石油產品鹽含量測定儀(常見方法為電量法或電位滴定法,適用于汽油、柴油、潤滑油等石油產品中鹽含量(以 NaCl 計)的測定)的組成部分,需圍繞 “樣品預處理→核心檢測→數據處理→輔助保障" 的流程設計,具體可分為5 大核心系統及配套耗材,各部分功能與具體組件如下:
一、樣品預處理系統
石油產品(如重油、潤滑油)通常粘稠、含機械雜質,且鹽類(如氯化物、硫化物)多以溶解態或懸浮態存在,需先通過預處理實現 “鹽類萃取 + 雜質去除",避免干擾后續檢測。
主要組成:
進樣裝置
手動進樣:帶刻度的玻璃進樣管(精度 0.1mL)、防腐蝕注射器(材質為聚四氟乙烯 PTFE);
自動進樣:全自動進樣器(含樣品盤、機械臂),可實現多樣品連續進樣,適用于批量檢測(如實驗室高通量分析)。
溶解 / 萃取單元
萃取瓶 / 反應杯:耐腐蝕材質(玻璃或 PTFE),用于容納樣品與萃取溶劑(常用無水乙醇 - 水混合液或異丙醇 - 水混合液,溶解石油中的鹽類);
攪拌組件:磁力攪拌器(含攪拌子)或機械攪拌槳,確保樣品與萃取溶劑充分混合(攪拌速度可調節,通常 500-800rpm),加速鹽類溶解。
過濾凈化組件
過濾膜:孔徑 0.45μm 的有機相濾膜(如尼龍膜、PTFE 膜),去除樣品中的機械雜質(如碳渣、金屬碎屑);
過濾裝置:針式過濾器(手動)或自動過濾模塊(與進樣器聯動),防止雜質堵塞電極或滴定管路。
二、核心檢測分析系統
該系統是儀器的 “核心",通過電化學反應或電位變化捕捉鹽含量信號(石油中鹽含量與電信號強度直接相關),主流分為 “電量法模塊" 和 “電位滴定法模塊" 兩類。
1. 電量法檢測模塊(主流方案,適用于低鹽含量樣品,檢出限 0.1mgNaCl/L)
基于 “銀離子電解生成→與氯離子反應→電解電量與氯離子含量成正比" 的原理(法拉第定律),核心組件:
電解池:封閉式耐腐蝕池體(PTFE 材質),內置電解液(如硝酸銀 - 硝酸混合液),是電解反應的場所;
三電極組(核心部件):
工作電極(陽極):銀電極(材質為純銀絲),通過電解生成 Ag?(反應:Ag - e? → Ag?);
參比電極:銀 - 氯化銀電極(Ag/AgCl),提供穩定的參比電位,確保電解電位精準;
輔助電極(陰極):鉑電極或石墨電極,用于傳導電流,避免工作電極電位受干擾;
微電流檢測器:實時采集電解過程中的電流信號(范圍 10??~10??A),將電流變化轉化為可量化的電信號。
2. 電位滴定法檢測模塊(適用于較高鹽含量樣品,如原油)
基于 “硝酸銀標準溶液滴定→電極電位突變判斷終點→滴定體積計算鹽含量" 的原理,核心組件:
滴定單元:
自動滴定管(精度 0.001mL):內置硝酸銀標準溶液(濃度 0.01mol/L),由步進電機控制滴速(可調節,如 0.01~0.1mL / 步);
滴定池:與萃取單元聯動,容納預處理后的樣品溶液;
指示電極組:
銀電極(指示電極):電位隨溶液中 Ag?濃度變化(Cl?與 Ag?反應生成 AgCl 沉淀,終點時 Ag?突增,電位驟變);
玻璃電極(參比電極):提供穩定電位,與指示電極組成電位差測量回路;
電位檢測器:采集電極間的電位差(范圍 - 500~+500mV),捕捉 “電位突躍點"(即滴定終點)。
三、數據采集與控制單元
實現 “電信號→數字信號→結果計算" 的自動化,是儀器的 “大腦",分為硬件與軟件兩部分:
硬件模塊
信號轉換模塊:將檢測器輸出的微電流信號(電量法) 或電位信號(滴定法) 轉換為數字信號;
微處理器(MCU):控制進樣、攪拌、滴定、溫控等動作的時序(如 “進樣→攪拌 5 分鐘→開始電解");
觸控顯示屏:實時顯示檢測進度(如電解電流曲線、滴定曲線)、參數(溫度、攪拌速度)及結果。
軟件系統
操作界面:可視化設置參數(樣品體積、萃取溶劑體積、電解電位、滴定終點閾值);
數據處理模塊:依據法拉第定律(電量法:m = (I×t×M)/(n×F),M 為 NaCl 摩爾質量,F 為法拉第常數)或滴定體積(電位滴定法:鹽含量 =(C×V×58.5)/V 樣,C 為硝酸銀濃度,V 為滴定體積)自動計算鹽含量;
數據存儲與報告:存儲歷史數據(可追溯樣品編號、檢測時間),支持導出 Excel/PDF 報告(含檢測曲線、結果偏差);
校準功能:內置 “標準溶液校準程序"(如用已知濃度的 NaCl 標準溶液校準電極響應或滴定精度)。
四、輔助功能系統
保障檢測過程的穩定性、重復性及安全性,避免環境或操作因素干擾結果。
溫控模塊
恒溫水浴 / 加熱套:包裹電解池或滴定池,控制檢測溫度(通常 25±2℃)—— 溫度會影響電解效率(電量法)或溶液電位(電位滴定法),需恒溫控制;
溫度傳感器(Pt100 鉑電阻):實時監測溫度,反饋至微處理器實現自動控溫。
試劑供給與回收系統
試劑儲存瓶:2~3 個(分別存儲萃取溶劑、電解液 / 滴定劑、清洗液),材質為耐有機溶劑的 HDPE 或玻璃;
輸送管路:PTFE 材質(耐硝酸、乙醇等腐蝕),搭配蠕動泵;
廢液回收瓶:收集用過的樣品廢液、清洗液,避免直接排放污染環境。
清洗與校準模塊
自動清洗單元:檢測完成后,通過蠕動泵輸送清洗液(如無水乙醇),沖洗進樣管路、電解池 / 滴定池、電極,避免交叉污染;
校準接口:支持外接標準溶液瓶,一鍵啟動 “電極校準" 或 “滴定管體積校準" 程序。
電源與安全保護單元
穩壓電源:提供穩定的直流電源(如 12V/24V),避免電網波動影響電解電流或滴定精度;
安全保護:過流保護(電極短路時自動斷電)、漏液報警(管路破裂時觸發聲光報警)、超溫保護(溫控異常時停止加熱)。