島津傅立葉變換紅外光譜應對尿素溶液一致性確認

何為車用尿素？

我們熟識的尿素是農業上使用的肥料，但你知道嗎？其實醫藥、食品、化妝品中都使用尿素。近年來，柴油車上也用上了尿素（水溶液），但是不同于工農業尿素，車用尿素由32.5%高純尿素和67.5%的去離子水組成，學名是“柴油機尾氣處理液”，它不是用在氣缸里面“燒”的，而是在排氣管里面“燒”的，作用是處理汽車尾氣中氮氧化物。

汽車尾氣處理技術

柴油車主要排放一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物和顆粒污染物等，控制的重點是氮氧化物（NOx）和顆粒污染物（PM）。目前GB17691-2018《重型柴油車污染物排放限值及測量方法（*六階段）》（以下稱國六）已經正式實施，繼燃氣汽車之后，城市重型柴油車將于2020年7月1日進入國六a排放階段。與國五排放標準相比，國六排放標準中氮氧化物和顆粒物排放限值分別加嚴了77%和67%，并新增了粒子數量（PN）的限值要求。

為了達到國六排放標準，通常需要多種尾氣后處理技術共同作用，其中選擇性催化還原（SCR）技術是當前普遍使用的尾氣處理技術之一，該技術用來降低發動機尾氣中的NOx，其原理是在含有NOx的尾氣中噴入尿素水溶液，使其中的NOx還原成無污染的氮氣和水，從而大大減少廢氣的排放量。

島津IRSpirit-T紅外光譜儀對尿素水溶液AUS32進行一致性確認

尿素水溶液是SCR技術中必須要用到的消耗品，如果使用劣質產品，廢氣中氮氧化物無法*轉換為氮氣和水，會出現排放超標的現象；長期使用劣質尿素將對車輛的后處理系統造成致命性的損傷，需要花費大量的人力財力來彌補，目前國內外大部分標準均采用紅外光譜法對其進行定性測試。

使用島津IRSpirit-T型傅立葉變換紅外光譜儀測定了市售尿素水溶液紅外光譜（衰減全反射法），測試譜圖特征峰與參考譜圖一致，表明該產品符合GB 29518-2013《柴油發動機氮氧化物還原劑 尿素水溶液(AUS32) 》一致性確認的技術要求。

圖1 參考譜圖（衰減全反射法）

圖2 市售車用尿素溶液紅外光譜圖（衰減全反射法）

IRSpirit-T具備同類產品較佳的信噪比性能和較高的分辨率水平，尺寸小巧，還兼具標準樣品室，良好的擴展性可以滿足各種不同測試需求，一體式設計單次反射ATR裝置（QATR-S）只需要一滴液體，即可以快速簡單測得試樣紅外光譜圖，而且便于清潔，非常適合尿素水溶液一致性確認。

撰寫人：段偉亞、馬超