ключавое слова

Бензін; Дабаўкі; Анілін; Газавая храматаграфія;

1. Уводзіны З-за абмежаванняў айчыннай нафтавай энергіі і тэхналогій перапрацоўкі нафтапрадуктаў, якія вырабляюцца звычайнымі нафтаперапрацоўчымі заводамі на рынку, не хапае, што прыводзіць да вялікай колькасці змешаных нафтапрадуктаў, якія затапляюць рынак. Звычайны змешаны бензін у асноўным змешваецца са змешанай араматычнай нафтай (лёгкай нафтай) у якасці сыравіны. Аднак на фоне высокіх цэн на сыравіну і максімізацыі прыбытку анілінавыя злучэнні часта выкарыстоўваюцца ў якасці нетрадыцыйных дабавак да бензіну. Напрыклад, каб паказчык якасці бензіну з такімі дадаткамі адпавядаў нацыянальнаму стандарту для аўтамабільнага бензіну, даданне 1% (масавая доля) N-метыланіліну можа павялічыць актанавы лік на 2-4 адзінкі [1]. Аднак анілінавыя дабаўкі ўяўляюць патэнцыйную небяспеку для мабільнасці і бяспекі транспартных сродкаў, а N-метыланіліны - гэта азотазмяшчальныя злучэнні, якія прывядуць да павелічэння ўтрымання аксідаў азоту ў выхлапных газах аўтамабіляў, што прывядзе да шкоднага ўздзеяння на атмасфернае асяроддзе і здароўе чалавека. Асноўнымі кампанентамі анілінавых дабавак з'яўляюцца анілін, N-метыланілін, о-метыланілін, п-метыланілін, м-метыланілін і N,н-дыметыланілін. У цяперашні час найбольш распаўсюджанымі метадамі выяўлення метыланілінавых злучэнняў з'яўляюцца спектрафатаметрыя нафталіндыэтыламіну, газавая храматаграфія-хемілюмінесцэнтнае дэтэктаванне азоту, высокаэфектыўная вадкасная храматаграфія і г.д. [2-4]. Традыцыйная спектрафатаметрыя нафталіндыэтыламіну перашкаджае вызначэнню з-за ўзнікнення пабочных рэакцый, а метад ВЭЖХ непазбежна залежыць ад перашкод бензінавай матрыцы.

Метад дэтэктара азотнай хемілюмінесцэнцыі з выкарыстаннем газавай храматографіі патрабуе падрыхтоўкі дарагога дэтэктара азотнай хемілюмінесцэнцыі, які можа селектыўна выяўляць азот. Нядаўна распрацаваны (пакуль не апублікаваны) нацыянальны стандарт «Газавая храматаграфія для вызначэння аксізлучэнняў і анілінавых злучэнняў у бензіне» таксама апісвае метад аналізу з выкарыстаннем пераключальніка Дына на дзвюх калонках з процілеглай палярнасцю з выкарыстаннем распаўсюджанага і адносна недарагога дэтэктара полымя іонаў вадароду. Для гэтага метаду кампанія ThermoFisher Scientific апублікавала прыкладную працу (Application Notes C GC-50). Для спрашчэння ў гэтай працы прадстаўлены больш хуткі аднакалонкавы метад, заснаваны на мясцовым стандарце DB37/T-2650, выдадзеным правінцыяй Шаньдун у 2015 годзе [5]. Вынікі паказваюць, што гэты метад просты ў выкарыстанні, мае добрую паўтаральнасць і высокую дакладнасць. У той жа час метад быў аптымізаваны для вырашэння праблемы ўмяшання складу матрыцы бензіну ў колькаснае вызначэнне аніліну.

2. Агляд прынцыпу метаду На калонцы з палярным поліэтыленгліколем (ПЭГ) анілінавыя злучэнні ў аўтамабільным бензіне былі аддзелены ад бензінавай матрыцы, а ацэтафенон выкарыстоўваўся ў якасці ўнутранага стандарту. Змест аніліну, N-метыланіліну, о-метыланіліну, п-метыланіліну, м-талуідыну і N,n-дыметыланіліну ў аўтамабільным бензіне вызначаўся газавым храматографам, абсталяваным полымяна-іянізацыйным дэтэктарам (ПІД), і канцэнтрацыя кожнага кампанента разлічвалася адносна ўнутранага стандарту.

