ICS75.160.20

E31

備案號：32054-2012

DB44

廣東省地方標準

DB44/T934—2011

車用汽油中芳烴和烯烴含量的測定

傅里葉變換中紅外光譜法

Determinationofaromaticsandolefinsinautomotive-motorgasolineby

FT-MIRmethod

2011-11-10發布2012-03-01實施

廣東省質量技術監督局發布

DB44/T934—2011

車用汽油中芳烴和烯烴含量的測定傅里葉變換中紅外光譜法

1范圍

本標準規定了采用傅里葉變換中紅外光譜法測定車用汽油中芳烴、烯烴含量的方法。

本標準適用于測定芳烴含量測定范圍為5.0%～40.0%（體積分數），烯烴含量測定范圍為1.5%～

30.0%（體積分數）的車用汽油。

本標準沒有提出其應用時有關的全部安全問題。因此，用戶在使用本標準之前應建立適當安全和

防護措施，并明確其受限制的適用范圍。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本

文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T4756石油液體手工取樣法

GB/T11132液體石油產品烴類的測定熒光指示劑吸附法

SH/T0741汽油中烴族組成測定法（多維氣相色譜法）

ASTMD6839火花塞發動機燃料中的烴類組成、含氧化合物和苯的標準測定（氣相色譜法）

(HydrocarbonTypes,OxygenatedCompoundsandBenzeneinSparkIgnitionEngineFuelsbyGas

Chromatography)

ASTME1655紅外光譜多變量定量分析實施規范(PracticeforInfraredMultivariate

QuantitativeAnalysis)

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

芳烴(Aromatics)

