ключова дума

Бензин; добавки; анилин; Газова хроматография;

1. въведение Поради ограничението на вътрешната петролна енергия и технология за рафиниране, петролните продукти, произведени от редовните рафинерии на пазара, са в недостиг, което кара голям брой смесени петролни продукти да наводнят пазара. Обикновеният смесен бензин се смесва главно със смесена ароматна нафта (леко масло) като суровини. Въпреки това, на фона на високите цени на суровините и максимизирането на печалбите, анилиновите съединения често се използват като нетрадиционни добавки към бензина. За да може индексът на качеството на бензина с такива добавки да отговаря на националния стандарт за автомобилен бензин, например, добавянето на 1% (масова част) N-метиланилин може да увеличи октановото число с 2-4 единици [1]. Анилиновите добавки обаче крият потенциални опасности за мобилността и безопасността на превозните средства, а N-метиланилините са азотсъдържащи съединения, което ще доведе до увеличаване на съдържанието на азотни оксиди в автомобилните отработени газове, причинявайки вредни ефекти върху атмосферната среда и човешкото здраве . Основните компоненти на анилиновите добавки включват анилин, N-метиланилин, о-метиланилин, р-метиланилин, m-метиланилин и N, n-диметиланилин. Понастоящем често съобщаваните методи за откриване на метиланилинови съединения включват спектрофотометрия с нафталин диетиламин, газова хроматография-азотно хемилуминесцентно откриване, високоефективна течна хроматография и др. [2-4]. Традиционната спектрофотометрия с нафталин диетиламин пречи на резултата от определянето поради появата на странична реакция, а методът HPLC неизбежно се влияе от намесата на бензиновата матрица.

Методът за откриване на хемилуминесценция на азот чрез газов хроматограф изисква подготовката на скъп детектор за хемилуминесценция на азот, който може селективно да открива азот. Наскоро изготвеният (все още предстои да бъде публикуван) национален стандарт „Газова хроматография за определяне на оксисъединения и анилинови съединения в бензин“ също описва метод за анализ, използващ превключвател на Дийн на две колони с противоположна полярност, използвайки обикновения и сравнително евтин детектор на пламък с водородни йони. За този метод ThermoFisher Scientific публикува документ за приложение (Бележки за приложението C GC-50). За опростяване тази статия въвежда по-бърз метод с една колона, базиран на местния стандарт DB37/T-2650, издаден от провинция Шандонг през 2015 г. [5]. Резултатите показват, че този метод е лесен за работа, с добра повторяемост и висока точност. В същото време методът беше оптимизиран за решаване на проблема с интерференцията на количественото определяне на анилин от състава на бензиновата матрица.

2. Преглед на принципа на метода В колона с полярен полиетилен гликол (PEG), анилиновите съединения в автомобилния бензин бяха отделени от бензиновата матрица и ацетофенонът беше използван като вътрешен стандарт. Съдържанието на анилин, N-метиланилин, о-метиланилин, р-метиланилин, m-толуидин и N, n-диметиланилин в автомобилния бензин се определя чрез газов хроматограф, оборудван с пламъчно-йонизационен детектор (FID), и концентрацията на всеки компонент се определя изчислено чрез позоваване на вътрешен стандарт.

3. Инструменти

3.1 Газов хроматограф Trace 1300E с шунтиращ/нешунтиращ вход,

AS1310 автоматичен пробоотборник, пламъчно-йонизационен детектор (FID);

3.2 Софтуер Chameleon

3.3 Микроспринцовка: капацитетът е 10uL.

4. Реактиви и материали

4.1 Колона: Полярна колона, TG-Wax, дължина на колоната 60m,

Вътрешен диаметър 0,25 mm, дебелина на течния филм 0,25 μm

4.2 Освен ако не е посочено друго, реагентите, използвани в този метод, са аналитично чисти и допустими

Използвайте други реактиви с по-висока чистота.

Реактиви, използвани за качествени и количествени цели, включително анилин (Ca #62-53-3), N-

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

P-метиланилин (CAS#106-49-0), m-метиланилин (CAS#188-44-)

1) и N, n-диметиланилин (CAS#121-69-7), вътрешният стандарт е фенилен

Кетон (CASA #96-86-2).

5. Експериментални методи

5.1 Създаване на стандартна крива

5.1.1 Приготвяне на стандартен разтвор: Всички стандартни вещества са изооктан (хроматографски чист)

Разреждане, съответно конфигурирано с шест анилинови вещества в 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%,

За стандартни проби при нива от 1,5% и 2% вижте таблица 1 за подробна информация за концентрацията.

Таблица 1. Стандартна таблица за концентрация на пробата

5.1.2Стандартните проби бяха анализирани съгласно GC метода в таблица 2

Таблица 2. GC метод

5.1.3 Качествени: Компонентите са качествени според времето на задържане на всеки компонент и хроматограмата на стандартната проба от типичния тип (0,1% ниво на концентрация) е показана на Фигура 1.

