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K 2541-7

:2003

(1)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,石油連盟(PAJ)から,工業標準原案を具して

日本工業規格を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した

日本工業規格である。

この規格の一部が,技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の

実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会

は,このような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新

案登録出願にかかわる確認について,責任はもたない。

JIS K 2541

の規格群には,次に示す部編成がある。

JIS K 2541-1 

原油及び石油製品−硫黄分試験方法  第 1 部:酸水素炎燃焼式ジメチルスルホナゾⅢ滴

定法

JIS K 2541-2 

原油及び石油製品−硫黄分試験方法  第 2 部:微量電量滴定式酸化法

JIS K 2541-3 

原油及び石油製品−硫黄分試験方法  第 3 部:燃焼管式空気法

JIS K 2541-4 

原油及び石油製品−硫黄分試験方法  第 4 部:放射線式励起法

JIS K 2541-5 

原油及び石油製品−硫黄分試験方法  第 5 部:ボンベ式質量法

JIS K 2541-6 

原油及び石油製品−硫黄分試験方法  第 6 部:紫外蛍光法

JIS K 2541-7 

原油及び石油製品−硫黄分試験方法  第 7 部:波長分散蛍光 X 線法(検量線法)


K 2541-7

:2003

(2)

目  次

ページ

1.

  適用範囲

1

2.

  引用規格

1

3.

  試験の原理

2

4.

  試薬

2

5.

  試験器

2

6.

  試料の採取方法及び調製方法

2

7.

  検量線溶液

2

8.

  試験器の準備

3

9.

  検量線の作成

4

10.

  試験の手順

4

11.

  結果の表示

4

12.

  精度

5

13.

  試験結果の報告

5

 


日本工業規格

JIS

 K

2541-7

:2003

原油及び石油製品−硫黄分試験方法

第 7 部:波長分散蛍光 X 線法(検量線法)

Crude oil and petroleum products

−Determination of sulfur content

Part 7: Wavelength-dispersive X-ray fluorescence method

1.

適用範囲  この規格は,自動車ガソリン,灯油,軽油などの均質な液体燃料の硫黄分 5∼500 質量 ppm

を定量する方法について規定する。

備考1.  この規格は,危険な試薬,操作及び試験器を用いることがあるが,安全な使用法をすべてに

規定しているわけではないので,この試験方法の使用者は試験に先立って,適切な安全上及

び健康上の禁止事項を決めておかなければならない。

2.

この規格は,酸素含有量が 2.7 質量%以下の試料に適用できる。

3.

この規格は,酸素含有量が 2.7 質量%超えて含むような脂肪酸メチルエステルを主成分とす

るバイオディーゼル油にも適用できるが[4. b2)及び 7. a)を参照],精度は適用しない。

参考1.  この規格は,2002 年に提案された ISO/DIS 20884: Petroleum products−Determination of low

sulfur content of automotive fuels

−Wavelength-dispersive X-ray fluorescence spectrometry を参考

にして作成した。

2.

この規格群には,

参考表 に示す試験方法がある。

参考表  1  試験方法の種類

規格群

試験方法の種類

適用油種(例)

測定範囲

K 2541-1 

酸水素炎燃焼式ジメチルスルホナゾⅢ滴
定法

自動車ガソリン,灯油,軽油

1

∼10 000 質量 ppm

K 2541-2 

微量電量滴定式酸化法

自動車ガソリン,灯油,軽油

1

∼1 000 質量 ppm

K 2541-3 

燃焼管式空気法

原油,軽油,重油 0.01 質量%以上

附属書(参考)燃焼管式酸素法

K 2541-4 

放射線式励起法

原油,軽油,重油 0.01∼5 質量%

K 2541-5 

ボンベ式質量法

原油,重油,潤滑油 0.1 質量%以上

附属書(規定)

誘導結合プラズマ発光法

潤滑油 0.05 質量%以上

K 2541-6 

紫外蛍光法

自動車ガソリン,灯油,軽油

3

∼500 質量 ppm

K 2541-7 

波長分散蛍光 X 線法(検量線法)

自動車ガソリン,灯油,軽油

5

∼500 質量 ppm

2.

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS K 2251

  原油及び石油製品−試料採取方法

JIS K 9003

  流動パラフィン(試薬)

JIS Z 8401

  数値の丸め方


2

K 2541-7

:2003

JIS Z 8402-6

  測定方法及び測定結果の精確さ(真度及び精度)−第 6 部:精確さに関する値の実用的

な使い方

3.

試験の原理  試料を試料セルに入れ,X 線管から一次 X 線を照射する。硫黄の蛍光 X 線の計数率及び

そのバックグラウンドの計数率を測定する。あらかじめ作成した検量線から試料中の硫黄分を求める。

4.