包含單環芳烴、多環芳烴和含烯烴取代基的芳香類化合物。

3.2

烯烴（Olefins）

包含正構烯烴、異構烯烴、環烯烴和二烯烴化合物。

3.3

定標模型（Calibrationmodel）

對一組已知組成濃度或特征值的校正樣品與測量的吸光度相關聯，用經典最小二乘法或偏最小二

乘法等校正數學算法建立的校正模型。該模型可用于對未知試樣的分析，并對未知試樣的組成濃度提

供估測。

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4方法原理和概要

4.1FT-MIR工作原理

光源發出的紅外光通過干涉儀。在干涉儀中，分束器將紅外光分成兩束，50%的光透射到動鏡，另

50%的光反射到定鏡，動鏡移動至兩束光光程差為半波長的偶數倍時，這兩束光發生相長干涉。干涉光

經過光闌調整光通量大小，再經過樣品池與樣品作用。檢測器將獲得的干涉光信號送入計算機進行傅

里葉變換處理，得到紅外光譜圖。

4.2方法概要

用水平多重衰減全反射液體樣品池盛裝樣品,采集至少20個已知芳烯烴含量的汽油樣品的中紅外

光譜圖，運用化學計量學的偏最小二乘法或經典最小二乘法進行數據處理并建立芳烴和烯烴校正模型，

然后根據建立的模型測定未知汽油樣品的芳烴和烯烴含量。

5儀器與試劑

5.1傅里葉變換紅外光譜儀

本試驗方法的儀器應具備紅外光源、衰減全反射（ATR）樣品池、掃描型干擾儀、檢測器、A-D轉

換器、微型處理器和進樣系統。儀器性能規格（包括采用ATR樣品池）必須符合如下要求：波數范圍

4000cm-1～650cm-1，最小精度4cm-1。

5.2ATR樣品池規格如下：

ATR材質ZnSe

元件結構水平槽形晶體板

入射角45°

注：也可以使用能達到相同試驗要求的其他材質儀器配件。

5.3試劑

環己烷或正庚烷，分析純。

6取樣和樣品的準備

6.1取樣

6.1.1如產品標準中沒有其它說明，取樣按GB/T4756進行。

6.1.2樣品應保存在0℃～5℃的環境條件下。

6.2樣品的準備

6.2.1用中紅外光譜儀分析樣品時，樣品測定應保持在22℃±5℃條件下進行。如分析前樣品儲存在

冰箱中，測量前應使其放置達到22℃±5℃后再進行測量。

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DB44/T934—2011

6.2.2分析后，樣品如需保存，應重新放在0℃～5℃的冰箱或冰浴中。

7試驗步驟

7.1試驗前準備

用環己烷或正庚烷清洗樣品池至少三次，并通入空氣或氮氣使殘余環己烷或正庚烷完全蒸發，確

保樣品池清洗干凈。

7.2樣品分析

7.2.1取適量油樣充滿樣品池，并保證油樣無氣泡（如含有氣泡，則輕輕搖晃樣品池至氣泡排盡），

然后放入儀器掃描試樣的中紅外光譜譜圖。

7.2.2調用附錄A.2建立的定標模型，讀取試樣的芳烴含量和烯烴含量。

7.3質量控制

7.3.1選取三個汽油樣品，用GB/T11132、ASTMD6839或SH/T0741方法測定其芳烴和烯烴含量作

為樣品標準值，再按7.2步驟測定其結果作為測定值，如果3個樣品的標準值和測定值的差值都能夠

滿足9.2再現性要求，表明該定標模型為有效模型。如果其中有一個樣品的差值絕對值超出9.2規定

的再現性要求，應補充更多的樣品數據并重新建立定標模型。

7.3.2定標模型的檢驗周期至少為每半年一次。

8結果表示

重復測定兩次結果的算術平均值作為試樣的芳烴和烯烴含量的測定結果，修約至0.1%（體積分數）。

9精密度

按下述規定判斷試驗結果的可靠性（95%置信水平）。本標準的精密度統計是基于最小經典二乘法

建立的。

9.1重復性

同一操作者，使用同一儀器，對同一試樣進行重復測定所得兩個結果之差的絕對值，芳烴不應超

過1.0%，烯烴不應超過1.2%。

9.2再現性

不同實驗室,不同操作者，對同一試樣，測定所得兩個獨立結果之差的絕對值：

對于芳烴體積分數在5.0%～40.0%范圍，其絕對值不應超過2.6%；

對于烯烴體積分數在5.0%～30.0%范圍，其絕對值不應超過3.0%；

對于烯烴體積分數在1.5～5.0%范圍，其絕對值不應超過1.5%。

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10試驗報告

試驗報告至少要包含下列信息：

——對本標準的引用；

——樣品類型和名稱；

——試驗結果（見第8節）；

——由協議或其他原因造成的與規定步驟的偏差；

——試驗日期。

4

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A

附錄A

（規范性附錄）

定標模型的建立及驗證

A.1定標樣品的準備

收集20個以上的車用汽油樣品，樣品芳烴含量范圍在5.0%～40.0%（體積分數），烯烴含量范圍在

1.5%～30.0%（體積分數）。采用GB/T11132、ASTMD6839或SH/T0741標準方法測定其芳烴和烯烴含

量，將測定結果作為定標模型標準值。

A.2定標模型的建立

A.2.1對每臺儀器分別建立定標模型。定標模型的建立應嚴格按照紅外光譜多元校正分析規范ASTME

1655進行。

A.2.2分析前樣品應放置于22℃±5℃實驗室內。按照儀器廠家設計要求使樣品充滿樣品池。

A.2.3用中紅外光譜儀測量樣品的光譜，得到樣品在4000cm-1～650cm-1區域的吸收光譜數據。

A.2.4用經典最小二乘法或偏最小二乘法建立相應的定標模型，芳烴和烯烴含量（體積分數）與光譜

數據相關聯。

A.2.4.1選取1612cm-1～1596cm-1作為芳烴的特征峰面積區域，對應兩點基線選取1630cm-1和1587

cm-1，芳烴定標模型的相關系數應達0.97以上。

A.2.4.2選取1650cm-1～1635cm-1作為烯烴的特征峰面積區域，對應兩點基線選取1660cm-1和1632

cm-1，烯烴定標模型的相關系數應達0.94以上。

A.3定標模型的驗證

定標模型建立后，必須用驗證樣品對定標模型進行驗證，以確保精確測量車用汽油中的芳烴和烯

烴。在定標模型建立、變更或儀器維修后必須執行本驗證步驟。

A.3.1驗證樣品的測定與分析

驗證樣品準備同定標模型所用的定標樣品相似。使用經典最小二乘法或偏最小二乘法擬合的定標模

型，需要至少10個驗證樣品。驗證樣品標準值的測定也應與定標樣品采用同一種方法。采用已建立的

定標模型預測驗證樣品的芳烴和烯烴含量。

A.3.2驗證結果的統計檢驗

A.3.2.1驗證集預測標準偏差（SEV）

m

?yy2

ii................................(A.1)

SEVi1

m

m——驗證樣品數量；

yi——第i個驗證樣品的標準值；

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DB44/T934—2011

y?i——第i個驗證樣品的測定值。

A.3.2.2驗證集偏差的顯著性檢驗

采用t檢驗的方式檢驗測定值與標準值之間有無顯著性差別。首先進行檢驗假設：中紅外分析方

法測定值與標準方法測定的標準值之間無系統誤差（即中紅外分析方法得到的結果是準確的），那么兩

種分析方法測定值之間差值的平均值d與0之間無顯著性差異，d0。計算t檢驗統計量：

d0

t....................................(A.2)

mSEV

式中：

m——驗證樣品數量；

SEV——驗證集預測標準偏差；

d——兩種分析方法測定結果之間差值的平均值。

若對一定顯著性水平，有t<t(m-1,)，說明假設是正確的，兩種方法測定結果沒有顯著性

差別。=0.05的臨界t值見表A-1。

表A-1顯著性水平=0.05下臨界t值

自由度（m-1）t自由度（m-1）t

112.706112.201

24.303122