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航空航天安全的“基石”:它的總氧含量,你真的測準了嗎?-猫咪网址基石技術有限公司
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    航空航天安全的“基石”:它的總氧含量,你真的測準了嗎?

    更新時間:2026-01-12點擊次數:19


    前言

    在國家戰略強力驅動、核心技術突破與資本市場開放共振的背景下,中國航空航天事業正高歌猛進,邁入產業化發展快車道。無論是鑄就國之重器的國家重大工程,還是生機勃勃的商業航天,都將飛行器的極致可靠性與安全性置於重要位置。

    圖片

    作為航空航天“血液"的航空煤油,其品質控製至關重要。燃料的潔淨度與氧化安定性直接關乎飛行安全與發動機效能。


    在生產工藝中,汽提作為核心精製步驟,其產物品質是評估雜質去除效率的關鍵。其中,氧含量是至關重要的指標。


    本方案使用猫咪网址E500有機元素分析儀基於高溫裂解-紅外檢測原理,為總氧測定提供高效解決方案,為航空燃料的質控與工藝優化提供可靠工具。

    1

    儀器與試劑

    1

    儀器

    猫咪网址E500有機元素分析儀等。

    圖片

    2

    試劑及材料

    載氣:高純氦氣(體積分數≥99.999%);

    標準溶液:異丙醇(分析純或更高純度)、異辛烷(分析純或更高純度);

    填充耗材:炭黑、石墨氈、剛玉球、石英棉。

    3

    樣品

    航空煤油原料。


    2

    實驗方法

    1

    儀器準備

    ①管路準備:可根據耗材填充工裝對裂解管進行準確裝填,如耗材使用周期達到上限需及時更換;

    ②氣源準備:氦氣(純度:99.999%);

    ③O模式儀器參數見下表:

    模式:

    O模式

    S柱:

    -

    燃燒管:

    1000℃

    檢測器:

    紅外檢測器

    還原管:

    -

    標準品:

    異丙醇溶液

    C柱:

    -

    O含量:

    26.6245%

    H柱:

    -

    進樣方式:

    液體直接進樣(微量注射器)

    2

    液體密度測試

    用10 mL移液管準確移取均勻的溶液並完全轉移至潔淨的燒杯中,使用萬分之一天平準確記錄轉移到燒杯中的溶液質量,精確至0.0001 g。


    經測試,異丙醇、原料和汽提溶液的密度如下表:

    樣品

    名稱

    V/mL

    m/g

    密度

    (g/mL)

    平均值

    (g/mL)

    異丙醇

    10.00

    7.7495

    0.77495

    0.7750

    10.00

    7.7497

    0.77497

    10.00

    7.7506

    0.77506

    原料

    10.00

    9.0085

    0.90085

    0.8984

    10.00

    8.9906

    0.89906

    10.00

    8.9521

    0.89521

    隨後進行異丙醇溶液配製,配製50%(v/v)、25%(v/v)、10%(v/v)、5%(v/v)異丙醇溶液。

    3

    儀器校準

    使用25 μL微量注射器吸取5%(v/v)異丙醇溶液 (5 μL)、10% (v/v)異丙醇溶液(5 μL)、25%(v/v)異丙醇溶液(5 μL)、50% (v/v)異丙醇溶液(5 μL)和異丙醇溶液(5 μL、10 μL和12 μL)共七個點用於製作標準曲線,其中每個點進三針。將設置測試序列,選擇相應方法進行測試,對O元素建立校準曲線,校準曲線的線性相關係數R應大於0.999。


    為避免儀器狀態波動對結果產生影響,每日測試樣品前仍需要使用異丙醇溶液進行日常係數校正。

    4

    上機測試

    異丙醇溶液(用以計算日常係數):使用25 μL微量注射器準確吸取10 μL異丙醇溶液,樣品開始分析後等待60 s將液體樣品通過液體進樣器快速注入儀器中測試。


    原料:使用25 μL微量注射器準確吸取20 μL航空煤油原料,樣品開始分析後等待60 s將液體樣品通過液體進樣器快速注入儀器中測試。


    設置儀器測試序列,並選擇相應的方法,儀器方法設置如下表:

    方法名稱

    O模式

    1mg

    O模式

    2mg

    O模式

    3mg

    O模式

    5mg

    O延時/s 

    160

    180

    240

    300

    O2_L 

    35

    35

    35

    35

    O2_H

    200

    200

    200

    200

    自動歸零/s 

    20

    20

    20

    20

    備注:用以計算日常係數的異丙醇溶液可以根據待測樣品中實際的氧總量來調整取樣體積和濃度,盡量保證用以計算日常係數的異丙醇溶液的氧總量與待測樣品氧總量接近,來更好地進行每日日常係數校準。

    5

    異丙醇溶液及樣品體積與質量轉換

    儀器輸入樣品信息時需要輸入樣品重量,異丙醇溶液和樣品的體積與質量轉換及方法選擇如下表:


    樣品

    名稱

    取樣體積

    /μL

    質量

    /mg

    方法

    名稱

    異丙醇溶液

    5

    3.8750

    O模式

    5mg

    異丙醇溶液

    10

    7.7500

    O模式

    5mg

    異丙醇溶液

    12

    9.3000

    O模式

    5mg

    50%(v/v)

    異丙醇溶液

    5

    1.9375

    O模式

    3mg

    25%(v/v)

    異丙醇溶液

    5

    0.9688

    O模式

    2mg

    10%(v/v)

    異丙醇溶液

    5

    0.3875

    O模式

    2mg

    5%(v/v)

    異丙醇溶液

    5

    0.1938

    O模式

    1mg

    原料

    20

    17.9680

    O模式

    5mg


    3

    實驗數據

    經過分析檢測,航空煤油中的O含量如下表:


    樣品

    名稱

    重量

    /mg

    O含量

    /%

    平均值

    /%

    SD

    /%

    原料

    17.968

    12.148

    11.983

    0.143

    17.968

    11.893

    17.968

    11.909


    4

    結論

    本應用方案表明,采用 E500有機元素分析儀並加裝專用液體進樣口,結合手動進樣方式,能夠有效用於航空煤油及其工藝產物中氧含量的測定。實驗數據證實,該方法具有較好的重複性,對航空煤油原料樣品三次平行測定的標準偏差(SD)為0.143%,顯示了良好的測試精密度。


    E500有機元素分析儀在此應用中展現出顯著優勢:


    高效準確:基於高溫裂解-紅外檢測原理,樣品中的氧元素被定量轉化並檢測,分析速度快,結果準確可靠。


    前處理簡單:液體直接進樣模式避免了複雜的樣品前處理、減少了潛在誤差和樣品損失。


    操作便捷:方法線性範圍寬,校準曲線線性優異(R>0.999),便於方法的建立與應用。


    綜上所述,E500有機元素分析儀結合液體進樣技術,為航空燃料生產過程中原料監控與工藝評價提供了了一種快速、精確、可靠的氧含量分析方案,具有良好的實用價值。



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