮沸放冷的纯水及2.5mL硫酸（ρ=1.84g/mL）。 b） 迅速自滴定管中加入约24mL高锰酸钾标准储备溶液，待褪色后加热至65 ℃，再继续滴定呈微红色并保持30s不褪。当滴定终了时，溶液温度不低于55°C。记录高锰酸钾标准储备溶液用量。高锰酸钾标准储备溶液的浓度计算见式（1） ：式中：c（1/5 KMnO4）—— 高锰酸钾标准储备溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）； V —— 高锰酸钾标准储备溶液的用量，单位为毫升（mL）。1.3.4 高锰酸钾标准使用溶液[c(1/5KMnO4）=0.01000mol/L：将高锰酸钾标准储备溶液准确稀释10倍。1.3.5 草酸钠标准使用溶液［c（1/2Na2C2O4）=0.01000mol/L ：将草酸钠标准储备溶液准确稀释10倍。1.3.6 质控样质控样1：编号为B22100123，标准值为0.978mg/L，不确定度0.127 mg/L，研制单位为坛墨质检科技股份有限公司质控样2：编号为B22050272，标准值为2.74mg/L，不确定度0.19 mg/L，研制单位为坛墨质检科技股份有限公司质控样3：编号为B22050204，标准值为6.40mg/L，不确定度0.50 mg/L，研制单位为坛墨质检科技股份有限公司质控样4：编号为GSB07-3162-2014(2031121），标准值为1.03mg/L，不确定度0.14 mg/L，研制单位生态环境部环境发展中心环境标准样品研究所质控样5：编号为GSB07-3162-2014(2031125)，标准值为2.47mg/L，不确定度0.28mg/L，研制单位生态环境部环境发展中心环境标准样品研究所质控样6：编号为GSB07-3162-2014(2031127），标准值为3.65mg/L，不确定度0.34 mg/L，研制单位生态环境部环境发展中心环境标准样品研究所分析步骤2.1冲洗/填充管路将所有试剂管路按照标识放入对应的试剂瓶中，点击管路冲洗，将所有管路用试剂润洗一遍。2.2样品测定1）吸取100mL 充分混匀的水样（若水样中有机物含量较高，可取适量水样以纯水稀释至100mL ），置于洁净玻璃杯中，并将取好的样品依次放入样品架中。建立方法和序列，设置好样品类型和参数，点击运行序列，即可开始实验。2）参数设置界面和方法设置如下图所示图1参数设置图2方法设置实验结果3.1结果导出将草酸钠浓度、空白和K值依次填入，仪器内置公式会自动计算出滴定结果。3.2空白测试测试实验室纯水，16孔位消解，16个空白测试结果平均值为0.349 mg/L，RSD为6.09%。具体测试数据如下表1 空白测试结果3.3准确度和精密度测试选择环标所的3种不同浓度浓度质控样和坛墨的3种不同浓度质控样分别进行测试，环标所每种质控样分别测试6个平行样品，坛墨每种质控样分别测试16个平行样品，结果如下表所示。表2 坛墨质控样16平行测试结果表3 环标所质控样测试结果注意事项4.1 用纯水作为空白样品进行测试时，加入草酸钠后有时溶液很快变成无色，有时要搅拌30~60s后才会由黄色逐渐变成无色，此现象测试过程偶有发生，不影响空白测试结果。4.2 测试过程尽量控制高锰酸钾溶液的浓度略低于草酸钠溶液的浓度，使K值在0.98~1.01之间为宜，若高锰酸钾浓度高于草酸钠，在空白样品消解完后，加入10mL草酸钠，不足以完全还原溶液中还原的高锰酸钾溶液，导致溶液颜色不能完全褪去。4.3 样品量以加热氧化后残留的高锰酸钾标准溶液为其加入量的1/3～1/2为宜。加热时，如溶液红色退去，说明高锰酸钾量不够，需重新取样，经稀释后测定。4.4 每次测试结束后，一定要将管路冲洗干净，建议设置冲洗体积20~30mL，以免管路中残留溶剂干燥结晶，导致管路堵塞，影响测试结果。

