一种利用核磁共振氢谱测定喷气燃料氢含量的方法与流程

1.本发明属于分析化学技术领域，具体涉及一种新的测定喷气燃料氢含量的方法。
技术背景
2.喷气燃料(jet fuel)的燃烧质量，一般可用燃烧热或苯胺重度积、烟点、萘烯烃、辉光值及芳烃含量等指标来控制。燃烧热或苯胺重度积表示燃料的能量特性；芳烃含量和烟点作为表征燃料冒烟和生炭倾向的指标；辉光值是衡量火焰辐射热对火焰筒翘曲和寿命影响的一项指标,燃料火焰的辉光度小,对火焰筒的辐射强度也小,有利于延长火焰筒的使用寿命；民用航空燃料还规定了喷气燃料中的萘的百分含量。上述这些项目虽然从多方面反映喷气燃料的燃烧性能,但由于指标多,要求杂,给评价管理、使用、实际操作带来许多不便。
3.喷气燃料是烷烃、环烷烃、烯烃、芳烃的混合物。它们的各项物化性质取决于它们分子中的碳原子和氢原子数目和排列的位置。烷烃的氢含量最高,重量燃烧热也高,但其密度较低,因而体积燃烧热较低；烯烃的安定性差,一般不希望在喷气燃料中存在,因而对其含量加以严格限制；芳烃,尤其是多环芳烃，由于氢含量低,重量燃烧热也较低。此外,芳烃燃烧性能差,燃烧时辐射强度较大；环烷烃的氢含量适中,具有中等的体积燃烧热和良好的燃烧性能。此外，喷气燃料的密度和氢含量关系密切。学者在研究了喷气燃料的氢含量和辉光值、烟点、净燃烧热的关系后认为，喷气燃料的燃烧性能主要取决于氢含量,并且氢含量比辉光值、烟点等更能反映出燃烧室内壁温度变化的情况。因此，推荐用氢含量来代替原来规定的烟点、燃烧热、辉光值、烟挥指数等指标。在上个世纪七、八十年代，欧美等国陆续将氢含量列入各种牌号喷气燃料的规格指标(冯湘生.喷气燃料燃烧性能新的综合指标——氢含量[j].航空材料.1982年第2期:47
‑
48)。
[0004]
目前测定喷气燃料氢含量的方法主要有三种：(1)燃烧法，(2)低分辨核磁共振法，(3)计算法。燃烧法操作繁琐；计算法结果精度不够高。
[0005]
核磁共振氢谱是样品中氢原子在外磁场的作用下，接收电磁波，氢原子发生共振跃迁而产生共振波谱的现象。核磁共振氢谱的信号峰与分子中氢原子结构存在一一对应关系，谱图上不同区间的信号峰反映不同的官能团如甲基、亚甲基、芳环等氢原子。核磁谱图中，峰强度与官能团的氢原子数量成正比例关系，氢原子数量越多信号越强，即峰强度(面积)越大。因此，可以利用核磁谱图的此项特点来定量测定化合物的氢含量。
[0006]
我国现行的低分辨核磁共振法测定喷气燃料氢含量的行业标准是1998年颁布的，标准代号sh/t 0658—1998。该标准规定采用低分辨核磁共振仪，磁场强度仅为1.5gs(高斯)，以正十二烷为标样，采用外标法，以样品和标样的氢原子的绝对相应值来计算测试喷气燃料的氢含量。该方法要求标样和试样必须成对地测定、称重和计算，操作繁琐，耗时长；完成一个样品的测试需要花费30min以上(不包括仪器的预热时间)。此外，该方法得到的氢共振信号是氢原子合并响应信号，无法给出不同类型氢原子的信息。还有，正十二烷易燃、易挥发，对温度十分敏感，造成测定结果不稳定，容易出现误差。
[0007]
因此，有必要开发出一种更快捷经济安全的检测喷气燃料氢含量的方法。


技术实现要素：

[0008]
针对现有技术的不足，本发明提供一种由新的利用核磁共振氢谱图测定喷气燃料氢含量的方法。该方法操作简便、快速，能够给出不同类型氢原子的信息。
[0009]
为了实现上述技术效果，本发明采用了如下的技术方案：
[0010]
一种利用核磁共振氢谱测定喷气燃料氢含量的方法，包括如下步骤：
[0011]
(1)在精密称重的待测喷气燃料样品中加入精密称重的内标物苯甲酸苄酯，所述待测喷气燃料样品和苯甲酸苄酯的质量比为7～3:0.5～1.5，充分混合均匀，得到混合试样；
[0012]
(2)将步骤1得到的混合试样放入核磁共振仪扫描，得到核磁共振氢谱；
[0013]
