检测好帮手国波长荧光定硫仪

测定原理X射线荧光是原子在受到初级X射线束激发后发生电离作用，发射出X射线光子。X射线具有波粒二象性，既可以看作粒子（能量），也可以看作电磁波（波长）。波长和能量是从不同的角度来观察描述X射线所采用的两个物理量，根据普朗克公式：E=hc/λ，无论是测定能量，还是波长，都可以实现对相应元素的分析，其效果是类似的。据此，X射线荧光技术进行元素分析时又分为X射线波谱法（波长色散，WDXRF）和X射线能谱法（能量色散， EDXRF）。单波长X射线荧光全称“单波长色散X射线荧光光谱”（Monochromatic Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry，缩写为MWDXRF），属于波长色散X射线荧光技术。XOS专利的单波长X射线光路系统可以选择并且聚焦单色光束进行样品激发和进入检测器检测，这样可以大大降低信噪比，并且提供相较于传统XRF更高的精度，以及更快的测量速度。XOS专利的单波长X射线荧光光路系统相关标准目前单波长X射线荧光相关方法标准主要有以下：标准名称测量原理硫含量测定1NB/SH/T 0842-2017轻质液体燃料中硫含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7039汽油和柴油燃料中硫含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)氯含量测定1NB/SH/T 0977-2019轻质油品中氯含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7536芳烃中氯含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)3ASTM D4929-2017原油中有机氯的测定方法C中可用单波长X射线荧光方法(MWDXRF)硅含量测定1NB/SH/T 0993-2019汽油及相关产品中硅含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7757汽油和相关产品中硅含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)应用1——油品中的硫含量测定由于硫元素会造成工艺设备腐蚀、催化剂中毒、产品质量及环境污染等问题，所以硫元素的含量成为衡量石油及石油产品质量的重要指标。单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)目前得到广泛认可的应用之一就是测油品中的硫含量，在300秒的测量时间下最低检测限可达0.15ppm（Sindie Gen3），其相应的方法标准ASTM D7039已经被列为国五、国六成品汽柴油硫含量检测的方法标准之一，还可用于分析：直馏汽油、直馏柴油、精制汽油、精制柴油、催化柴油，甚至硫含量更低的重整原料油等各种中控物料，针对不同的应用场所分别有Sindie系列实验室台式、便携式、在线分析等解决方案，可满足客户多方面的需求。应用2——氯元素含量检测单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术应用之二是在氯元素方面的检测。无论是来源于采油助剂的有机氯还是来自有盐水或类似污染物中的无机氯，都可能造成设备腐蚀、催化剂中毒、管路堵塞、影响二次加工及成品油产品质量等各种潜在风险。因此，在石化炼油厂原油加工的整个过程中，氯元素的分析及监控一直都备受重视。典型的样品是氯含量控制在1ppm以下的石脑油，这类样品即使使用传统的库仑法分析，有的效果也不是很好，MWDXRF技术独特的光路结构可使最低检测限达0.07ppm(Clora 2XP)，即使是标准型的Clora，其LOD也可以达到0.13ppm，比较常见的分析对象还包括：重整原料油、直馏汽油、直馏柴油和常压装置常一线油等氯含量均在10ppm以内的样品。对应的方法标准是ASTM D7536和NB/SH/T 0977。针对原油中的氯含量分析，由于原油样品含水和颗粒物的特殊性，如果使用常规的静态测量法，测量结果会随着时间的推移而逐渐升高直至样品中的颗粒物质完全沉降。