🔥 Bestimmung des Schwefelgehalts in flüssigen, homogenen Kraftstoffen für Kraftfahrzeuge (Diesel mit FAME bis etwa 30 %, Ottokraftstoff mit Ethanol bis etwa 10 %, HVO und GTL) mittels wellenlängendispersiver Röntgenfluoreszenzspektrometrie (WDXRF) — Messung der Zählraten der Linie S K-L2,3 und des Untergrunds, Kalibrierkurve x = a + b R0 + c R0² aus Lösungen von Dibutylsulfid oder Dibutyldisulfid in Weißöl (für reines FAME — in Methyloleat), Bereiche 5–60 und 60–500 mg/kg, polychromatische oder monochromatische Anregung, PN-EN ISO 20884

Petrochemie PN-EN ISO 20884

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT. Den Normtext lesen wir in zwei iTeh-Leseproben: SIST EN ISO 20884:2019 (Titelblatt) und ISO 20884:2019 (englischer Text) — vom Titelblatt über Inhaltsverzeichnis, Vorwort und die Abschnitte 1–9 bis einschließlich 10.2 (Messung der Kalibrierlösungen, Formeln 1–3) auf Seite 5. Außerhalb der Leseprobe bleiben die Überprüfung der Kalibrierung (10.3–10.4), die Durchführung für die Bereiche 5–60 und 60–500 mg/kg (11), Angabe der Ergebnisse (12), Präzision (13), Prüfbericht (14) und Anhang A (gute Praxis). Die Änderung A1:2021 haben wir nicht gelesen; laut iTeh-Karte ergänzt sie den SSD-Detektor im Teil der Tabelle 1 für monochromatische Anregung.