后汽柴油时代的“辛烷值机”和“十六烷值机”何去何从（杜伯会 山东省产品质量检验研究院 主任正高工；张会成 中国石化大连石油化工研究院 主任正高工；陈雪峰 江苏宿迁市产品质量检验研究院 主任；陈永华 青岛元辰仪器设备有限公司 技术总监）摘要：大炼化时代的来临，炼油生产逐渐从分散型趋于集中炼制；同时，市场多元化发展，减弱了对成品油的依赖强度；现代高效分析理念驱动对“辛烷值机”和“十六烷值机”分析技术进行革命。后汽柴油时代的“辛烷值机”和“十六烷值机”该何去何从？对此，进行一点思考讨论。关键词：辛烷值机；十六烷值机；未来发展1、背景分析（1）汽油的辛烷值和柴油的十六烷值是其分析中最重要指标。由于其是混合性的指标，目前汽柴油检测分析仪器方案，如图1-1所示，标准采用台架式模拟方式进行测试。其检测过程影响因素多，不同设备之间检测结果差异很大，是分析仪器中数据争议较大，分析精密度较低，性价比较低的一类分析设备。图1-1（2）大炼化项目的迅猛发展，导致炼油产能过剩现象日益凸显。在此背景下，中小企业的生存空间日趋狭窄，逐渐边缘化并面临淘汰的境地；另外，环保问题可能成为压倒其生存的最后一根稻草。（3）随着资源的日趋紧张，原油原料价格逐步呈现出上升态势。同时，原料品质呈现出下降趋势，导致汽柴油的上游原料成本不断攀升。展望未来10到20年，市场竞争将愈发激烈，并呈现出多元化态势，市场细分将成为不可避免的发展趋势。（4）如图1-2所示，随着新能源车辆技术的日益成熟与稳定，其市场认可度不断攀升，进一步坚定了消费者向新能源车辆转移的决心。特别是在以代步为主要需求的城市用车市场中，这种转变愈发显著，成品油产能过剩的现象也由此愈发凸显。长远看，预计10-15年内柴油还占消费主体长期存在，目前产能仍然2亿吨/年，这么大体量转型需要时间。电动车代替汽油车比代替柴油车要容易，大型电动车做长途运输用途还需要时间，氢能源等绿电性技术实现其替代可能更快些。图1-22、辛烷值机和十六烷值机的问题提出中国现在已经是炼油大国，未来也是汽柴油产品出口大国。需要有相应的自己的国际化标准做支持。标准是关键，我们不冲在科技前沿，碰不到前沿问题，设备只能仿造，目前存在大家对国产设备信心不足的问题。现在国产中低端设备进步很大，研究型高端设备与国外差距仍较大，国产设备受排挤含有部分非技术因素。作为只专注于分析某一项物性指标的辛烷值机和十六烷值机，高成本、低效率，已成为当前发展的痛点。其未来的发展方向应深入思考，是继续坚持现有的运行模式，还是通过技术和方法的创新与转移，以实现更高效、更精准的性能提升。在确保不低于现有检测结果准确性的前提下，积极探索利用现代微电子、电化学传感器等先进技术，并结合计算机大数据和人工智能等辅助手段，对辛烷值机和十六烷值机进行改造升级需要思考。同时，还应充分利用对光学、热学、力学、物理学、化学等多学科的综合理解，以全面解析现有技术中存在的矛盾和问题。时代的快速发展，如何快速而科学地应对必须持续思考。3、探讨解决发展途中的阻碍3.1 对标准方法的认识和依赖作为科学分析技术行业，应秉持科学精神，以事实和结果为依据，客观评价设备的优劣，而非盲目追随某些权威言论。只有这样，才能推动行业的健康发展，实现技术的自主创新与突破。