Фигура 1. Хроматограма на типична стандартна проба

5.1.4 Създайте стандартна крива. Редактирайте метода на калибриране в метода за обработка на данни в софтуера Chameleon, типът на калибриране е линеен (не е принуден към началото), типът на оценката е пикова площ, а вътрешният стандарт е променлив. Уравнението на стандартната крива и коефициентът на линейна корелация на всеки компонент са показани в таблица 3, а стандартната крива на всеки компонент е показана на фигура 2-7.

таблица 3. Данни за кривата на калибриране

5.1.5 Изчисляване на резултата: Изчислява се съотношението на площта на пика на всеки компонент към площта на пика на ацетофенона. Масовата обемна фракция на всеки компонент, съответстваща на съотношението, се чете от съответната коригираща крива и резултатът е с точност до 0,01%.

6. Резултати и дискусия

6.1 Стандартна крива: Стандартната крива е установена от 6 стандартни продукта, диапазонът на обемна концентрация е от 0,01% до 2,0%, а коефициентът на линейна корелация R2 е съответно по-голям от 0,999 (вижте таблица 3 за подробности).。

6.2 Проверка и оптимизация на метода: В сравнение с метода на превключване на Дийн, методът с една колона, представен в тази статия, има предимствата на ниска цена, проста работа и висока възпроизводимост. Въпреки това, някои компоненти в бензиновата матрица могат да повлияят на анилиновите съединения.

Например, съгласно метода, описан в тази статия, при тестване на празна бензинова матрична проба се установява, че след сравняване с хроматограмата на стандартната проба, има пик при около 0,04 минути (широчината на пика е 0,07 минути) от анилиновия компонент на стандартния продукт, което пречи на анализа на анилина. (вижте фигура 2)

3

Фиг. 2. Сравнение между спектрите на стандартен разтвор на анилин и спектрите на матрицата на празен бензин

За да се потвърди, че това вещество не е анилин, и да се елиминира намесата в количественото определяне на анилина. Методът в тази статия е оптимизиран и процесът на повишаване на температурата на програмата е оптимизиран

Описанието на DB37/T-2650 от 5 ℃ /мин е променено на 4 ℃ /мин. По този метод бяха анализирани пробите от бензинова матрица с добавени стандартни проби. Както може да се види от фиг. 3,

Оптимизираният метод може да отдели този компонент от анилина в бензиновата матрица и допълнително доказва, че пробата от масло може да бъде получена по метода DB37/T-2650

Пикът при 21.905 минути не е анилин. Интерферентната група беше определена като нафталин чрез качествена масова спектрометрия и стандартно сравнение.

Фиг. 3. Сравнение на спектри на маслени проби, анилинови проби и бензинова матрица (оптимизиран метод)

6.2 Степен на възстановяване и експеримент за прецизност: Експериментът със стандартната степен на възстановяване беше проведен с празна бензинова матрица и беше проведен стандартният процент на възстановяване с ниво на добавяне от 100 ppm (n=5). Резултатите са показани в таблица 4.

таблица 4. Резултати от тестовете за скорост на възстановяване и повторяемост

7.заключение

Този експеримент се отнася до местния стандарт DB37/T-2650 на провинция Шандонг и използва FID детектор за откриване на анилинови съединения в бензина. Методът е прост и резултатът е надежден. Въпреки че интерференцията може да се използва в действителния анализ, интерференцията на нафталина в някои бензинови субстрати с анилиновия анализ може да бъде избегната чрез оптимизиране на условията.

препратки:

［1］Zhong Shaofang, WEN Huan и др. Определяне на метиланилинови добавки в моторни бензини чрез газова хроматография [J]. Спектърна лаборатория, 2012, том 29, брой 6, 3564-3567.

［2］Zhang Maolin, LI Baoding, ZHANG Yufa. Изследване върху определянето на N-метиланилин чрез спектрофотометрия [J]. Journal of Zhengzhou Grain University, 2000, 21(2): 86-88.

［3］Liu Baomin, LIU Minghong, XU Hong и др. Изследване за едновременно определяне на анилин, N-метиланилин и N, N-диметиланилин във въздух чрез високоефективна течна хроматография [J]. Китайски вестник за здравна инспекция, 2009, 19 (8): 1804-1807.

［4］Yang Yongtan, Wu Ming-qing, WANG Zheng. Разпределение на азотсъдържащи съединения в каталитичен бензин чрез газова хроматография - Откриване на хемилуминесценция на азот [J]. Хроматография, 2010, 28 (4): 336 - 340

DB37/T-2650, Определяне на анилинови съединения в моторен бензин чрез газова хроматография