为此，XOS专门推出了Accu-Flow技术，使用一次性螺口注射器使样品以一定速率(20ml/min)连续流过测量杯（模拟在线连续测量的分析过程），很好地解决了静态测量的沉降问题。测量时间对测量结果的影响Accu-Flow技术另外，针对原油电脱盐工艺，XOS的MWDXRF技术也推出了专门的在线解决方案，不但可以实时监测原油脱盐前后中的氯含量，也可以监测脱盐水中的氯含量，使脱盐生产过程对氯含量的监控更加及时有效，帮助工艺及时发现和解决生产波动。在线氯元素监测控制示意图应用3——针对高硫低氯等样品中的氯含量分析单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术第三个有针对性的应用是针对高硫低氯等样品中的氯含量分析，由于硫元素Kα的特征波长为0.5373 nm，氯元素Kα特征波长为0.473nm，如果硫元素含量高、氯元素含量低，势必会影响氯元素分析的稳定性和重复性。而且目前石油石化行业常用的油品中氯含量的检测标准SH/T 1757（微库仑法）中明确指出不适用于硫含量大于0.1% （质量分数）的试样，而且样品中水含量对微库仑法影响较大。XOS的单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)可专门针对此类样品，如焦化汽油和焦化柴油样品，有相应的解决方案，比如使用标准型的Clora单波长氯分析仪，可使用手动输入硫含量的方法对硫元素的干扰进行校正，或者使用超低氯Clora 2XP或硫氯一体Sindie+Cl，对硫元素信号可自动检测并自动扣除，大大提高了分析效率和方法的简便性。超低氯Clora 2XP光路示意图硫氯一体Sindie+Cl光路示意图应用4——汽油及相关产品中硅含量的测定单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术的第四个应用是针对汽油及相关产品中硅含量的测定，成品油的硅元素主要来自清洗剂或消泡剂等外来污染物，主要的危害有可导致氧气传感器、火花塞、催化转换器出现二氧化硅沉积，影响车辆的正常行驶。MWDXRF测硅元素的方法标准是ASTM D7757和NB/SH/T 0993，ASTM D7757 是截至到目前唯一经ASTM 认证的汽油和乙醇中硅含量的测试方法。该方法可以测试石脑油、乙醇汽油、乙醇调合燃料、重整汽油及甲苯等样品中3-100mg/kg（ppm wt）的硅，仪器的最低检测限(LOD)可达0.65ppm。火花塞结垢燃烧室结垢(图片来源于“对油中掺杂硅是车“病因”！哈尔滨质监部门召开“淮南”油问题专家论证会得出结论“的报道)其他应用另外，单波长技术还有专门针对磷元素的应用，主要用于油品及水中总磷含量的测定，最低检测限LOD可达0.4ppm。八大优点总之，单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)凭借以下八个主要优点，可为广大客户提供专业化的解决方案，大大提高炼化企业分析检测工作的效率：（1）可实现极低浓度的测量；（2）所需浓度下较高的精确度（重复性r：S, 0.6 ppm @ 8 ppm；Cl, 0.14 ppm @ 1 ppm ,Si, 1 ppm @ 10 ppm ）；（3）单色聚焦光学元件，可消除90% - 95%样品基质效应影响；（4）无需频繁校准，标准曲线可使用6 – 12个月；（5）简易样品制备及仪器操作过程，有效避免人为误差，及不同实验人员之间的偏差；（6）直接测量技术（无需样品转化，比如燃烧或密度换算）；（7）无需消耗任何气体，仪器运行只需要电源即可；（8）符合标准方法：S: ASTM D7039, NB/SH/T 0842, ASTM D2622, GB/T 11140，Cl: ASTM D7536, NB/SH/T 0977-2019，Si: ASTM D7757, NB/SH/T 0993-2019等。(作者：上海仪真分析仪器有限公司 XOS市场开发经理 党相锋)

