第三节 氧的测定
氧是有机化合物中最普遍的组成元素之一。石油中氧含量因产地不同而不同，一般都很少，约在千分之几范围内，只有个别石油含氧量可达2％～3％。如果石油在加工前或加工后长期暴露在空气中，那么其含氧量就会大大增加。氧在石油馏分中的分布随石油馏分沸点的升高而升高，随馏分的变重而增加，大部分集中在胶状沥青状物质中，因此，多胶重质石油含氧量比较高。石油中的氧元素都是以有机含氧化合物的形式存在的，分为酸性含氧化合物和中性含氧化合物两种类型，中性含氧化合物主要是醛、酮及酯类，酸性含氧化合物有环烷酸、芳香酸、脂肪酸和酚类，石油中的酸性氧化物统称为石油酸。它们的存在能腐蚀设备，也是油品不安定的原因之一，直接影响石油产品的性质。在二次加工中，氧化物在反应条件下会生成水，水的存在会使催化剂的活性和稳定性降低。
测定氧含量应用较普遍的方法是碳还原法，是对样品的破坏性实验，属分解定量法。
一、样品分解还原
含氧有机物在高温的氮气流中进行热分解。为保证载气的纯度，要用纯度为99.5％的氮气通过600℃的还原铜，以除去氮中的微量氧。氮气携带热分解产物，通过900℃的铂-碳催化剂，使其中含氧成分定量地转化为一氧化碳。
二、干扰物的排除
含卤素、硫、氮的有机物高温裂解时，生成卤素、硫化氢、氰化氢、硫化碳酰（COS）和氨等气体，它们对测定氧产生干扰，必须除去。酸性气体用烧碱石棉吸收；氨用硅胶-硫酸除去；在铂-碳催化剂后填充纯铜，在900℃的温度下，可除去含硫的干扰物。反应如下：
（COS含O，若不用Cu还原取出，会造成测定结果偏低）
按具体情况，分别选用不同的去干扰措施。
三、定量方法
（一）重量法
图2-6是重量法测氧的装置图。试样经高温裂解，其中的氧定量地转化为一氧化碳。除去干扰物后，气流（CO+N2）进入氧化管，在300℃温度下与氧化铜作用，一氧化碳定量转化为二氧化碳。用烧碱石棉吸收，称量吸收管的增重，计算氧含量。
图2-6 重量法测氧装置图
1—氮气纯化管；2—三通活塞；3—带有铁心的石英送样匙；4—磁铁；5—盛在匙内的铂舟；6—分解管；7—氧化管；8、10—过氯酸镁；9、12、14—烧碱石棉+过氯酸镁；11—二通活塞；13—煤气灯
式中，W为已经空白校正的CO2质量，mg；G为样品质量，mg；0.3636为表示O/CO2的比值。
（二）碘量法
图2-7是碘量法定氧装置图。
图2-7 碘量法定氧装置图
1—碘吸收管；2—碱溶液；3—无水碘酸；4—烧碱石棉；5—接热分解管
来自热分解管的气流（CO+N2），通过烧碱石棉管，除去酸性气体后，与120℃的无水碘酸反应。生成的碘用碱液吸收，用碘量法滴定。根据消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积数，计算氧的含量。反应式为：
计算氧含量：
式中，V2为样品消耗硫代硫酸钠体积数，mL；V1为空白实验消耗硫代硫酸钠体积数，mL；G为样品质量，g；0.1333为每毫升0.02mol/L硫代硫酸钠相当氧的克数，g/mL。
上述对常量氧的测定，可以取得满意的结果。对轻质油品中氧含量一般为几个至几十个mg/kg的痕量氧测定，还存在不少问题。