кључна реч

Бензин; Адитиви; Анилин; Гасна хроматографија;

1. Увод Због ограничења домаће нафтне енергије и технологије рафинирања, нафтни производи које производе редовне рафинерије на тржишту су дефицитарни, што доводи до тога да велики број мешаних нафтних производа преплави тржиште. Редовни мешани бензин се углавном меша са мешаном ароматичном нафтом (лаким уљем) као сировином. Међутим, у позадини високих цена сировина и максимизирања профита, анилинска једињења се често користе као неконвенционални адитиви за бензин. Да би се индекс квалитета бензина са таквим адитивима постигнуо у складу са националним стандардом за аутомобилски бензин, на пример, додавањем 1% (масенски удео) N-метиланилина може се повећати октански број за 2-4 јединице [1]. Међутим, анилински адитиви носе потенцијалне опасности по мобилност и безбедност возила, а N-метиланилини су једињења која садрже азот, што ће довести до повећања садржаја азотних оксида у издувним гасовима аутомобила, узрокујући штетне ефекте на атмосферску средину и људско здравље. Главне компоненте анилинских адитива укључују анилин, N-метиланилин, o-метиланилин, p-метиланилин, m-метиланилин и N,n-диметиланилин. Тренутно, уобичајене методе за детекцију метиланилинских једињења укључују нафтален диетиламин спектрофотометрију, гасну хроматографију-детекторију азотне хемилуминесценције, високоефикасну течну хроматографију итд. [2-4]. Традиционална нафтален диетиламин спектрофотометрија омета резултат одређивања због појаве споредних реакција, а HPLC метода је неизбежно под утицајем интерференције бензинске матрице.

Метода детекције азотне хемилуминесценције помоћу гасног хроматографа захтева припрему скупог детектора азотне хемилуминесценције који може селективно да детектује азот. Недавно израђени (тек треба да буде објављен) национални стандард „Гасна хроматографија за одређивање оксиједињења и анилинских једињења у бензину“ такође описује метод анализе коришћењем Диновог прекидача на две колоне супротног поларитета користећи уобичајени и релативно јефтин детектор пламена водоничних јона. За ову методу, ThermoFisher Scientific је објавио применљиви рад (Application Notes C GC-50). Као поједностављење, овај рад представља бржу методу са једном колоном засновану на локалном стандарду DB37/T-2650 који је издала провинција Шандонг 2015. године [5]. Резултати показују да је ова метода једноставна за употребу, са добром поновљивошћу и високом тачношћу. Истовремено, метода је оптимизована да реши проблем интерференције квантификације анилина саставом матрице бензина.

2. Преглед принципа методе На колони поларног полиетилен гликола (PEG), анилинска једињења у аутомобилском бензину су одвојена од матрице бензина, а ацетофенон је коришћен као интерни стандард. Садржај анилина, N-метиланилина, o-метиланилина, p-метиланилина, m-толуидина и N, n-диметиланилина у аутомобилском бензину је одређен гасним хроматографом опремљеним детектором пламене јонизације (FID), а концентрација сваке компоненте је израчуната у односу на интерни стандард.

3. Инструменти

3.1 Гасни хроматограф Trace 1300E са шантним/нешантним улазом,

Аутоматски узорковач AS1310, детектор јонизације пламена (FID);

3.2 Софтвер Камелеон

3.3 Микрошприц: капацитет је 10 μL.

4. Реагенси и материјали

4.1 Колона: Поларна колона, TG-Wax, дужина колоне 60 м,

Унутрашњи пречник 0,25 мм, дебљина течног филма 0,25 μм

4.2 Осим ако није другачије назначено, реагенси који се користе у овој методи су аналитички чисти и дозвољени

Користите друге реагенсе веће чистоће.

Реагенси који се користе у квалитативне и квантитативне сврхе, укључујући анилин (Ca #62-53-3), N-

Метиланилин (CAS#100-61-8), о-метиланилин (CAS#95-53-4),

П-метиланилин (CAS#106-49-0), м-метиланилин (CAS#188-44-)

1) и N, n-диметиланилин (CAS#121-69-7), интерни стандард је био фенилен

Кетон (CASA #96-86-2).

5. Експерименталне методе

5.1 Успостављање стандардне криве

5.1.1 Припрема стандардног раствора: Све стандардне супстанце су изооктанске (хроматографски чисте)

Разблаживање, респективно конфигурисано са шест анилинских супстанци у 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%,

За стандардне узорке на нивоима од 1,5% и 2%, погледајте Табелу 1 за детаљне информације о концентрацији.

