ASTM D8321-22
基于光谱测量预测石油产品、液体燃料和润滑剂性能用多元分析的开发和验证的标准实施规程

Standard Practice for Development and Validation of Multivariate Analyses for Use in Predicting Properties of Petroleum Products, Liquid Fuels, and Lubricants based on Spectroscopic Measurements

标准号

ASTM D8321-22

发布

2022年

发布单位

美国材料与试验协会

当前最新

ASTM D8321-22

 

 

引用标准

ASTM D1265 ASTM D1319 ASTM D2699 ASTM D3764 ASTM D4057 ASTM D4175 ASTM D4177 ASTM D4307 ASTM D5769 ASTM D5842 ASTM D5845 ASTM D6122 ASTM D6277 ASTM D6299 ASTM D6792 ASTM D7278 ASTM D7453 ASTM D7717 ASTM D7915 ASTM D8009 ASTM D8340 ASTM E131 ASTM E1655 ASTM E1866 ASTM E2056 ASTM E456

适用范围

1.1 本实践涵盖了用于确定石油产品、液体燃料（包括生物燃料）和润滑剂的物理、化学和性能特性的红外（IR）分光光度计和拉曼光谱仪的多变量校准指南。这种做法适用于在近红外 (NIR) 光谱区域（大约 780 nm 到 2500 nm）到中红外 (MIR) 光谱区域（大约 4000 cm-1 到 40 cm-1）进行的分析。对于拉曼分析，这种做法通常适用于低于激发频率大约 400 cm-1 至 4000 cm-1 的斯托克斯位移带。注 1——虽然本文描述的实践专门涉及中红外、近红外和拉曼分析，但本文包含的许多数学和程序细节也适用于使用其他形式的光谱学完成的多元定量分析。请用户注意，使用其他形式的光谱进行多变量定量分析的典型和最佳实践可能与本文中描述的中红外、近红外和拉曼光谱的实践不同。
1.2 概述了为开发红外和拉曼校准而收集和处理数据的程序。描述了定义、术语和校准技术。校准建立了光谱特征和要预测的特性之间的多元相关性。该相关性在本文中被称为多变量模型。描述了验证多变量模型性能的标准。通过主要测试方法(PTM)来测量校准和验证多变量模型所依据的属性，并且PTM测量的结果在本文中被称为主要测试方法结果(PTMR)。使用多变量模型对光谱进行分析可生成预测的主要测试方法结果 (PPTMR)。
1.3 本实践的实施要求红外分光光度计或拉曼光谱仪的安装符合制造商的规格。此外，还假设在校准、验证和分析时，分析仪在制造商指定的条件下运行。该实践包括仪器性能测试，定义校准时的仪器性能，并通过在验证和分析过程中展示可比较的性能来鉴定仪器。
1.4 本实践涵盖了常规应用于在线、在线和实验室定量分析的技术。概述的实践涵盖了液体和固体的一般情况，这些样品在提供给分析仪时是单相均质样品。在线应用受到样品粘度和将样品引入分析仪的能力的限制。涵盖的所有技术都需要使用计算机进行数据收集和分析。
1.5 当在同一样品上测量光谱和用于校准分析的 PTMR 时，最常应用这种做法。然而，对于某些应用，可以在基础油料上测量光谱，并且可以在恒定水平添加后在相同的基础油料上测量PTMR。
1.5.1 生物燃料应用通常分为三类。
1.5.1.1 光谱和 PTM 均测量成品生物燃料混合物。
1.5.1.2 光谱是在石油衍生的混合原料上测量的，PTM 在与生物组分进行恒定水平的添加后测量相同的混合原料。
1.5.1.3 光谱和 PTM 均测量石油衍生的混合原料，并且来自多变量模型的 PPTMR 用作第二个模型的输入，该模型预测当 PTM 应用于成品混合产品分析时获得的结果。本文描述的实践仅适用于这两个模型中的第一个。 1 本实践由 ASTM 石油产品、液体燃料和润滑剂委员会 D02 管辖，并由工艺流分析仪系统性能评估和验证小组委员会 D02.25 直接负责。当前版本于 2022 年 4 月 1 日批准。2022 年 6 月发布。最初于 2020 年批准。上一版本于 2021 年批准为 D8321 – 21。DOI：10.1520/D8321-22。 *变更摘要部分出现在本标准的末尾 版权所有 © ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959。美国 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。 1 1.6 该实践包括附件 A2 中的检查表，可以根据该检查表检查多变量校准以确定它们是否符合此处定义的要求。
1.7 对于某些多元光谱分析，干扰和基体效应足够小，可以使用比最终分析样品所含化学成分少得多的混合物进行校准。虽然这些替代方法通常利用本文描述的多元数学，但它们不符合本文描述的过程，特别是关于异常值的处理。替代方法可以表明它们利用本文描述的数学，但它们不应声称遵循本文描述的过程。测试方法 D5845 和 D6277 是替代方法的示例。
1.8 专利发明免责声明——ASTM 国际组织和 ASTM 委员会均不负责识别使用本文件时需要获得许可的所有专利。 ASTM 国际对于与本标准中提及的任何项目相关的任何专利权的有效性不采取任何立场。明确建议本标准的用户确定任何此类专利权的有效性以及侵犯此类权利的风险完全由他们自己负责。
1.9 以 SI 单位表示的值应被视为标准值。本标准不包含其他计量单位。
1.10 本标准并不旨在解决与其使用相关的所有安全问题（如果有）。本标准的使用者有责任建立适当的安全、健康和环境实践，并在使用前确定监管限制的适用性。
1.11 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。

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