如汽油辛烷值机的检测结果认可问题，当前业界普遍认可的是缸径为82.55mm（现称大缸径）的仪器所得出的数据；然而，这并不意味着其他缸径的仪器检测结果就必然不准确，目前尚缺乏有效证据支持这一观点。如我国曾研发出缸径为65mm的汽油辛烷值机，市场应用很好，基本实现国产替代。但受部分专家倾向西方的影响，以缸径差异为理由，对国产产品设置了障碍封锁，导致许多检测和生产单位不得不更新设备，损失巨大。此外，中石化大连研究院研制的风量法十六烷值机，经过三十多年的持续研究与改进，并在多数据比对中表现出远超瓦格厦的稳定性和准确性，而且性价比高。然而，却因检测方法不同为由而被拒之门外，这无疑是一种遗憾。因此，应重新审视现有的观念和做法。同样具备数据准确性的前提下，国外设备（如美国瓦格厦waukesha）被视为行业标杆，而国产设备则始终处于跟随地位，这一现状值得深思。3.2 目前台架式模拟在实际应用中存在的问题（1）大量的工作检测样本，如何进行快速高效检测分析以及准确的统计；（2）传统的模拟燃烧方式存在试剂用量大，导致燃烧过程中产生的污染量显著增加，还伴随着高昂的分析成本和较低的工作效率。3.3 目前影响辛烷值和十六烷值机检测误差原因分析（1）设备生产由于加工工艺导致每台仪器的工作点存在差异。这些差异主要源于设备各环节的配合工作间隙、传感器温度漂移的不一致性，人员操作的一致性差，以及工作环境的差异，如环境温度、大气压力、环境湿度等因素的共同作用。（2）在设备的长期运行过程中，由于磨损间隙、积碳问题，以及机械设备材料长期工作引起的热形变等因素产生影响。（3）作为检测的标的物质本身具有多样性复杂性，其辛烷值和十六烷值作为热值结果的定义。由于标的物为混合物，其性能受技术工艺和添加剂等多种因素的影响。（4）燃烧过程是否充分对检测结果具有至关重要的影响。3.4 解决途径探讨（1）为提高分析的准确性并减少误差，探索加入关键的其它物性指标，并进行融合分析。其中包括密度、粘度、闪点等关键性指标，以确保分析结果的全面性和可靠性。（2）针对当前采用的热传感器分析模式，探讨采用电化学传感器替代或热传感器与电化学芯片传感器进行结合使用。（3）数字化时代开启，如图3-1所示，大模型、大数据和大计算已成为主流趋势。以此为发展的多功能和智能化是未来的趋势之一；小型化、微型化、快速化和低耗材化也是当前及未来的重要需求方向之一。图3-1（4）新标准的及时建立与更新是新理念发展的基石。4、结论（1）大炼化时代下，需要建立与之适应的检测标准和仪器体系。不破不立，摒弃旧的思维模式，开创新局面。关于主动寻求进步还是被动跟随提升，有必要进行持续深入探讨。（2）AI必然融入常规检测设备中，进行过程控制应用，其最终验证还得经典技术支撑。但是相关修订标准制定，需要勇气破圈，进而打破这个规则。（3）市场作为检验真理的唯一标准，盲目崇拜会阻碍社会进步的步伐。（4）替代进口设备是前进方向，创新突破是未来主题，走出去是必由之路。5、展望在大炼化与多元化发展并存的新阶段，对汽柴油检测中的核心指标——“辛烷值”和“十六烷值”检测技术应该重新审视和探讨其未来发展。应秉持严谨、稳重、理性的态度，通过技术创新和方法转移，推动其性能提升和效率优化，以适应时代发展的需求。对分析仪器的方法要求，应该是客观的、多元化的，指标标准的质量具备可比性和可对照性，满足和符合指标要求结果的就应该是合理的方法。此外，随着大数据的积累，人工智能AI将逐步融入检测领域，微电子和电化学传感器技术为未来的检测工作开辟了新的发展路径。自信、自立、自强，国产化是否能够完全替代进口，技术是否具备引领国际标准发展的潜力，需要不断思考并努力探索。