ISO 10478 PETROL ÜRÜNLERİ -YAĞ YAKITLARDA ALİMİNYUM VE SİLİSYUM TAYİNİ

ISO 10478 PETROL ÜRÜNLERİ -YAĞ YAKITLARDA ALİMİNYUM VE SİLİSYUM TAYİNİ 

1     Kapsam

Bu Standard, indüktif olarak eşleşmiş plâzma emisyonu veya atomik absorpsiyon spektroskopisi kullanılarak yağ yakıtlarda, derişim aralığı 5 mg/kg - 150 mg/kg olan alüminyumun ve derişim aralığı 10 mg/kg - 250 mg/kg olan silisyumun tayini için bir yöntemi kapsar.

2     Prensip

Homojen hâle getirilmiş numuneden tartılarak alınmış bir miktar, temiz bir platin kapsülde ısıtılır, karbon ve yanabilen diğer maddeler, 550 °C ± 25 °C sıcaklıktaki kül fırınında yakılarak uzaklaştırılır. Kalıntı, dilityum tetraborat/lityumflorür ile eritişe tâbi tutulur. Eritiş yapılmış karışım tartarik asit/h id roklorik asit çözeltisinde çözülür ve sonra çözeltinin hacmi belirtilen hacme kadar su ile seyreltilir.

Çözelti, ya indüktif olarak eşleşmiş plâzma emisyon spektrometresinin (ICPES) plâzmasına gönderilerek alüminyum/silisyum rezonans hattının emisyon ışıması ölçülür ve elde edilen değerler standart kalibrasyon çözeltileri ile elde edilen değerlerle mukayese edilir veya atomik absorpsiyon spektrometresinin (AAS) alevine gönderilerek alüminyum/silisyum rezonans ışımasının absorpsiyonu ölçülür ve elde edilen değerler standart kalibrasyon çözeltileri ile elde edilen değerlerle mukayese edilir.

3    Analiz numunesinin hazırlanması

Deney numunesi alınmadan önce, analiz numunesi tamamen homojen hâle getirilmelidir. Analiz numunesi kabı, 50 °C - 69 °C sıcaklıktaki etüve yerleştirilir ve bütün analız numunesi eriyinceye ve homojen bir viskoziteye ulaşıncaya kadar bu sıcaklıkta tutulur. Karıştırıcının  mili, milin alt ucu kabın tabanından yaklaşık 5 mm yukarıda olacak şekilde analiz numunesine daldırılır. Analiz numunesine, yaklaşık 5 dakika homojen hâle getirme işlemi uygulanır. Sıvı analiz numuneleri birkaç ay hareket ettirilmeden tutulmuşsa, homojen hâle getirmeden önce numune kabının tabanına yapışmış herhangi bir çökeltiyi yerinden çıkarmak için plâstik bir çubuk kullanılır.

Not 2  Homojen hâle getirme işlemi düzgün yapılmamışsa, böyle analiz numunelerinden elde edilen deney sonuçları geçersiz sayılır.

4    İşlem

4.1  Analiz numunesinden  tercihan yaklaşık 1,3 mg alüminyum içerecek şekilde yaklaşık 20 g - 50 g' lık bîr kısım, deney numunesi olarak alınır.

4.2    Deney çözeltisinin hazırlanması

4.2.1  Analiz numunesi homojen hâle getirildikten hemen sonra, deney numunesi kısmı, darası alınmış bir platin kapsüle (Madde 5.1) aktarılır, deney numunesinin kütlesini bulmak için kapsül ve muhtevası 0,1 g yaklaşımla tekrar tartılır.

4.2.2  Kapsül ve muhtevası, numune tutuşana kadar Bunzen bekinde yavaşça ısıtılır. Kapsül muhtevası, yanabilen maddenin çoğu uzaklaşıncaya ve sadece karbon ve kül kalıncaya kadar belli bir sıcaklıkta sabit tutulur.

4.2.3    Kapsül ve muhtevası, önceden 550 °C ± 25 °C sıcaklığa ısıtılmış kül fırınına (Madde 5.5) yerleştirilir. Kapsül muhtevası bütün karbon uzaklaşıp sadece kül kalıncaya kadar kül fırınında belirtilen sıcaklıkta

tutulmalıdır.

Not  Bu işlem, yaklaşık 10-12 saat ısıtmayı gerektirebilir.

4.2.4    Kapsül oda sıcaklığına soğutulur ve kapsül muhtevasına 0,4 g eritiş karışımı  ilâve edilir ve kül ile karıştırılır, Kapsül ve muhtevası, sıcaklığı önceden 925 °C + 25 °C sıcaklığa getirilmiş kül fırınında 5 dakika tutulur. Kapsül, fırından alınır ve külün, eritiş karışımı ile temas edip etmediği kontrol edilir. Kapsül, kül fırınına tekrar yerleştirilir ve 925 °C ± 25 °C sıcaklıkta 10 dakika daha tutulur.

4.2.5    Kapsül  fırından  alınır,  eritilmiş  kütle  oda  sıcaklığına  soğutulur  ve  kapsüle,  50  mL  tartarik asit/hidroklorik asit çözeltisi  ilâve edilir. Kapsül ve muhtevası, tablalı ısıtıcı üzerine yerleştirilir ve kaynama olmayacak şekilde, makul bir sıcaklıkta tutulur.

Not Çözeltinin aşın buharlaşması, silisyum dioksitin çökmesine sebep olabilir.

Not  Katı hâldeki erimiş kütlenin tamamen çözünmesi ve bir çözelti elde etmek için uzun süreli ısıtma gerekebilir. Çalkalayıcı veya manyetik karıştırıcı kullanılması, katı hâldeki erimiş kütlenin çözünmesini hızlandırabilir.