NACH DEM TEXT DER ISO 20884:2019 (Vorwort, Abschnitte 1–10.2). Die Norm wurde von ISO/TC 28 „Mineralöl- und verwandte Erzeugnisse, Kraftstoffe“ erarbeitet; die dritte Ausgabe ersetzte ISO 20884:2011; wesentliche Änderungen: Erweiterung des Anwendungsbereichs auf hydrierte Pflanzenöle (HVO) und den synthetischen Kraftstoff GTL („gas to liquid“) sowie Verfahrensschritte für Geräte mit monochromatischer Anregung. Anwendungsbereich (1): WDXRF-Verfahren für Schwefel in flüssigen, homogenen Kraftstoffen für Kraftfahrzeuge von 5 mg/kg bis 500 mg/kg mit höchstens 3,7 % (m/m) Sauerstoff: Dieselkraftstoffe mit bis zu etwa 30 % (V/V) FAME, Ottokraftstoffe mit bis zu etwa 10 % (V/V) Ethanol, synthetische Kraftstoffe HVO und GTL mit 5–45 mg/kg Schwefel; Erzeugnisse mit höherem Sauerstoffgehalt zeigen erhebliche Matrixeffekte, z. B. reines FAME, das jedoch bei Anwendung der entsprechenden Verfahren analysiert werden kann (5.3); andere Erzeugnisse können analysiert werden, ihre Präzision ist jedoch nicht ermittelt; Gehalte über 500 mg/kg können nach Verdünnung bestimmt werden, ohne ermittelte Präzision. Normative Verweisungen (2): ISO 3170 und ISO 3171 (manuelle und automatische Probenahme flüssiger Mineralölerzeugnisse). Begriffe werden nicht definiert (3). Prinzip (4): die Probe in einer Küvette wird der Primärstrahlung einer Röntgenröhre ausgesetzt, die Zählraten der Röntgenfluoreszenz S K-L2,3 und erforderlichenfalls der Untergrundstrahlung werden gemessen, und der Schwefelgehalt wird aus der Kalibrierkurve für den jeweiligen Bereich bestimmt; die Norm verwendet die IUPAC-Notation (S K-L2,3) statt der auslaufenden Siegbahn-Notation (S Kα). Reagenzien (5): Dibutylsulfid mit nominal 21,92 % (m/m) Schwefel oder Dibutyldisulfid mit 35,95 % (m/m) als Kalibriersubstanz — wegen der Flüchtigkeit sollte Vorsicht walten; zertifizierte Referenzmaterialien nach ISO 17034 sind geeignete Alternativen; Weißöl (paraffinum perliquidum) als Blindlösung mit Schwefel unter 1 mg/kg, vor Gebrauch im Spektrometer geprüft — ein Schwefelsignal darf nicht nachweisbar sein; Methyloleat als Blindlösung für reines FAME (Schwefel < 1 mg/kg, Intensität unter der 1 mg/kg entsprechenden); auch andere sauerstoffhaltige, schwefelfreie Blindlösungen, z. B. Octanol, sind möglich. Geräte (6, Tabelle 1): WDXRF-Spektrometer zur Messung der Zählraten von S K-L2,3 und Untergrund; bei monochromatischer Anregung ist der Untergrund naturgemäß niedrig und seine Messung nicht verpflichtend; Mindestanforderungen — Rhodium-, Scandium- oder Chromanode (monochromatisch auch Titan), Spannung mindestens 30 kV, Strom mindestens 50 mA (polychromatisch) oder 0,1 mA (monochromatisch), wobei polychromatische Systeme geringerer Leistung zulässig sind, wenn sie auf die Präzision nach Abschnitt 13 validiert sind; Grobkollimator oder Monochromator; Analysatorkristall Germanium, Pentaerythrit oder Graphit; Strahlengang in Vakuum oder Helium (im Vakuum Probe durch ein zweites Fenster getrennt); Küvettenfenster aus Polyesterfolie von höchstens 4 µm — Polycarbonat kann sich in stark aromatischen Proben lösen, und manche Folien enthalten Spuren von Silicium, Calcium und Schwefel, daher werden Proben, Standards und Blindlösungen mit Folie derselben Charge gemessen; Proportionalzählrohr mit Impulshöhenanalysator (polychromatisch) oder mit Einkanalanalysator (monochromatisch); Wellenlängen — S K-L2,3 0,537 3 nm, Untergrund 0,545 nm; Analysenwaage auf 0,1 mg. Probenahme (7): nach ISO 3170 oder ISO 3171, sofern nicht anders festgelegt. Kalibrierlösungen (8): Blindlösung — Weißöl, bei reinem FAME die Lösung nach 5.3 zur Minimierung von Matrixeffekten; Stammlösung — Kalibriersubstanz auf 0,1 mg eingewogen und mit Blindlösung bei Raumtemperatur auf etwa 1 000 mg/kg Schwefel verdünnt, bekannt auf 1 mg/kg; Kalibrierlösungen durch Einwägen der Stammlösung und Verdünnen, Gehalte auf 0,1 mg/kg gerundet — niedriger Bereich (Tabelle 2): 0; 5,0; 10,0; 25,0; 50,0 mg/kg, hoher Bereich (Tabelle 3): 0; 50,0; 100,0; 200,0; 350,0; 500,0 mg/kg; Lösungen nach Tabelle 2 sind begrenzt stabil und am Tag der Herstellung zu verwenden, Lösungen nach Tabelle 3 sind kühl (Kühlschrank) höchstens eine Woche stabil. Einstellungen (9): Parameter nach Tabelle 1; das Spektrometer wird nach Herstellerangaben auf das beste Signal-Rausch-Verhältnis optimiert, empfohlen ist die 50-mg/kg-Lösung; bei polychromatischer Anregung wird die Zählzeit so eingestellt, dass die Netto-Gesamtzählung der 50-mg/kg-Lösung mindestens 40 000 beträgt, und dieselbe Zeit gilt für Kalibrierung und Messung; vor einer Messreihe, mindestens aber einmal täglich, wird das Spektrometer nach Herstellerangaben geprüft. Kalibrierung (10.1–10.2): getrennte Kalibrierungen für 5–60 und 60–500 mg/kg; alle Lösungen des Bereichs werden nacheinander aufsteigend gemessen; die Zählraten IS bei 0,537 3 nm und IB bei 0,545 nm werden nacheinander gemessen (bei monochromatischer Anregung ist der Untergrund nicht erforderlich); das Mindestprobenvolumen wird bestimmt, indem man mit 1 ml beginnt und Flüssigkeit zugibt, bis die Nettozählrate nicht mehr steigt — zu wenig Probe ergibt einen zu niedrigen Wert oder Verdunstungseffekte, zu viel lässt das Fenster durchhängen, besonders bei aromatischen Proben; typisch 5 g in einer 28-mm-Küvette oder 10 g in 40 mm (polychromatisch), 0,8 g in 20 mm oder 4 g in 42,9 mm (monochromatisch); R0 = IS − IB bei Untergrundmessung oder R0 = IS bei monochromatischer Anregung ohne Untergrund; Kurve x = a + b R0 + c R0², wobei der Parameter c null sein kann, wenn die Linearität der Kurve nachgewiesen ist.