3. Інструменты

3.1 Газавы храматограф Trace 1300E з шунтавым/нешунтавым уваходам,

аўтаматычны прабоадборнік AS1310, дэтэктар іанізацыі полымя (FID);

3.2 Праграмнае забеспячэнне «Хамелеон»

3.3 Мікраспрыз: ёмістасць 10 мкл.

4. Рэагенты і матэрыялы

4.1 Калонка: Палярная калонка, TG-Wax, даўжыня калонкі 60 м,

Унутраны дыяметр 0,25 мм, таўшчыня вадкай плёнкі 0,25 мкм

4.2 Калі не пазначана іншае, рэагенты, якія выкарыстоўваюцца ў гэтым метадзе, з'яўляюцца аналітычна чыстымі і дапушчальнымі.

Выкарыстоўвайце іншыя рэагенты больш высокай чысціні.

Рэагенты, якія выкарыстоўваюцца для якасных і колькасных мэтаў, у тым ліку анілін (Ca #62-53-3), N-

Метыланілін (CAS № 100-61-8), о-метыланілін (CAS № 95-53-4),

П-метыланілін (CAS № 106-49-0), м-метыланілін (CAS № 188-44-)

1) і N,n-дыметыланілін (CAS#121-69-7), унутраным стандартам быў фенілен

Кетон (CASA № 96-86-2).

5. Эксперыментальныя метады

5.1 Пабудова стандартнай крывой

5.1.1 Прыгатаванне стандартнага раствора: Усе стандартныя рэчывы з'яўляюцца ізаактанавымі (храматалагічна чыстымі)

Развядзенне, адпаведна, з шасцю анілінавымі рэчывамі ў канцэнтрацыях 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%,

Падрабязную інфармацыю аб канцэнтрацыі стандартных узораў на ўзроўні 1,5% і 2% глядзіце ў Табліцы 1.

Табліца 1. Стандартная табліца канцэнтрацыі ўзораў

5.1.2Стандартныя ўзоры былі прааналізаваны згодна з метадам газавай хроматографіі (ГХ), як паказана ў Табліцы 2.

Табліца 2. Метад газавай хроматографіі

5.1.3 Якасныя: Кампаненты ацэньваюцца якасна ў адпаведнасці з часам утрымання кожнага кампанента, а храматаграма стандартнага ўзору тыповага тыпу (узровень канцэнтрацыі 0,1%) паказана на малюнку 1.

Малюнак 1. Храматаграма тыповага стандартнага ўзору

5.1.4 Пабудаваць стандартную крывую. Адрэдагуйце метад каліброўкі ў метадзе апрацоўкі дадзеных у праграмным забеспячэнні Chameleon, тып каліброўкі — лінейны (не прымусова перанесены па пачатку каардынат), тып ацэнкі — плошча піка, а ўнутраны стандарт — зменны. Ураўненне стандартнай крывой і каэфіцыент лінейнай карэляцыі кожнага кампанента паказаны ў Табліцы 3, а стандартная крывая кожнага кампанента паказана на Малюнку 2-7.

табліца 3. Дадзеныя калібравальнай крывой

5.1.5 Разлік выніку: Было разлічана суадносіны плошчы піка кожнага кампанента да плошчы піка ацэтафенону. Масавая аб'ёмная доля кожнага кампанента, якая адпавядае суадносінам, счытваецца з адпаведнай карэкцыйнай крывой, і вынік мае дакладнасць 0,01%.

6. Вынікі і абмеркаванне

6.1 Стандартная крывая: Стандартная крывая пабудавана з дапамогай 6 стандартных прадуктаў, дыяпазон аб'ёмнай канцэнтрацыі складае ад 0,01% да 2,0%, а каэфіцыент лінейнай карэляцыі R2 перавышае 0,999 адпаведна (падрабязнасці гл. у Табліцы 3).