試薬  試薬は,次による。

a)

硫黄化合物  次の 1)∼2)に示す化合物が適切であり,硫黄含有量は計算値が与えられている。これ

らの化合物の異性体を含む純度が 99  %以上のものを用いる。

1)

ジブチルスルフィド  硫黄含有量 21.92 質量%

2)

ジブチルジスルフィド  硫黄含有量 35.95 質量%

b)

ブランク溶液  次に規定する溶剤を用いる。

1)

流動パラフィン  JIS K 9003 に規定するもの。硫黄分が 1 質量 ppm 未満で,波長分散蛍光 X 線装置

(以下,試験装置という。

)を用いて測定したとき,硫黄分を検出しないもの。

2)

オレイン酸メチルエステル  バイオディーゼル油を分析するときに用いる。硫黄分が 1 質量 ppm 未

満で,試験装置を用いて測定したとき,硫黄分を検出しないもの。

5.

試験器  試験器は,次による。

a)

波長分散蛍光 線装置  S-Kα線及びそのバックグラウンドを測定できるもの。試験装置の要求事項

の一例を

表 に示す。

  1  試験装置の要求事項(一例)

部品

要求事項

推奨値

陽極 Rh,Sc,Cr,Pd

電圧(

1

) 30

kV

以上 30

kV

電流(

1

) 50

mA

以上 100 mA

コリメーター Coarse

分光結晶 Ge,PET,グラファイト Ge

光路

ヘリウム

試料セルの窓材(

2

)

ポリエステル  4

µm 以下

ポリプロピレン,ポリカーボネート

ポリエステル  3.5

µm

検出器

波高分析器付きの比例計数管

(

1

)

規定精度を満足するならば,更に出力の低い装置を用いてもよい。

(

2

)

フローセル形試料セルの場合は同等の X 線透過率をもつ他の適切な材料でもよい。た

だしセル内部を完全に洗浄できる機能を備えていなければならない。

b)

天びん  0.1 mg のけたまではかることができるもの。

6.

試料の採取方法及び調製方法  試料は,JIS K 2251 に規定する一次試料の採取方法及び二次試料の調

製方法によるか,又はそれに準じた方法によって採取及び調製する。

7.

検量線溶液  検量線溶液の調製は,次による。

a)

ブランク溶液  流動パラフィンを用いる。バイオディーゼル油を試験する場合は,マトリックスの影

響を最小限に抑えるため,オレイン酸メチルエステルを用いる。


3

K 2541-7

:2003

b)

貯蔵溶液(1 000 質量 ppm)  質量既知の全量フラスコ 200 mL に,ジブチルスルフィド(DBS)0.456

g

を 0.1 mg のけたまではかり採る(M

S

。次に,内容量が 100 g になるようにブランク溶液を加えた後,

内容量を 0.1 mg のけたまではかる(M

T

。全量フラスコに密栓をして,室温で完全に混合する。

この貯蔵溶液の硫黄濃度は,次の式によって算出し,JIS Z 8401 の規定によって丸めの幅を 1 に丸

める。

(

)

000

10

/

92

.

21

T

S

X

×

=

M

M

A

ここに,

A

X

貯蔵溶液の硫黄濃度(質量 ppm)

M

S

DBS

のはかり採り量(g)

M

T

DBS

及びブランク溶液のはかり採り量(g)

21.92

DBS

の硫黄含有量(質量%)

備考  ジブチルジスルフィドを用いた場合は,はかり採り量 0.278 g,硫黄含有量 35.95 質量%で算出

する。

c)

検量線用標準液  表 に示す検量線用の各標準液を調製するため,栓付きフラスコに貯蔵溶液を 0.1

mg

のけたまではかり採る(M

S2

。次に,ブランク溶液で希釈した後,内容量を 0.1 mg のけたまでは

かる(M

T2

。フラスコに栓をして,室温で完全に混合する。

この検量線用標準液の硫黄分は,次の式によって算出し,JIS Z 8401 の規定によって丸めの幅を 0.1

に丸める。

(

)

2

T

2

S

X

X

M

M

A

B

=

ここに,

B

X

検量線用標準液の硫黄濃度(質量 ppm)

M

S2

貯蔵溶液のはかり採り量(g)

M

T2

貯蔵溶液及びブランク溶液のはかり採り量(g)

A

X

貯蔵溶液の硫黄濃度(質量 ppm)

  2  検量線用標準液

検量線 A

(硫黄分 5∼60 質量 ppm 測定用)

検量線 B

(硫黄分 60∼500 質量 ppm 測定用)

No.

硫黄分  質量 ppm No. 硫黄分  質量 ppm

ブランク溶液 0

  0.0

ブランク溶液 0

  0.0

2.1

  5.0

3.1

 50.0

2.2

10.0 3.2 100.0

2.3

25.0 3.3 200.0

2.4

50.0 3.4 350.0

(2.5)

(100.0) 3.5

500.0

備考  低濃度検量線 A 用の標準液は,安全性に限界があるため,調製した日にだけ使用する。

8.