STATUS (Stand 03.10.2026). Die PKN-Suche (Begriff „PN-EN ISO 20884“, 03.10.2026) zeigt PN-EN ISO 20884:2020-03 in polnischer und englischer Fassung („Führt ein: EN ISO 20884:2019 [IDT], ISO 20884:2019 [IDT]“) ohne Zurückziehungsvermerk, das Zusatzelement PN-EN ISO 20884:2020-03/A1:2022-03 in polnischer und englischer Fassung („Führt ein: EN ISO 20884:2019/A1:2021“) sowie die zurückgezogenen Ausgaben 2012, 2011, 2006 und 2005. Im iTeh-Katalog (abgerufen am 03.10.2026) hat ISO 20884:2019 den Status „Published“ und die Änderung Amd 1:2021 („Addition of the SSD detector to the Monochromatic excitation part of Table 1“); SIST EN ISO 20884:2019 ist mit der Richtlinie 98/70/EG über die Kraftstoffqualität verknüpft. Schwefel mittels UV-Fluoreszenz beschreibt ein eigener Eintrag zu PN-EN ISO 20846, mittels energiedispersiver Röntgenspektrometrie der Eintrag zu PN-EN ISO 8754.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER FORM (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge, Einspielung bis 17.09.2026, abgerufen am 03.10.2026). Die Nummer 20884 steht in 5 Datensätzen bei 5 Laboratorien: AB 297, AB 391, AB 474, AB 484, AB 1278. In den aktuellen PCA-Dokumenten (abgerufen am 03.10.2026, Ausgaben vom 22.01.2026 bis 30.07.2026) steht die Nummer in 4 Positionen (AB 297, AB 391, AB 484, AB 1278, je eine; 5 Textzeilen, weil bei AB 391 Norm und Änderung A1 in getrennten Zeilen stehen); die BIP-Seite von AB 474 enthält keinen Link zu einem Umfangsdokument, daher beschreiben wir AB 474 nur aus der Datenbankkopie. In jedem der vier Dokumente entspricht die Zahl der Seitenmarken der Seitenzahl des PDF, ohne Wiederholungen; die Durchsuchung aller 1291 am 03.10.2026 aus dem BIP heruntergeladenen PCA-Dokumente ergab keine Laboratorien außerhalb der Datenbankkopie (17 Laboratorien des Verzeichnisses haben im BIP keinen Link zum Umfangsdokument). Schreibweise „PN-EN ISO 20884:2020-03 +A1:2022-03“ (AB 484; bei AB 297 „z wyłączeniem punktu 7“ — ohne Punkt 7, Probenahme), „PN-EN ISO 20884:2020-03“ und „PN-EN ISO 20884:2020-03/A1:2022-03“ (AB 391), „PN-EN ISO 20884:2020 +A1:2022-03“ (AB 474 in der Datenbankkopie) und „PN-EN ISO 20884“ ohne Jahr (AB 1278, flexibler Umfang „E“). Keine dieser Positionen ist ausgesetzt; das Dokument von AB 484 hat eine Fußnote zur Aussetzung eines fett kursiv gekennzeichneten Teils des Umfangs, die Zeile mit PN-EN ISO 20884 ist jedoch nicht so gekennzeichnet. Der Reiter „Laboratorien“ (Begriff „PN-EN ISO 20884“) zeigt alle 5 Laboratorien — geprüft mit einer Abfrage des Reiters auf dem Produktionsserver labcoda.pl am 03.10.2026.

WAS DIE LABORATORIEN PRÜFEN (Positionen in PCA und in der Datenbankkopie). Flüssige Kraftstoffe: bleifreie Ottokraftstoffe, Dieselkraftstoffe, leichtes Heizöl (AB 297, AB 391, AB 474, AB 484, AB 1278), außerdem Flugbenzin, Kerosin, Flugturbinenkraftstoff, Schiffskraftstoff, FAME-Biokraftstoffe (bei einem Teil der Laboratorien); andere Mineralölerzeugnisse — Ottokraftstoffkomponenten, Fraktionen mit Siedebereich 30–350 °C (AB 484), Erdöldestillate (AB 474, AB 1278), Paraffine und Gatsch sowie Schmierstoffe — Grund-, Motor-, Industrie- und Altöle (AB 474). Merkmal: Schwefelgehalt, wellenlängendispersive Röntgenfluoreszenzspektrometrie (WD-XRF). Bereiche: (5,0–500) mg/kg (AB 297, AB 474, AB 1278), (5,0–50,0) mg/kg (AB 391), (20,0–500) mg/kg (AB 484). Schmieröle, Paraffine und Destillate liegen außerhalb des Anwendungsbereichs der Norm (Kraftstoffe für Kraftfahrzeuge); die Norm erlaubt die Analyse anderer Erzeugnisse, jedoch ohne ermittelte Präzision.

