اندازه گیری گوگرد در محصولات نفتی برای تعیین مقدار گوگرد کل در موادی مانند بنزین، گازوئیل، نفت و سایر فرآورده‌های نفتی انجام می‌شود. برای این آزمون، بسته به نوع نمونه و محدوده غلظت گوگرد، می‌توان از روش‌هایی مانند فلورسانس پرتو X یا XRF و فلورسانس فرابنفش استفاده کرد. نتیجه این آزمایش مشخص می‌کند نمونه چه مقدار گوگرد دارد و آیا از نظر کنترل کیفیت و الزامات مربوط به سوخت و فرآورده نفتی در محدوده قابل قبول قرار می‌گیرد یا خیر. در ادامه، روش‌های اندازه گیری گوگرد، نحوه سنجش گوگرد کل و دستگاه‌های مورد استفاده برای تست گوگرد را بررسی می‌کنیم.
اندازه گیری گوگرد از کارهای مهم در صنایع پالایش، پتروشیمی و تولید فرآورده‌های نفتی است. اما تست گوگرد فقط به صنعت نفت محدود نمی‌شود و در صنایعی مانند فولاد، معدن و پلیمر هم کاربرد دارد. دلیل اهمیت آن این است که سوختن هر ماده‌ی گوگرددار، اکسیدهای گوگرد تولید می‌کند که برای سلامت انسان و محیط زیست مضر است.
انتخاب روش اندازه‌گیری گوگرد به نوع نمونه، محدوده غلظت گوگرد و دقت موردنیاز بستگی دارد. جدول زیر تفاوت روش‌های رایج را نشان می‌دهد.
| روش اندازه‌گیری گوگرد | کاربرد | نمونه‌های مناسب | استاندارد / ویژگی | چه زمانی این روش را انتخاب کنیم؟ |
|---|---|---|---|---|
| طیف‌سنجی فلورسانس پرتو ایکس (XRF) | تعیین مقدار گوگرد کل | مواد نفتی، گازوئیل، بنزین و انواع سوخت | قابل انجام مطابق استانداردهایی مانند ASTM D4294 | زمانی که به یک روش سریع، غیرمخرب و مناسب برای کنترل کیفیت روتین فرآورده‌های نفتی نیاز دارید. |
| فلورسانس فرابنفش (UV Fluorescence) | اندازه‌گیری دقیق مقادیر کم گوگرد | هیدروکربن‌های مایع سبک و سوخت‌های موتور | حساسیت و دقت بالا در غلظت‌های پایین | زمانی که مقدار گوگرد نمونه کم است و به دقت بالاتر برای اندازه‌گیری گوگرد در سوخت‌های کم‌گوگرد نیاز دارید. |
| آنالیز عنصری؛ کوره القایی / جذب مادون قرمز | سنجش دقیق مقدار گوگرد در مواد جامد | آلیاژهای فلزی، مواد معدنی و پلیمرها | مناسب برای آنالیز عنصری نمونه‌های جامد | زمانی که نمونه شما جامد است و اندازه‌گیری گوگرد در فلزات، مواد معدنی یا مواد صنعتی مدنظر است. |
گوگرد و استفاده های آن
گوگرد از عناصر فراوان در طبیعت است و از دوران باستان شناخته شده است. این عنصر برای همه‌ی موجودات زنده اهمیت دارد و در ساختار دو آمینواسید ضروری (متیونین و سیستئین) و در نتیجه پروتئین‌ها به کار می‌رود. گوگرد عنصری به خودی خود سمیت چندانی ندارد، اما برخی ترکیبات آن مانند دی‌اکسید گوگرد (SO₂) و سولفید هیدروژن (H₂S) برای سلامتی مضر هستند.
گوگرد به صورت طبیعی در کره زمین یافت می‌شود و نفت خام و سوخت‌های حاصل از آن هم مقدار مشخصی گوگرد دارند. بنزین، گازوئیل و سایر سوخت‌ها همگی دارای گوگرد هستند و پالایشگاه‌ها و شرکت‌های تولیدکننده‌ی فرآورده‌های نفتی به دنبال کاهش آن در محصولات خود هستند. اولین قدم برای این کار، اندازه گیری گوگرد در محصولات نفتی است تا مشخص شود مقدار آن چقدر است و فرایند گوگردزدایی تا چه حد موثر بوده است.
روش اندازه گیری گوگرد
در پالایشگاه‌ها و شرکت‌های نفتی، محصولات متنوعی تولید می‌شود که هر کدام مقدار مشخصی گوگرد دارند. هنگام سوختن بنزین و گازوئیل، گوگرد موجود در آنها به اکسیدهای گوگرد تبدیل می‌شود که برای سلامت انسان و محیط زیست خطرناک است. به همین دلیل اندازه گیری و تست گوگرد با آزمایش‌های استاندارد و دستگاه اندازه گیری گوگرد اهمیت زیادی دارد.
یکی از قدیمی‌ترین روش‌های اندازه گیری گوگرد، رسوب دادن سولفات به صورت سولفات باریم و اندازه گیری آن به روش گراویمتری (وزن سنجی) است. روش دیگر، طیف‌سنجی جذب مولکولی با منبع پیوسته و تفکیک بالا است که در آن مقدار گوگرد از روی جذب مولکول‌های گوگرددار تعیین می‌شود.
برای اندازه گیری گوگرد کل در فرآورده‌های نفتی، دو روش رایج فلورسانس پرتو ایکس (XRF) و فلورسانس فرابنفش (UV) است. در روش XRF، نمونه بدون هیچ آماده سازی پیچیده‌ای داخل سل نمونه زیر تابش پرتو ایکس قرار می‌گیرد و شدت پرتوی فلورسانس گوگرد اندازه‌گیری می‌شود؛ یعنی نمونه سوزانده نمی‌شود. در روش فلورسانس فرابنفش، نمونه ابتدا در کوره‌ی دمای بالا در حضور اکسیژن سوزانده می‌شود تا گوگرد به دی اکسید گوگرد تبدیل شود. سپس این گاز با تابش فرابنفش برانگیخته شده و از روی شدت فلورسانس آن، غلظت گوگرد به دست می‌آید.
دستگاه اندازه گیری گوگرد
برای اندازه گیری گوگرد، نیازمند وجود یک دستگاه هستیم که بتوان با آن تست گوگرد را در نمونه های مختلف فراورده های نفتی انجام داد. فرآورده های نفتی مانند گازوئیل و بنزین، ممکن است بیش از حد دارای گوگرد باشند و در هنگام سوختن، اکسید گوگرد ایجاد کنند. بر همین اساس می توان با یک دستگاه تعیین و اندازه گیری گوگرد ، این مشکل را متوجه شد.
امروزه روش تعیین و اندازه گیری گوگرد در محصولات نفتی را با استفاده از آنالیزورهایی مانند XRF می توان اندازه گیری کرد. دستگاه های تست گوگرد که با روش XRF در آزمایشگاه های فرآورده های نفتی و در شرکت های پالایشگاهی وجود دارد و نمونه های مختلفی را می توان با آنها تست کرد.
در پایان، هرچه غلظت گوگرد در یک فرآورده‌ی نفتی کمتر باشد، هنگام احتراق اکسید گوگرد کمتری تولید می‌کند و آلایندگی کمتری دارد. به همین دلیل حد مجاز گوگرد در سوخت‌ها در استانداردهای ملی و بین المللی تعیین شده و اندازه گیری دقیق آن بخشی از کنترل کیفیت روزمره‌ی آزمایشگاه‌های نفت است.
دیدگاهتان را بنویسید