第三節　氧的測定

氧是有機化合物中最普遍的組成元素之一。石油中氧含量因產地不同而不同，一般都很少，約在千分之幾范圍內，只有個別石油含氧量可達2％～3％。如果石油在加工前或加工后長期暴露在空氣中，那么其含氧量就會大大增加。氧在石油餾分中的分布隨石油餾分沸點的升高而升高，隨餾分的變重而增加，大部分集中在膠狀瀝青狀物質中，因此，多膠重質石油含氧量比較高。石油中的氧元素都是以有機含氧化合物的形式存在的，分為酸性含氧化合物和中性含氧化合物兩種類型，中性含氧化合物主要是醛、酮及酯類，酸性含氧化合物有環烷酸、芳香酸、脂肪酸和酚類，石油中的酸性氧化物統稱為石油酸。它們的存在能腐蝕設備，也是油品不安定的原因之一，直接影響石油產品的性質。在二次加工中，氧化物在反應條件下會生成水，水的存在會使催化劑的活性和穩定性降低。

測定氧含量應用較普遍的方法是碳還原法，是對樣品的破壞性實驗，屬分解定量法。

一、樣品分解還原

含氧有機物在高溫的氮氣流中進行熱分解。為保證載氣的純度，要用純度為99.5％的氮氣通過600℃的還原銅，以除去氮中的微量氧。氮氣攜帶熱分解產物，通過900℃的鉑-碳催化劑，使其中含氧成分定量地轉化為一氧化碳。

二、干擾物的排除

含鹵素、硫、氮的有機物高溫裂解時，生成鹵素、硫化氫、氰化氫、硫化碳酰（COS）和氨等氣體，它們對測定氧產生干擾，必須除去。酸性氣體用燒堿石棉吸收；氨用硅膠-硫酸除去；在鉑-碳催化劑后填充純銅，在900℃的溫度下，可除去含硫的干擾物。反應如下：

（COS含O，若不用Cu還原取出，會造成測定結果偏低）

按具體情況，分別選用不同的去干擾措施。

三、定量方法

（一）重量法

圖2-6是重量法測氧的裝置圖。試樣經高溫裂解，其中的氧定量地轉化為一氧化碳。除去干擾物后，氣流（CO+N2）進入氧化管，在300℃溫度下與氧化銅作用，一氧化碳定量轉化為二氧化碳。用燒堿石棉吸收，稱量吸收管的增重，計算氧含量。

式中，W為已經空白校正的CO2質量，mg；G為樣品質量，mg；0.3636為表示O/CO2的比值。

（二）碘量法

圖2-7是碘量法定氧裝置圖。

來自熱分解管的氣流（CO+N2），通過燒堿石棉管，除去酸性氣體后，與120℃的無水碘酸反應。生成的碘用堿液吸收，用碘量法滴定。根據消耗硫代硫酸鈉標準溶液的體積數，計算氧的含量。反應式為：

計算氧含量：

式中，V2為樣品消耗硫代硫酸鈉體積數，mL；V1為空白實驗消耗硫代硫酸鈉體積數，mL；G為樣品質量，g；0.1333為每毫升0.02mol/L硫代硫酸鈉相當氧的克數，g/mL。

上述對常量氧的測定，可以取得滿意的結果。對輕質油品中氧含量一般為幾個至幾十個mg/kg的痕量氧測定，還存在不少問題。