WO EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS LEICHT ENTSTEHT. Bei der Matrix: Sauerstoff über 3,7 % (m/m) führt zu Matrixeffekten — reines FAME wird mit einer Methyloleat-Blindlösung analysiert (1, 5.3, 8.1). Bei der Folie: höchstens 4 µm, Polyester statt Polycarbonat bei aromatischen Proben, und Proben, Standards und Blindlösungen auf Folie derselben Charge (Tabelle 1, Fußnote c). Bei den Standards: niedriger Bereich am Herstellungstag verwenden, hoher Bereich höchstens eine Woche im Kühlschrank (8.4); die Kalibriersubstanz ist flüchtig (5.1). Beim Volumen: zu wenig Probe senkt das Ergebnis, zu viel lässt das Fenster durchhängen — Mindestvolumen bestimmen (10.2). Bei den Bereichen: getrennte Kurven für 5–60 und 60–500 mg/kg (10.1). Bei den Zählungen: ≥ 40 000 Nettozählungen der 50-mg/kg-Lösung bei polychromatischer Anregung, gleiche Zeit für Standards und Proben (9.2). Beim Verdünnen: über 500 mg/kg ist Verdünnung möglich, aber ohne ermittelte Präzision (1, Anmerkung 1).

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Die Überprüfung der Kurve, die Messdurchführung für Proben, die Berechnung des Ergebnisses, Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit, das Berichtsformular und die gute Praxis nach Anhang A haben wir nicht gelesen (10.3–14). Den Inhalt der Änderung A1:2021 kennen wir nur aus der Beschreibung der iTeh-Karte. Ebenso wenig geben wir Schwefelanforderungen aus Produktnormen an.

Prinzip der Methode

Die Kraftstoffprobe in einer Küvette mit Polyesterfolie wird mit einer Röntgenröhre bestrahlt; ein wellenlängendispersives Spektrometer misst die Zählrate der Linie S K-L2,3 bei 0,537 3 nm und des Untergrunds bei 0,545 nm (bei monochromatischer Anregung kann der Untergrund entfallen). Die Nettozählrate R0 wird über die Kurve x = a + b R0 + c R0² in den Schwefelgehalt umgerechnet, die getrennt für 5–60 und 60–500 mg/kg aus Lösungen von Dibutylsulfid oder Dibutyldisulfid in Weißöl erstellt wird.

Anwendungen

• Dieselkraftstoffe mit FAME bis etwa 30 % (V/V), Ottokraftstoffe mit Ethanol bis etwa 10 % (V/V), HVO und GTL — Schwefel 5–500 mg/kg (1)
• Reines FAME — mit Methyloleat-Blindlösung (1, 5.3)
• Flüssige Kraftstoffe, Mineralölerzeugnisse und Schmierstoffe — Schwefelgehalt WD-XRF in den Akkreditierungsumfängen von 5 Laboratorien

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 20884:2020-03

Titel (PL)

Przetwory naftowe — Oznaczanie zawartości siarki w paliwach do pojazdów samochodowych — Rentgenowska spektrometria fluorescencyjna z dyspersją fali

Title (EN)

Petroleum products — Determination of sulfur content of automotive fuels — Wavelength-dispersive X-ray fluorescence spectrometry

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Kalibrierlösungen

   Stammlösung etwa 1 000 mg/kg, Verdünnungen nach Tabelle 2 oder 3; niedriger Bereich am selben Tag (8). PN-EN ISO 20884:2020-03 ohne Zurückziehungsvermerk (03.10.2026).

2. Optimierung und Prüfung

   Spektrometer nach Hersteller, ≥ 40 000 Nettozählungen von 50 mg/kg (polychr.); Prüfung vor einer Messreihe, mindestens einmal täglich (9).

3. Probenvolumen

   Ab 1 ml, Zugabe bis konstante Nettozählrate; Volumen oberhalb des Abflachungspunkts (10.2).

4. Kalibrierung

   Getrennt 5–60 und 60–500 mg/kg; Messung aufsteigend von IS und IB; R0 und Regression x = a + b R0 + c R0² (10.1, 10.2).

5. Messung der Proben

   Nach Abschnitt 11 für den jeweiligen Bereich; Berechnung und Präzision nach Abschnitten 12–13 (nicht gelesen).

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Röntgenstrahlung — nur mit geschlossener Geräteabschirmung arbeiten
• Kraftstoffe und flüchtige Schwefelverbindungen — entzündbar, Arbeiten im Abzug

Häufige Fragen