Табела 1. Табела стандардне концентрације узорка

5.1.2Стандардни узорци су анализирани према GC методи у Табели 2

Табела 2. ГХ метода

5.1.3 Квалитативно: Компоненте су квалитативне према времену задржавања сваке компоненте, а хроматограм стандардног узорка типичног типа (ниво концентрације 0,1%) приказан је на слици 1.

Слика 1. Хроматограм типичног стандардног узорка

5.1.4 Успоставити стандардну криву. Изменити метод калибрације у методи обраде података у софтверу Chameleon, тип калибрације је линеарни (није наметнут преко координатног почетка), тип процене је површина пика, а интерни стандард је променљиви. Једначина стандардне криве и коефицијент линеарне корелације сваке компоненте приказани су у Табели 3, а стандардна крива сваке компоненте је приказана на Слици 2-7.

табела 3. Подаци калибрационе криве

5.1.5 Израчунавање резултата: Израчунат је однос површине пика сваке компоненте и површине пика ацетофенона. Масено-запремински удео сваке компоненте који одговара односу очитава се са одговарајуће корекционе криве, а резултат је тачан до 0,01%.

6. Резултати и дискусија

6.1 Стандардна крива: Стандардна крива је успостављена помоћу 6 стандардних производа, опсег запреминске концентрације је од 0,01% до 2,0%, а коефицијент линеарне корелације R2 је већи од 0,999, респективно (видети Табелу 3 за детаље).

6.2 Верификација и оптимизација методе: У поређењу са Диновом методом прекидача, метода једне колоне представљена у овом раду има предности ниске цене, једноставног рада и високе репродуктивности. Међутим, неке компоненте у матрици бензина могу утицати на анилинска једињења.

На пример, према методи описаној у овом раду, приликом тестирања узорка матрице бензина са празним пробама, утврђено је да након поређења са хроматограмом стандардног узорка постоји пик на око 0,04 мин (ширина пика је 0,07 мин) од анилинске компоненте стандардног производа, што омета анализу анилина. (видети слику 2)

3

Слика 2. Поређење спектра стандардног раствора анилина и спектра матрице празног бензина

Да би се потврдило да ова супстанца није анилин и елиминисала сметња квантификацији анилина, метода у овом раду је оптимизована, а процес пораста температуре програма је...

Опис DB37/T-2650 од 5℃/мин је промењен на 4℃/мин. Узорци бензинске матрице са додатком стандардних узорака анализирани су овом методом. Као што се може видети на слици 3,

Оптимизована метода може одвојити ову компоненту од анилина у матрици бензина, и додатно доказује да се узорак уља може добити методом DB37/T-2650.

Врх на 21,905 мин није био анилин. Утврђено је да је интерферентна група нафтален квалитативном масеном спектрометријом и стандардним поређењем.

Сл. 3. Поређење спектара узорака уља, узорака анилина и матрице бензина (оптимизована метода)

6.2 Експеримент са брзином опоравка и прецизношћу: Експеримент са стандардном брзином опоравка је спроведен са празном бензинском матрицом, а извршена је стандардна брзина опоравка са нивоом додатка од 100 ppm (n=5). Резултати су приказани у Табели 4.

табела 4. Резултати теста стопе опоравка и поновљивости

7.закључак

Овај експеримент се односи на локални стандард DB37/T-2650 провинције Шандонг и користи FID детектор за детекцију анилинских једињења у бензину. Метода је једноставна, а резултат поуздан. Иако се интерференција може користити у стварној анализи, интерференција нафталена у неким бензинским супстратима на анализу анилина може се избећи оптимизацијом услова.

Референце:

［1］Жонг Шаофанг, ВЕН Хуан и др. Одређивање адитива метиланилина у моторном бензину гасном хроматографијом [J]. Спектрум Лабораторија, 2012, том 29, број 6, 3564-3567.

［2］Жанг Маолин, ЛИ Баодинг, ЖАНГ Јуфа. Студија о одређивању N-метиланилина спектрофотометријом [J]. Часопис Универзитета за зрно у Џенгџоуу, 2000, 21(2): 86-88.

［3］Лиу Баомин, ЛИУ Минхонг, Сју Хонг и др. Студија о истовременом одређивању анилина, N-метиланилина и N, N-диметиланилина у ваздуху помоћу течне хроматографије високих перформанси [J]. Кинески часопис за здравствену инспекцију, 2009, 19(8): 1804-1807.

［4］Јанг Јонгтан, Ву Минг-ћинг, ВАНГ Женг. Дистрибуција једињења која садрже азот у каталитичком бензину гасном хроматографијом - детекција азота хемилуминисценцијом [J]. Хроматографија, 2010, 28(4): 336—340

ДБ37/Т-2650, Одређивање анилинских једињења у моторном бензину гасном хроматографијом