(3)步骤2得到的核磁共振氢谱，点数160～300的区域记为1区，点数331～361的区域记为2区，点数380～660的区域记为3区，其中苯甲酸苄酯分子中次甲基氢原子的共振信号位于2区；分别对三个区域内的氢原子共振峰面积积分，积分值分别记为a1、a2和a3；
[0014]
(4)将步骤3得到的积分值代入下列公式i和ii，计算出苯甲酸苄酯分子全部氢原子共振峰面积和待测喷气燃料样品的全部氢原子共振峰面积，最后通过公式iii计算出喷气燃料的氢含量：
[0015]
a
a
＝a2×
12
÷2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
i，
[0016]
其中，a
a
——苯甲酸苄酯全部氢原子共振峰面积；
[0017]
a
u
＝a1‑
a2×
10
÷
2 a3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
ii，
[0018]
其中，a
u
——待测喷气燃料全部氢原子的共振峰面积；
[0019][0020]
其中，ω
u
——待测喷气燃料样品氢质量百分含量，％；
[0021]
m
a
——苯甲酸苄酯质量，g；
[0022]
m——待测喷气燃料样品质量，g；
[0023]
a
u
——待测喷气燃料全部氢原子的共振峰面积；
[0024]
a
a
——苯甲酸苄酯全部氢原子的共振峰面积；
[0025]
m
h
——苯甲酸苄酯氢原子当量，m
h
＝12.12；
[0026]
ma——苯甲酸苄酯当量，ma＝212.26。
[0027]
优选地，所述步骤1中，所述待测喷气燃料样品和苯甲酸苄酯的质量比为6～4:0.8～1.2。
[0028]
更优选地，所述步骤1中，所述喷气燃料样品的取样量为5g
±
0.1g，内标物苯甲酸苄酯的加入量为1g
±
0.1g。
[0029]
优选地，所述内标物苯甲酸苄酯的质量百分含量大于99.5％。
[0030]
优选地，所述步骤2中，所述核磁共振仪的共振频率为60
±
0.5mhz。
[0031]
优选地，所述核磁共振仪精度满足以下条件：测定体积百分比浓度为5％的乙苯的氘代氯仿溶液的核磁共振氢谱，谱图上苯环氢原子、次甲基氢原子、甲基氢原子的共振峰峰面积积分比精度为4.8～5.2:1.8～2.2:2.8～3.2，且连续10次测定，每个峰峰面积积分的
标准偏差不超过
±
0.25％。
[0032]
本发明还有一个目的在于提供上述方法在测定喷气燃料氢含量中的应用。
[0033]
优选地，所述喷气燃料选自航空煤油1号、航空煤油2号和航空煤油3号中的一种。
[0034]
本发明方法测定的喷气燃料氢含量误差在标准方法(《喷气燃料氢含量测定法低分辨核磁共振法》(sh/t 0658—1998))的范围内，说明本发明提供的测定方法结果准确。
[0035]
本发明所述的核磁共振氢谱中，纵坐标为峰强度，横坐标标识用数据点数代替化学位移值，点数取数范围为0～700。在700个点的横坐标中，四甲基硅烷对应的点数为600，即化学位移为0的点数为600，1个化学位移对应的点数为50，可根据下列公式iv换算氢原子共振峰点数和化学位移，
[0036][0037]
其中，δ——化学位移；
[0038]
x——数据点数。
[0039]
喷气燃料含有多种类型的氢原子，既有直链、支链烷基氢，也有苯环等芳香氢，还有环烷基氢，还可能有少量的烯基氢，其核磁共振氢谱中共振峰分布分散。因此，对内标物的选择要求较高。发明人还考察过甲苯、乙苯等，它们的氢原子共振峰与喷气燃料芳香氢的共振峰重叠，不能用于作为喷气燃料氢含量检测的内标物。苯甲酸苄酯的次甲基氢原子由于其在分子中特殊的位置，核磁共振吸收峰出峰位置独特，不和一般有机物的氢原子共振峰重叠。发明人经过测定，发现苯甲酸苄酯作为内标时，其次甲基氢原子的共振峰单独出现在331～361点数区域(记为2区)，共振峰积分面积为a2，不和喷气燃料氢原子共振峰重叠。