Виявлення сірки в нафтопродуктах методом поверхневого плазмонного резонансу

Abstract

Частка нафти в загальному споживанні енергоресурсів світу безперервно зростає. Сірчані з'єднання в паливних нафтопродуктах знижують їх хімічну стабільність, повноту згоряння і викликають корозію двигунів. Сполуки сірки при згорянні забруднюють атмосферу, виділяючи оксиди сірки. Вміст сірки у нафті становить від сотих часток відсотка до 5-14 %. Існуючі методи контролю вмісту сірки у нафтопродуктах рентгенофлюоресцентний та ультрафіолетової флюоресценції мають межу детектування 3 мг/кг та забезпечують відносну похибку вимірювання 10 %. Вперше експериментально показано можливість визначати методом поверхневого плазмонного резонансу у три рази точніше (відносна похибка 2,6 %) менші концентрації сірки у нафтопродуктах (0,19 мг/кг).

The share of oil in the overall consumption of energy resources in the world is continuously increasing. Sulfur compounds in fuel oil products reduce their chemical stability, completeness of combustion and cause corrosion of engines. Sulfur compounds during combustion pollu te the atmosphere, producing sulfur oxides. The content of sulfur in oil is from hundredths of a percent to 5 –14 %. Existing methods for controlling sulfur content in petroleum products X-ray fluorescence and ultraviolet fluorescence have a detection limit of 3 mg / kg and provide a relative error of measurement of 10 %. An alternative method may be based on the phenomenon of surface plasmon resonance (SPR), which allows for rapid analysis (measurement of length less than 10 sec.) And can be less expensive for existing methods. Diagnosing devices that are based on the phenomenon of surface plasmon resonance, have high sensitivity to low concentrations (0.01–2 mg/kg) of liquid and gaseous substances and are characterized by high accuracy measurements. For the first time, it has been shown experimentally that the concentration of sulfur in petroleum products (0.19 mg / kg) is three times more accurate (relative error 2.6 %) by surface plasmon resonance. Research results can be used to improve the existing and create new methods for monitoring sulfur in petroleum products.