4.2.6    Çözelti soğumaya bırakılır ve su ile birlikte 100 mL' lik ölçülü balona  aktarılır. Kapsül, çözeltinin tamamının ölçülü balona aktarıldığından emin olmak için birkaç defa yıkanır ve ölçülü balonun İşaret çizgisine kadar su ile tamamlanır. Çözelti, 100 mL' lik plâstik şişeye  aktarılır.

Not  Seyreltik asit çözeltisi, eritiş karışımından kaynaklanan tetrafloroborik asit ihtiva edebileceğinden çözeltinin plâstik şişede tutulması istenilir. Ancak depolama deneyleri, cam malzemenin kısa sürede (bir haftaya kadar) herhangi bir etkisinin olmadığını ve 5 mg/L seviyesinin üstünde serbest florür "iyonu" içermediğini göstermiştir.

4.3    Tanık çözeltinin hazırlanması

Sadece 0,4 g eritiş karışımı ve 50 mL tartarik asit/hidroklorik asit çözeltisi  karıştırılıp 100 mL hacme seyreltilip bir 0-derişim çözeltisi hazırlanır ve 100 mL' lik plâstik bir şişeye  aktarılır.

4.4    Kalibrasyon çözeltilerinin hazırlanması

4.4.1    Alüminyum

1000 mg/L' lik standart alüminyum çözeltisinden 25 mL alınıp su ile 100 mL hacme seyreltilerek 250 mg/L' lik alüminyum çalışma çözeltisi hazırlanır. 100' er mL' lik dört ölçülü balonun  her birine 0,4 g eritiş karışımı ve 50 mL tartarik asit/hidroklorik asit çözeltisi ilâve edilir, ölçülü balonlara 250 mg/L' lik alüminyum çalışma çözeltisinden sırasıyla 2 mL, 4 mL, 10 mL ve 20 mL, ilâve edilip 100 mL işaret çizgisine kadar su ile seyreltilir.

Hazırlanan bu kalibrasyon çözeltileri sırasıyla 5 mg/L, 10 mg/L, 25 mg/L ve 50 mg/L alüminyum ihtiva eder.

4.4.2    Silisyum

1000 mg/L' lik standart silisyum çözeltisinden  25 mL alınıp su ile 100 mL hacme seyreltilerek 250 mg/L' lik silisyum çalışma çözeltisi hazırlanır. 100' er mL^’lik dört ölçülü balonun her birine 0,4 g eritiş karışımı ve 50 mL tartarik asit/hidroklorik asit çözeltisi ilâve edilir. Ölçülü balonlara 250 mg/L^r lik silisyum çalışma çözeltisinden sırasıyla 2 mL, 4 mL, 10 mL ve 20 mL, İlâve edilip 100 mL işaret çizgisine kadar su ile seyreltilir.

Hazırlanan bu kalibrasyon çözeltileri sırasıyla 5 mg/L, 10 mg/L, 25 mg/L ve 50 mg/L silisyum İhtiva eder.

4.4.3    Standart çözeltilerin muhafazası

Bütün standart çözeltiler, 100 mL lik plâstik şişelerde (Madde 5.14) muhafaza edilir,

4.5 İndüktîf olarak eşleşmiş plâzma atomik emisyon     spektrometresinin ayarlanması ve çalıştırılması

4.5.1    Genel

Cihaz, imalâtçı talimatlarına göre çalıştırılır.

4.5.2    Deney

Deney çözeltileri, kalibrasyon çözeltileri için uygulanan ayarlar (aynı okuma süresi, önceki işlemle ilgili düzeltme noktalan, plâzma şartlan gibi) aynen takip edilerek deneye tâbi tutulur. Her deneyden önce plâzma başlığının püskürtme ucu, en az 10 saniye süre ile damıtık veya deiyonize su püskürtülerek temizlenir.

Deney çözeltisinin derişimi, en derişik kalibrasyon çözeltisinden daha derişikse, derişimi kalibrasyonun yapıldığı derişim aralığına getirmek için tanık çözelti  gibi bir çözelti ile seyreltme yapılır.

Her beşinci deney numunesinden sonra kalibrasyon çözeltilerinden biri deneye tâbi tutulur. Herhangi bir elementin derişimi, anma değerinden %5 daha fazla farklıysa gerekli kalibrasyonlar yapılarak cihaz ayarlanır.

5   Hesaplama

Alüminyum (Al) ve silisyum (Si) muhtevası aşağıdaki bağıntıdan kg numune başına mg olarak hesaplanır.

Al = 100c₁d/m                                     Si = 100c₂d/m

Burada;

C₁ : İndüktif olarak eşleşmiş plâzma emisyon spektrometresinden  veya kalibrasyon grafiğinden  okunan veya atomik absorpsiyon spektrometresinden doğrudan okunan alüminyum derişimi, mg/L,

C₂ : Indüktif olarak eşleşmiş plâzma emisyon spektrometresinden veya kalibrasyon grafiğinden  okunan veya atomik absorpsiyon spektrometresinden doğrudan okunan silisyum derişimi, mg/L,

d : Seyreltme faktörü. Bu faktör, deney çözeltisi derişimin kalibrasyon

aralığına getirmek için başlangıç çözeltisinin hacminin seyreltilmiş deney numunesi hacmine oranı olarak  hesaplanmalıdır.    

m  : Deney numunesi kısmının kütlesi, g dır.

6   Sonuçların gösterilmesi

İndüktif olarak eşleşmiş plâzma emisyon spektroskopisi veya atomik absorpsiyon spektroskopisi yöntemleri kullanılarak elde edilen sonuçlar, en yakın 1 mg/kg olarak numunenin alüminyum/silisyum muhtevası şeklinde deney raporunda belirtilir.