因此选择苯甲酸苄酯作为本发明测定方法的内标物。研究还发现苯甲酸苄酯分子中苯环氢原子和喷气燃料芳香族芳环上的氢原子的共振峰有重叠，重叠的共振峰位于点数160～300的区域(记为1区)，该区域的氢原子共振峰面积积分值为a1；喷气燃料样品甲基、乙基等烷基氢原子的共振峰位于点数380～660的区域(记为3区)，该区域的氢原子共振峰面积积分值为a3。为了计算出喷气燃料中全部氢的含量，就必须通过喷气燃料全部氢的共振峰积分面积和苯甲酸苄酯的全部氢的共振峰面积与它们各自的质量(称样量)的关系来计算。为此，本发明通过公式i和ii计算出苯甲酸苄酯和喷气燃料全部氢的共振峰面积：
[0040]
a
a
＝a2×
12
÷2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
i，
[0041]
其中，a
a
——苯甲酸苄酯全部氢原子共振峰面积；
[0042]
a
u
＝a1‑
a2×
10
÷
2 a3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
ii，
[0043]
其中，a
u
——待测喷气燃料全部氢原子的共振峰面积。
[0044]
最后利用公式iii计算出待测喷气燃料氢的质量百分含量：
[0045][0046]
其中，ω
u
——待测喷气燃料样品氢质量百分含量，％；
[0047]
m
a
——苯甲酸苄酯质量，g；
[0048]
m——待测喷气燃料样品质量，g；
[0049]
a
u
——待测喷气燃料全部氢原子的共振峰面积；
[0050]
a
a
——苯甲酸苄酯全部氢原子的共振峰面积；
[0051]
m
h
——苯甲酸苄酯氢当量；
[0052]
ma——苯甲酸苄酯当量。
[0053]
上述公式iii中，苯甲酸苄酯氢当量和苯甲酸苄酯当量由其分子结构决定，因此，如果保留小数点后二位有效数字，则在所述公式iii中，苯甲酸苄酯氢当量m
h
＝12.12，苯甲酸苄酯当量m
a
＝212.26。
[0054]
本发明提供的喷气燃料氢含量的测定方法，操作简便、快速，完成一个样品测试，从取样到计算出结果，仅需10min分钟。借助本发明的方法，还可以同时得到不同类型基团氢原子的信息，如芳香基氢原子含量，甲基、次甲基等烷基中的氢原子含量。因为苯甲酸苄酯的次甲基在分子结构中特殊的位置，它的共振峰与喷气燃料中的甲基、次甲基等烷基氢原子的共振峰无重叠，因此喷气燃料中甲基、次甲基等烷基氢原子面积积分就是谱图中3区共振峰的总面积积分。喷气燃料中芳香基氢原子面积积分则等于谱图中1区全部芳香基氢原子面积积分和苯甲酸苄酯芳香基氢原子面积积分的差。知道了各类氢原子共振峰面积积分值后，就可以利用公式求出各类氢原子在喷气燃料中的含量。
[0055]
而现行的喷气燃料氢含量测定法(低分辨核磁共振法)sh/t 0658，完成一个样品的测定需要30min，且只能检测样品的总氢含量，不能满足实际生产活动的要求。
[0056]
此外，本发明的内标物苯甲酸苄酯比较稳定，不易燃，挥发性低，因此操纵安全性和结果的稳定性提高。
[0057]
本发明方法与现行行业标准(sh/t 0658—1998)收载的方法的主要区别见下表：
[0058]
附图说明
[0059]
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
[0060]
图1是苯甲酸苄酯的核磁共振氢谱。
[0061]
图2是航空煤油3号的核磁共振氢谱。
[0062]
图3是航空煤油3号和苯甲酸苄酯混合试样(质量比5:1)的核磁共振氢谱。
[0063]
图4是实施例1的航空煤油3号成品和内标的混合试样的核磁共振氢谱。
[0064]
图5是实施例2的装置馏出口航空煤油3号和内标的混合试样的核磁共振氢谱。
[0065]
