محلل النيتروجين الكيميائي الضوئي

🔬 محلل النيتروجين الكيميائي الضوئي (Chemiluminescence Nitrogen Analyzer)

📌 تعريف الجهاز

محلل النيتروجين الكيميائي الضوئي هو جهاز مصمم لقياس محتوى النيتروجين الكلي (Total Nitrogen, TN) في الزيوت، الوقود، المواد البترولية، والمنتجات الكيميائية باستخدام تقنية الكيمياء الضوئية (Chemiluminescence).

✅ لماذا يتم استخدامه؟

• تحديد محتوى النيتروجين في الزيوت والوقود لتقييم جودتها.
• قياس مستويات التلوث بالنيتروجين في المواد البترولية.
• تحليل تأثير مركبات النيتروجين على أداء المحركات والانبعاثات البيئية.

✅ المعايير المعتمدة:

• ASTM D4629 – تحديد النيتروجين الكلي في الهيدروكربونات والمنتجات البترولية.
• ASTM D5762 – قياس النيتروجين في الزيوت والمواد البترولية.
• ISO 11592 – قياس النيتروجين باستخدام تقنية الوميض الكيميائي.

🛠 مكونات الجهاز

🔹 وحدة الاحتراق (Combustion Unit): حيث يتم حرق العينة وتحويل النيتروجين إلى أكسيد النيتريك (NO).
🔹 كاشف الكيمياء الضوئية (Chemiluminescence Detector – CLD): يقيس انبعاث الضوء الناتج عن تفاعل NO مع الأوزون (O₃).
🔹 وحدة تحليل البيانات (Data Processing Unit): تعرض القيم النهائية لمحتوى النيتروجين.
🔹 نظام إدخال العينات (Autosampler or Manual Injector): لتحليل عينات متعددة تلقائيًا أو يدويًا.

📋 الإجراء التجريبي

1️⃣ تحضير العينة

✅ يتم تخفيف العينة إذا كانت لزجة جدًا أو عالية التركيز.
✅ تُنقل العينة إلى حاوية التحليل باستخدام حقنة دقيقة.

2️⃣ الاحتراق (Combustion Stage)

✅ يتم إدخال العينة إلى فرن عند درجة حرارة 1000°C – 1100°C.
✅ يتفاعل النيتروجين الموجود في العينة مع الأكسجين، مكونًا أكسيد النيتريك (NO).

3️⃣ التفاعل الكيميائي الضوئي

✅ يتم نقل NO إلى كاشف الكيمياء الضوئية، حيث يتفاعل مع الأوزون (O₃).
✅ يؤدي التفاعل إلى انبعاث ضوء مرئي (كيميائي ضوئي).
✅ يتم قياس شدة الضوء لتحديد تركيز النيتروجين في العينة.

4️⃣ تحليل النتائج

✅ يتم حساب تركيز النيتروجين الكلي بناءً على كمية الضوء المنبعث.
✅ يتم عرض القيم النهائية بالوحدات الشائعة مثل ppm (أجزاء في المليون) أو mg/kg.

📊 تفسير النتائج

🔹 إذا كان محتوى النيتروجين منخفضًا (<10 ppm):
✔ جودة الزيت أو الوقود عالية، وقليل من الملوثات النيتروجينية.

🔹 إذا كان محتوى النيتروجين مرتفعًا (>100 ppm):
⚠ قد يؤثر ذلك على احتراق الوقود، ويزيد من تكون الرواسب والانبعاثات الضارة (NOx).

🔹 إذا كانت النتائج غير متوافقة مع المواصفات:
✔ يجب تنقية العينة أو استخدام إضافات لتقليل النيتروجين قبل الاستخدام الصناعي.

💡 نصائح لضمان دقة التحليل

✔ استخدم غاز أكسجين نقي للاحتراق لضمان تحليل دقيق.
✔ تأكد من معايرة الجهاز بانتظام باستخدام معايير نيتروجين معروفة.
✔ نظّف النظام بشكل دوري لمنع التراكمات التي قد تؤثر على الدقة.
✔ قارن النتائج مع معايير ASTM أو ISO لضمان الامتثال لمواصفات الجودة.