国内数百个石化企业、质检部门经过反复论证并强烈推荐使用。样品检测范围：汽油、柴油、石脑油、航空煤油、航空汽油、原油、渣油、水、聚丙烯、催化剂等液体及固体样品。单波长X荧光分析标准： 硫 S：SH/T0842 氯Cl：SH/T0977 硅Si：SH/T0993 铅Pb：ASTM D5059 检测下限: 硫S：0.1ppm；氯Cl：0.1ppm； 硅Si：0.5ppm；铅Pb：0.2ppm； 检测范围：0-99.99%X射线光管：靶材：Pd；50KV – 4mA；200W；分光晶体：多块晶体自动转换。 分析仪特点:1. 检测汽油、柴油、石脑油、原油、水(包括污水)等样品，也可测量催化剂等粉末和固体样品。灵敏度高，重复性好。2. 相比传统单波长检测单元素分析仪功率只有70W，四合一分析仪光源的功率为200W，检测下限更低、重复性更加优异。3. 划时代的将四组单波长X荧光技术集合到一台分析仪，运用到石油产品多元素检测中， 且采用特殊晶体分光，分辨率更高。尤其检测高硫低氯的样品，分别率更加清晰。4. 外形小巧，可放置于任何实验室，即插即用。5. 仪器标配12位自动进样器，真正提高分析效率。6. 全中文软件，操作简便。7. 可快速进行定性分析、定量分析、无标样近似定量分析。8. 具有光路校正、薄膜校正、匹配数据库等功能。创新点：1、用200W光管功率检测硫元素 2、单波长X荧光从传统的70W升级至200W 单波长X荧光总硫分析仪

随着半导体技术的进步，设备微型化和集成化程度不断提高，对制造环境的要求也越来越高。特别是在先进工艺节点（如7nm、5nm及更小节点）中，高TOC（总有机碳）水平可能导致晶圆表面污染，从而引发缺陷，影响最终产品的性能和良品率。因此，加强TOC监控已成为半导体制造过程中的重要环节。在半导体制作工艺中,80%以上的工序要经过化学处理，而每一道化学处理都离不开超纯水，用于半导体工艺的超纯水，根据美国ASTM D5127-2013（2018）标准，一级电子级别水的TOC通常要求低于5ppb，GB/T 11446.1-2013要求一级电子级水低于20ppb。同时，生产工艺过程中电镀液有机污染物的控制也很重要，不能超过一定的限值（3000-5000ppm）从而保证PCB（印制电路板）的品质。半导体行业TOC分析难点：超纯水中低TOC浓度的准确测定电镀液中高TOC浓度高盐样品的准确测定不同数量级浓度样品不能一次测定维护成本高、耗材贵德国耶拿解决方案：难点突破1：VITA流量管理系统氧化过程中会引起气体流速波动，德国耶拿采用VITA流量控制系统，集成式高性能气体控制盒确保稳定的气体流速，通过电子控制实时调整气体流量计数，有效的补偿流速波动。可以实现高达20ml的大体积进样，显著提高痕量分析范围内测定结果的精密度和灵敏度，检出限低至ppb级别。案例一：超水TOC测定对超纯水样品进行直接测定，SD为0.272 μg/L ,检出限为3SD=0.816 μg/L，远低于国家对一级电子水的限值要求，可以满足超纯水中低TOC含量的准确测定。难点突破2：可靠高效的样品消解系统+高聚焦NDIR检测器高能长效紫外消解系统，采用高能双波长紫外氧化254+185nm波长，更高能量，保证样品完全消解为 CO2。德国耶拿首创的高聚焦NDIR检测器，改变了传统光源需要通过管壁折射后到达检测器的设计，平行光源无机械移动、能量无损失、量程宽，测量范围0-30000mg/L，满足高TOC浓度高盐样品等多种类型样品的测试需求。案例二：电镀液中TOC测定对3个电镀液样品进行直接测定，同时电镀液2#和电镀液3#做100ppm和1000ppm的加标回收率实验，从实验结果可以看出，结果重复性佳，电镀液2#和电镀液3的加标回收率为103%和101%，说明仪器对于高浓度的电镀液能准确测定，耐盐性好。难点突破3：一个测试方法同时连接3条标准曲线为了解决不同梯度样品只能连接一条曲线，或是需要对样品进行稀释和富集的前处理繁琐工作，我们设计了一个测试方法可以同时连接低中高浓度的标准曲线的功能，仪器会自动匹配合适的曲线，使测试结果更加准确可靠；同时，我们也提供同个样品盘选择不同方法的功能，满足您测试的需求，大大减少前处理的时间。难点突破4：少耗材+开放性试剂高能长效紫外灯和高聚焦NDIR检测器，寿命长，低故障，低损耗，低维护。采用半导体物理制冷模块去除水分，无耗材；电路和液体完全分开，客户可以放心自己更换耗材，无需专业工程师上门。测试用到的试剂均为开放试剂，可以自行购买，成本低，经济实惠。综上，德国耶拿multi N/C 总有机碳分析仪是半导体行业品控好帮手，可以有效控制半导体生产过程中TOC水平，维持化学工艺的稳定性，降低因缺陷造成的返工和材料浪费，提高最终产品的性能和良品率。更多精彩敬请期待～