图6示出的是实施例3中第一次测定时，航空煤油3号成品和内标的混合试样连续两次得到的核磁共振氢谱的叠加。从图中可以看出，两次的图谱几乎完全重合。
[0066]
图7示出的是实施例3中第二次测定时，航空煤油3号成品和内标的混合试样连续两次得到的核磁共振氢谱的叠加。从图中可以看出，两次的图谱几乎完全重合。
具体实施方式
[0067]
核磁共振氢谱反映的是在外磁场的条件下，样品中氢原子接收电磁波，发生能级跃迁的现象。核磁共振谱图信号与氢原子存在一一对应的关系，谱图上不同区间的尖锐峰是分子中不同位置氢原子的反映，且峰强度(共振峰面积)和氢原子数量成正比关系，氢原子数越多信号越强。因此，核磁共振氢谱能够用来物质的定量检测。
[0068]
内标法是在待测样品中，直接加入一定量内标物质后，对混合试样进行核磁共振测定。内标物需要满足如下要求：
①
内标物特征氢原子共振峰不和被测物特征氢原子的共振峰重叠。
②
内标物能均匀的溶解在待测样品中，不应与待测样品中任何组分发生化学反应。
[0069]
一般用核磁共振氢谱来测定混合物(测试样品)中某一种化合物(被测物)的含量。此时，分别选择被测物和内标物分子中一个或两个特定位置的氢原子而非全部氢原子为特征氢原子，被测物和内标物的质量与各自的特征氢原子共振峰峰面积的关系如公式v所示：
[0070]
m
′
u
/m
a
＝a
′
u
·
e
′
u
/a
′
a
·
e
′
a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
v，
[0071]
其中：m
′
u
——测试样品中被测物的质量；
[0072]
m
a
——加入的精密称重的内标物的质量；
[0073]
a
′
u
——被测物特征氢原子的共振峰峰面积；
[0074]
a
′
a
——内标物特征氢原子的共振峰峰面积；
[0075]
e
′
u
——被测物的特征氢原子当量；
[0076]
e
′
a
——内标物的特征氢原子当量。
[0077]
若待测样品精密称重的质量为m，则被测物的质量百分含量为；
[0078]
ω
′
u
＝m
′
u
/m
×
100％；
[0079]
将公式v代入上式，即得到：
[0080][0081]
在上述公式v和vi中，e
′
u
和e
′
a
分别由被测物和内标物的结构和选定的特征氢原子数决定；只有被测物和内标物的结构确定不变时，e
′
u
和e
′
a
才基本接近于常数(由于小数点后有效数字位数的不同，e
′
u
或e
′
a
会有细微的差别)。此时，通过准确测定被测物和内标物特征氢原子的共振峰的峰面积，就可以计算出被测物的含量。
[0082]
本发明虽然也是基于核磁共振氢谱，但是定量的对象是喷气燃料中全部氢原子的含量，而不是喷气燃料中某一种或某几种特定化合物的含量，因此只能用喷气燃料的全部氢原子作为被测物的特征氢原子。喷气燃料是由一系列碳氢化合物构成复杂的混合物，无法计算其特征氢原子当量。显然，以内标法按照传统思路和现有的公式vi不能计算出喷气燃料中全部氢含量。
[0083]
但是测试样品的全部氢原子共振峰面积依然与测试样品的全部氢原子质量成正比，对于喷气燃料和加入的内标物而言，则依然存在如下的关系：
[0084][0085]
苯甲酸苄酯氢原子质量与苯甲酸苄酯的质量(称样量)存在如下关系：
[0086][0087]
苯甲酸苄酯氢当量(m
h
)和苯甲酸苄酯当量(m
a
)由其分子结构决定，因此，如果保留小数点后二位有效数字，则在所述公式iii中，苯甲酸苄酯氢当量m
h
＝12.12，苯甲酸苄酯当量m
a
＝212.26。
[0088]
因此，测定/计算出苯甲酸苄酯全部氢原子共振峰面积和喷气燃料全部氢原子共振峰面积是计算出喷气燃料氢原子质量的关键。
[0089]
下面以航空煤油(喷气燃料的一种)为例，说明上述共振峰面积的测定/计算过程：
[0090]