6.2 Праверка і аптымізацыя метаду: у параўнанні з метадам пераключэння Дына, аднакалонкавы метад, прадстаўлены ў гэтай працы, мае перавагі нізкай кошту, прастаты эксплуатацыі і высокай узнаўляльнасці. Аднак некаторыя кампаненты ў бензінавай матрыцы могуць уплываць на анілінавыя злучэнні.

Напрыклад, згодна з метадам, апісаным у гэтай працы, пры выпрабаванні халастога ўзору бензінавай матрыцы пасля параўнання з храматаграмай стандартнага ўзору выяўляецца пік анілінавай складовай часткі стандартнага прадукту прыкладна на 0,04 мін (шырыня піка складае 0,07 мін), што перашкаджае аналізу аніліну (гл. малюнак 2).

3

РЫС. 2. Параўнанне спектраў стандартнага раствора аніліну і спектраў матрычнай пробы бензіну

Каб пацвердзіць, што гэта рэчыва не з'яўляецца анілінам, і ліквідаваць перашкоды для колькаснага вызначэння аніліну, аптымізаваны метад, а працэс павышэння тэмпературы праграмы...

Апісанне DB37/T-2650 5℃/мін зменена на 4℃/мін. Узоры бензінавай матрыцы з даданнем стандартных узораў былі прааналізаваны гэтым метадам. Як відаць з мал. 3,

Аптымізаваны метад дазваляе аддзяліць гэты кампанент ад аніліну ў бензінавай матрыцы, што дадаткова даказвае, што ўзор алею можна атрымаць метадам DB37/T-2650.

Пік пры 21,905 хвіліны не быў анілінавым. Інтэрферэнтная група была вызначана як нафталін з дапамогай якаснай мас-спектрометрыі і стандартнага параўнання.

РЫС. 3. Параўнанне спектраў узораў нафты, узораў аніліну і бензінавай матрыцы (аптымізаваны метад)

6.2 Эксперымент па вызначэнні хуткасці здабывання і дакладнасці: Эксперымент па стандартнай хуткасці здабывання быў праведзены з выкарыстаннем пустой бензінавай матрыцы, і была выканана вызначэнне стандартнай хуткасці здабывання з узроўнем дадання 100 ppm (n=5). Вынікі паказаны ў Табліцы 4.

табліца 4. Вынікі выпрабаванняў на хуткасць аднаўлення і паўтаральнасць

7.заключэнне

Гэты эксперымент адпавядае мясцоваму стандарту DB37/T-2650 правінцыі Шаньдун і выкарыстоўвае FID-дэтэктар для выяўлення анілінавых злучэнняў у бензіне. Метад просты, а вынік надзейны. Нягледзячы на ​​тое, што ў рэальным аналізе можа выкарыстоўвацца перашкода, уплыву нафталіну ў некаторых бензінавых субстратах на анілінавы аналіз можна пазбегнуць, аптымізуючы ўмовы.

Спасылкі:

［1］Чжун Шаафан, Вэнь Хуань і інш. Вызначэнне метыланілінавых дабавак у маторным бензіне метадам газавай храматаграфіі [J]. Лабараторыя Spectrum, 2012, том 29, выпуск 6, 3564-3567.

［2］Чжан Маолінь, Лі Баодзін, Чжан Юйфа. Даследаванне па вызначэнні N-метыланіліну метадам спектрафатаметрыі [J]. Часопіс Чжэнчжоускага збожжавага ўніверсітэта, 2000, 21(2): 86-88.

［3］Лю Баамінь, Лю Мінхун, Сюй Хун і інш. Даследаванне адначасовага вызначэння аніліну, N-метыланіліну і N,N-дыметыланіліну ў паветры метадам высокаэфектыўнай вадкаснай храматаграфіі [J]. Кітайскі часопіс інспекцыі аховы здароўя, 2009, 19(8): 1804-1807.

(4) Ян Юнтан, У Мін-цын, ВАН Чжэн. Размеркаванне азотазмяшчальных злучэнняў у каталітычным бензіне метадам газавай храматаграфіі - хемілюмінесцэнтнага дэтэктара азоту [J]. Храматаграфія, 2010, 28(4): 336—340

DB37/T-2650, Вызначэнне анілінавых злучэнняў у аўтамабільным бензіне метадам газавай храматаграфіі