液体石油产品烃类测定仪的工作原理

液体石油产品烃类测定仪（常用型号如 SH/T 0109、ASTM D1319 标准对应的仪器）的核心工作原理是 基于烃类分子极性差异的吸附分离 + 荧光指示剂显色定位，最终通过测量各烃类色带体积占比，实现饱和烃、烯烃、芳烃（部分标准含胶质）的定量分析。其本质是 “吸附色谱分离" 与 “可视化检测" 的结合，具体可分为核心逻辑、分步原理及关键细节三部分：

一、核心逻辑：烃类的极性差异是分离基础

液体石油产品（如汽油、柴油、石脑油等）的烃类组成主要包括三类，其极性由弱到强排序为：饱和烃（烷烃 + 环烷烃）< 烯烃 < 芳烃

吸附剂（仪器核心耗材，通常为硅胶）对分子的吸附力与分子极性正相关：极性越强，吸附力越强，越难被洗脱剂带走；极性越弱，吸附力越弱，越容易被洗脱。利用这一特性，样品中的不同烃类会在吸附柱中被 “分层分离"，再通过荧光指示剂标记各层边界，即可实现定量。

二、分步工作原理（以经典荧光指示剂吸附法 FIA 为例）

仪器的工作流程与原理紧密绑定，核心步骤如下：

1. 样品预处理与进样

原理前提：需保证样品无水分、无机械杂质（避免干扰吸附分离），通常取 0.5~1.0mL 均匀样品（体积精确控制，直接影响定量准确性）。

操作：将样品与少量 荧光指示剂 混合（指示剂为多种荧光染料的混合物，可分别与不同烃类结合），通过进样器缓慢注入填充好硅胶的吸附柱顶部。

2. 吸附柱的分离作用（核心步骤）

吸附柱是分离的关键部件，柱内填充高活性硅胶（吸附剂），底部铺垫少量玻璃棉防止硅胶流失。

样品进入吸附柱后，烃类分子会快速被硅胶表面吸附：

饱和烃（极性最弱）：吸附力最弱，仅短暂吸附后即被后续洗脱剂 “顶开"；

烯烃（极性中等）：吸附力介于饱和烃与芳烃之间，吸附 - 脱附平衡后移动速度较慢；

芳烃（极性强）：吸附力强，牢牢吸附在硅胶表面，需更多洗脱剂才能推动。

3. 洗脱剂的推动与分层

向吸附柱顶部缓慢加入 洗脱剂（通常为异辛烷或正庚烷，极性极弱），洗脱剂的作用是 “溶解并推动" 被吸附的烃类向下移动：

洗脱剂先溶解吸附柱顶部的烃类，形成 “流动相"；

由于吸附力差异，不同烃类的移动速度不同：

→ 饱和烃移动最快，向下迁移；

→ 烯烃次之，跟随饱和烃后移动；

→ 芳烃移动最慢，留在柱体上部。

最终在吸附柱内形成 三层清晰的色带（自上而下依次为：饱和烃带、烯烃带、芳烃带）。

4. 荧光指示剂的显色定位（可视化关键）

荧光指示剂的特性：混合指示剂中不同组分分别与饱和烃、烯烃、芳烃特异性结合，且在 紫外光照射下 发出不同颜色的荧光（如：饱和烃带显蓝色、烯烃带显绿色、芳烃带显黄色，具体颜色随指示剂型号略有差异）。

原理：未结合烃类的指示剂会被硅胶强烈吸附在柱顶，而结合了烃类的指示剂会随烃类色带移动，从而在紫外灯下清晰标记出各烃类的边界（避免因烃类本身无色导致无法区分）。

5. 体积测量与定量计算

当各烃类色带边界稳定（通常洗脱至芳烃带底部接近吸附柱出口）时，停止洗脱，测量总样品色带长度（或体积）及各烃类色带的长度（或体积）。

定量公式：某烃类含量（体积分数）= 该烃类色带体积 / 总样品色带体积 × 100%

仪器通常自带刻度吸附柱或电子读数装置，直接读取体积数据并自动计算结果。