苯甲酸苄酯和航空煤油的核磁共振氢谱分别见图1和图2。图1中，点数260～390区域，为苯甲酸苄酯的苯环氢原子原子共振峰，点数435～473区域，为苯甲酸苄酯的次甲基氢原子的共振峰。图2中，点数217～273区域，为喷气燃料苯环氢原子共振峰，点数425～670区域，为喷气燃料的烷基氢原子共振峰。
[0091]
在航空煤油中添加苯甲酸苄酯后(质量比5:1)，混合试样的核磁共振图谱见图3。苯甲酸苄酯的苯环氢原子和喷气燃料芳烃原子共振峰重叠，位于点数165～276的区域内，记为1区，共振峰积分面积为a1；苯甲酸苄酯的次甲基氢原子的共振峰单独出峰，位于点数336～350区域，记为2区，共振峰积分面积记为a2；航空煤油的烷基氢原子共振峰位于点数440～620的区域内，记为3区，共振峰积分面积为a3。
[0092]
由苯甲酸苄酯次甲基氢原子的积分面积a2，根据苯甲酸苄酯的分子式，即可计算出苯甲酸苄酯苯环上氢原子的共振峰面积(两种氢原子的摩尔比为2:10，)和苯甲酸苄酯全部氢原子共振峰面积(a
a
)。苯甲酸苄酯苯环上氢原子的共振峰和航空煤油芳香烃苯环上的氢原子共振峰在点数165～276区域内重叠，因此，航空煤油芳香烃苯环上的氢原子共振峰面积就应该等于图谱中芳香烃苯环上的氢原子共振峰积分总面积a1减去苯甲酸苄酯苯环上氢原子共振峰的面积。这样，航空煤油样品的氢原子共振峰总面积(a
u
)等于航空煤油芳香烃苯环上的氢原子共振峰面积与航空煤油的烷基氢原子共振峰面积a3之和。即：
[0093]
a
a
＝a2×
12
÷2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
i，
[0094]
其中，a
a
—苯甲酸苄酯全部氢原子共振峰面积；
[0095]
a
u
＝a1‑
a2×
10
÷
2 a3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
ii，
[0096]
其中，a
u
—待测喷气燃料全部氢原子的共振峰面积；
[0097][0098]
其中，ω
u
——待测喷气燃料样品氢质量百分含量，％；
[0099]
m
a
——苯甲酸苄酯质量，g；
[0100]
m——待测喷气燃料样品质量，g；
[0101]
a
u
——待测喷气燃料全部氢原子的共振峰面积；
[0102]
a
a
——苯甲酸苄酯全部氢原子的共振峰面积；
[0103]
m
h
——苯甲酸苄酯氢当量；
[0104]
ma——苯甲酸苄酯当量。
[0105]
本发明采用60
±
0.5mhz核磁共振分析仪。核磁共振仪精度满足以下条件：体积百
分比浓度为5％的乙苯溶液(溶剂为氘代氯仿)测定核磁共振氢谱，谱图上苯环氢原子、次甲基氢原子、甲基氢原子的共振峰峰面积积分比精度为(5
±
0.2):(2
±
0.2):(3
±
0.2)，10次连续每个峰积分的标准偏差不超过0.25％。
[0106]
本发明所述测定方法，内标物苯甲酸苄酯的纯度大于99.5(质量百分比)％。当喷气燃料样品的取样量为5g
±
2g，苯甲酸苄酯加入量为1g
±
0.5g。
[0107]
本发明方法由同一操作者、使用同一台仪器、在相同条件下对同一样品测得的两个连续测定结果之差不超过其算数平均值的0.09％。
[0108]
下面通过具体的实施例对本发明做进一步说明。但是本发明不仅仅限于以下的实施例。
[0109]
以下实施例中，采用以色列qualion公司生产的60
±
0.5mhz实验室核磁共振分析仪(型号为model—60—hf)测定样品的核磁共振氢谱。待测样品加入内标物后直接采谱，不需要用氘代氯仿等稀释剂进行预处理。测定时的温度为70℃。测试管中样品的取样总量优选5g～7g。
[0110]
以下实施例中所用的其它仪器、试剂和材料，没有特殊说明，均为市售商品。其中部分试剂和仪器的购买情况如下：
[0111]
苯甲酸苄酯：纯度≥99.5％(质量分数)，成都华夏化学试剂有限公司；
[0112]
电子天平：瑞士梅特勒型号：ab204