試験器の準備  試験器の準備は,次による。

a)

測定条件  測定条件の一例を表 に示す。

b)

最適化  試験装置は,最適のシグナル対ノイズ比を達成するため,製造業者の仕様に従って最適化す

るのがよい。最適化には,硫黄分 50 質量 ppm の検量線用標準液を用いるのが望ましい。50 質量 ppm

の検量線用標準液に対して,40 000 カウント以上の計数値が得られるように計測時間を調整する。

備考  12.に規定する精度を満足するならば,40 000 カウント未満の計数値でもよい。


4

K 2541-7

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c)

装置の性能確認  検量線の作成又は試料の測定を行う前には,1 日に 1 回以上,試験装置が正常であ

ることを確認する。

参考  性能確認は,試験装置の状態及び安定性について貴重な情報を得ることができるため,定期的

に行うとよい。

9.

検量線の作成  検量線の作成は,次による。

a)

一般事項  試験装置が,8.の規定をすべて満足して最適の状態にあることを確認する。試験装置点検

後,光路にヘリウムを満たす。検量線A及び検量線 B は,別々に作成する。

b)

検量線用標準液の測定  各検量線用標準液を試料セル(

3

)

に入れ,この試料セルを硫黄含有量の増える

順序で装置内に置き,一次 X 線を照射する。硫黄の蛍光 X 線(0.537 3 nm)の計数率及びそのバック

グラウンド(Rh 及び Pd の場合 0.545 nm)(

4

)

の計数率を順次測定する。

注(

3

)

試料セルの窓は漏れのないようにチェックし,フィルムにしわが寄らないように注意する。指

紋からついた油は低硫黄分を測定するとき,読取り値に影響を与えるため,試料セルの内側や,

X

線に照射されるセルの窓のフィルムに触ったりしてはならない。

(

4

)

陽極が Cr 又は Sc の場合は,0.519 0 nm を用いる。

備考  試料量が少ないと,揮発性の高い試料を測定する場合は,試験結果が低くなったり又は蒸発の

ため硫黄分が濃縮されて高くなることがある。一方,試料量が多いと,特に軽質の芳香族試料

の場合,セルの窓のフィルムが変形することがある。

c)

検量線の作成  次の式に従って作成する。

c

b

a

2

b

S

+

+

=

=

R

R

S

I

I

R

ここに,

S

試料中の硫黄分(質量 ppm)

R

S-K

αの正味計数率

I

S

S-K

α測定波長 0.537 3 nm の計数率

I

b

バックグラウンド測定波長 0.545 nm の計数率

a

,b,c: 定数

d)

検量線の点検  6 か月を超えない間隔で,定期的に検量線の 2 点以上を点検する。新しいロットのフ

ィルムを用いるときは,直ちに同様の点検をする。点検結果が室内併行許容差を超える場合及び検出

器の劣化などによる検出感度に変動が認められた場合には,新しい検量線を作成する。

10.

試験の手順  試験の手順は,次による。

a)

試料を十分にかき混ぜた後,試料セルに採取する。

b)

試料セルを試験装置に正しく置き,硫黄の蛍光 X 線の計数率及びそのバックグラウンドの計数率を測

定する。

c)

あらかじめ作成した検量線 A 又は検量線 B から硫黄量を求める。検量線 A で測定したとき,硫黄分

が 60 質量 ppm を超えた場合は,新しい試料セルに新しい試料を採取し,検量線 B で測定する。また,

検量線 B で測定したとき,硫黄分が 500 質量 ppm を超えた場合は,この方法では測定できない。

参考  規定精度を満足できるならば,検量線 A,B を併せて作成した一本の検量線を用いてもよい。

11.

結果の表示  硫黄含有量によって,次のように表示する。

a) 5

∼99 質量 ppm の場合は,JIS Z 8401 の規定によって丸めの幅を 1 に丸める。


5

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b) 100

∼500 質量 ppm の場合は,JIS Z 8401 の規定によって丸めの幅を 10 に丸める。

c) 5

質量 ppm 未満の場合は,5 質量 ppm 未満とする。

12.

精度  この試験方法によって得られた試験結果の許容差(確率 0.95)は,次による。

備考  試験結果が許容差を外れた場合は,JIS Z 8402-6 の規定によって処理する。

a)

室内併行精度  同一試験室において,同一人が同一試験器で,引き続き短時間に同一試料を 2 回試験

したとき,試験結果の差の許容差を

表 に示す。

b)

室間再現精度  異なる試験室において,別人が別の試験器で同一試料をそれぞれ 1 回ずつ試験して求

めた 2 個の試験結果の差の許容差を

表 に示す。

  3  精度

単位  質量 ppm

硫黄分

室内併行許容差

室間再現許容差

5

∼60 1.9+0.021 7X 1.9+0.120 1X

>60∼500

4.6

+0.075X

備考  表中の の値は,2 個の試験結果の平均値である。

13.

試験結果の報告  試験結果には,次の事項を記載する。

a)

試料名,採取場所及び採取年月日

b)

日本工業規格番号:JIS K 2541-7

c)

11.

によって得られた結果

d)

特記事項