‑
s；感应量为0.1mg。
[0113]
实施例1航空煤油3号成品的氢含量测定
[0114]
本实施例按照如下步骤测定航空煤油3号成品氢含量：
[0115]
(1)在电子天平上称取航空煤油3号成品3.8418g，加入内标物苯甲酸苄酯0.9453g。充分混合，得到混合试样；
[0116]
(2)将步骤1得到的混合试样放入核磁共振仪扫描，得到其核磁共振氢谱见图4；
[0117]
(3)点数171～281记为1区，共振峰峰面积积分值为10.8831(a1)；点数331～361记为2区，共振峰峰面积积分值为1.3585(a2)，归属为苯甲酸苄酯分子中次甲基氢原子；点数421～621记为3区，共振峰峰面积积分值为87.4263(a3)，归属为航空煤油3号的甲基、次甲基等氢原子。
[0118]
(4)内标物苯甲酸苄酯次甲基氢原子峰面积为1.3585，航空煤油3号甲基、次甲基等氢原子特征氢原子峰面积为87.4263，通过公式i和ii计算苯甲酸苄酯全部氢原子共振峰面积(a
a
)和航空煤油3号全部氢原子的共振峰面积(a
u
)：
[0119]
a
a
＝a2×
12
÷2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
i，
[0120]
＝1.3585
×
12
÷2[0121]
＝8.1510
[0122]
a
u
＝a1‑
a2×
10
÷
2 a3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
ii，
[0123]
＝10.8831
‑
1.3585
×
12
÷
2 87.4263
[0124]
＝91.5169
[0125]
(5)将步骤4得到氢原子的峰面积代入公式iii，计算出航空煤油3号氢的含量ω
u
(％)；
[0126]
[0127]
式中m
a
——内标物苯甲酸苄酯质量，m
a
＝0.9453g；
[0128]
m——待测航空煤油3号的质量，m＝3.8418g；
[0129]
a
a
——苯甲酸苄酯全部氢原子共振峰面积,a
a
＝8.1510；
[0130]
a
u
——航空煤油3号全部氢原子的共振峰面积面积，a
u
＝91.5169；
[0131]
m
h
——苯甲酸苄酯氢当量，12.12；
[0132]
m
a
——苯甲酸苄酯当量，212.26。
[0133]
航空煤油3号氢含量(质量分数)：
[0134]
ω
u
＝[(0.9453
×
91.5169
×
12.12)/(3.8418
×
8.1510
×
212.26)]
×
100％
[0135]
＝15.77％
[0136]
完成上述测定和计算仅耗时10min。
[0137]
本实施例的航空煤油3号由中国石油化工股份有限公司九江石化公司生产。
[0138]
本实施例的样品用《喷气燃料氢含量测定法》(低分辨核磁共振法)(sh/t0658—1998)方法检测，耗时约30min，结果为15.82％。
[0139]
15.77％
‑
15.82％＝
‑
0.05％，两个分析方法结果之差满足《喷气燃料氢含量测定法》(低分辨核磁共振法)的重复性要求。
[0140]
实施例2实际生产装置馏出口精制的航空煤油3号氢含量的测定
[0141]
本实施例按照如下步骤测定装置馏出口精制的航空煤油3号氢含量：
[0142]
(1)在天平上称取所述航空煤油3号3.6910g，加入内标物苯甲酸苄酯0.9690g。充分混合，得到混合试样；
[0143]
(2)将步骤1得到的混合试样放入核磁共振仪扫描，得到其核磁共振氢谱见图5；
[0144]
(3)点数171～281记为1区，共振峰峰面积积分值为11.3135(a1)；点数331～361记为2区，共振峰峰面积积分值为1.4585(a2)，归属为苯甲酸苄酯分子中次甲基氢原子；点数411～631记为3区，共振峰峰面积积分值为86.8965(a3)，归属为航空煤油3号甲基、次甲基等氢原子。
[0145]
(4)内标物苯甲酸苄酯次甲基氢原子峰面积为1.4585，航空煤油3号甲基、次甲基氢原子等特征氢原子峰面积为86.8965，通过公式i和ii计算苯甲酸苄酯全部氢原子共振峰面积和航空煤油3号全部氢原子的共振峰面积：
[0146]
a
a
＝a2×
12
÷2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
i，
[0147]
＝1.4585
×
12
÷2[0148]
＝8.7510
[0149]
a
u
＝a1‑
a2×
10
÷
2 a3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
ii，
[0150]
＝11.3135
‑
1.4585
×
12
÷
2 86.8965
[0151]
＝95.6952
[0152]
(5)将步骤4得到氢原子的峰面积代入公式iii，计算出航空煤油3号氢的含量ω
u
(％)；
[0153][0154]
式中m
a
——内标物苯甲酸苄酯质量，m
a
＝0.9690g；
[0155]
m——待测航空煤油3号的质量，m＝3.6910g；
[0156]
a
a
——苯甲酸苄酯全部氢原子共振峰面积,a
a
＝8.7510；
[0157]
a
u
——航空煤油3号全部氢原子的共振峰面积面积，a
u
＝95.6952；
[0158]
m
h
——苯甲酸苄酯氢当量，12.12；
[0159]
m
a
——苯甲酸苄酯当量，212.26。
[0160]
航空煤油3号氢含量(质量分数)：
[0161]
ω
u
＝[(0.9690
×
95.6952
×
12.12)/(3.6910
×
8.7510
×
212.26)]
×
100％
[0162]
＝15.57％
[0163]
完成上述测定和计算仅耗时10min。
[0164]
本实施例的航空煤油3号由中国石油化工股份有限公司九江石化公司生产。
[0165]
本实施例的样品用《喷气燃料氢含量测定法》(低分辨核磁共振法)(sh/t0658—1998)方法检测，耗时约30min，结果为15.57％。
[0166]
15.57％
‑
15.65％＝
‑
0.08％，两个分析方法结果之差满足《喷气燃料氢含量测定法》(低分辨核磁共振法)的重复性要求。
[0167]
实施例3本发明方法重复性和再现性试验
[0168]
按照实施例1的方法和步骤，对一批航空煤油3号成品间隔一周取样进行测定，每次测定时重复两次。各次的取样量、核磁共振氢谱1区、2区和3区的峰面积积分值、航空煤油成品全部氢原子共振峰面积以及全部氢原子含量，分别见表1和表2所示；各次测定得到的核磁共振氢谱。
[0169]
表1航空煤油3号成品第一次取样两次核磁共振测定记录和结果
[0170][0171]
重复性：上述同一样品连续两次测定的结果的差值＝
│
14.10％
‑
14.12％
│
＝0.02％。
[0172]
表2航空煤油3号成品第二次取样两次核磁共振测定记录和结果
[0173][0174]
重复性：上述同一样品连续两次测定的结果的差值＝
│
14.20％
‑
14.20％
│
＝0％
[0175]
再现性：第一次和第二次测定结果平均值的差＝14.11％
‑
14.20％＝
‑
0.09％。
[0176]
上述结果显示，本发明的方法重复性好、再现性良好。
[0177]
总之，本发明基于核磁共振氢谱提供了一种用内标法测定喷气燃料氢含量的方法。该方法完成一个样品的检测仅耗时10min左右，测定结果误差在中华人民共和国石油化工行业标准《喷气燃料氢含量测定法(低分辨核磁共振法)》(sh/t 0658—1998)范围内。因此，本发明的方法相较所述标准方法，在保证检测结果准确性的前提下，具有省时、操作简
便等优点，能够满足实际生产的需求。