kulcsszó

Benzin; Adalékanyagok; Anilin; Gázkromatográfia;

1. Bevezetés A hazai kőolajenergia és finomítási technológia korlátozása miatt a piacon lévő hagyományos finomítók által előállított olajtermékek hiánycikknek számítanak, ami nagyszámú kevert olajtermék elárasztásához vezet. A hagyományos kevert benzint főként vegyes aromás nafta (könnyűolaj) keverékével készítik alapanyagként. A magas nyersanyagárak és a profit maximalizálása miatt azonban az anilinvegyületeket gyakran használják nem hagyományos benzinadalékként. Annak érdekében, hogy az ilyen adalékanyagokkal ellátott benzin minőségi indexe megfeleljen a nemzeti autóbenzin-szabványnak, például 1% (tömegszázalék) N-metilanilin hozzáadása 2-4 egységgel növelheti az oktánszámot [1]. Az anilinadalékok azonban potenciális veszélyt jelenthetnek a járművek mobilitására és biztonságára, és az N-metilanilinek nitrogéntartalmú vegyületek, amelyek a nitrogén-oxidok tartalmának növekedéséhez vezetnek az autók kipufogógázaiban, káros hatással a légköri környezetre és az emberi egészségre. Az anilinadalékok fő összetevői az anilin, az N-metilanilin, az o-metilanilin, a p-metilanilin, az m-metilanilin és az N,n-dimetilanilin. A metilanilin vegyületek kimutatására jelenleg általánosan használt módszerek közé tartozik a naftalin-dietil-amin spektrofotometria, a gázkromatográfia-nitrogén-kemilumineszcencia detektálás, a nagy teljesítményű folyadékkromatográfia stb. [2-4]. A hagyományos naftalin-dietil-amin spektrofotometria a mellékreakciók előfordulása miatt zavarja a meghatározás eredményét, és a HPLC módszert elkerülhetetlenül befolyásolja a benzinmátrix interferenciája.

A gázkromatográfos-nitrogénes kemilumineszcens detektálási módszerhez egy drága nitrogénes kemilumineszcencia detektorra van szükség, amely szelektíven képes kimutatni a nitrogént. A nemrégiben kidolgozott (még kiadatlan) „Gázkromatográfia oxigénvegyületek és anilinvegyületek meghatározására benzinben” című nemzeti szabvány egy Deans-kapcsolót alkalmazó analitikai módszert is leír, amely két ellentétes polaritású oszlopon, a közönséges és viszonylag olcsó hidrogénion-lángdetektorral működik. Ehhez a módszerhez a ThermoFisher Scientific közzétett egy alkalmazási cikket (Application Notes C GC-50). Egyszerűsítésként ez a cikk egy gyorsabb, egyoszlopos módszert mutat be, amely a Shandong tartomány által 2015-ben kiadott DB37/T-2650 helyi szabványon alapul [5]. Az eredmények azt mutatják, hogy ez a módszer egyszerűen kezelhető, jó megismételhetőséggel és nagy pontossággal rendelkezik. Ugyanakkor a módszert optimalizálták az anilin mennyiségi meghatározásának a benzin mátrixösszetétele általi interferenciájának problémájának megoldására.

2. A módszer elvének áttekintése Poláris polietilénglikol (PEG) oszlopon az autóbenzinben található anilinvegyületeket elválasztottuk a benzinmátrixtól, és belső standardként acetofenont használtunk. Az autóbenzin anilin-, N-metilanilin-, o-metilanilin-, p-metilanilin-, m-toluidin- és N,n-dimetilanilin-tartalmát lángionizációs detektorral (FID) felszerelt gázkromatográffal határoztuk meg, és az egyes komponensek koncentrációját belső standardhoz viszonyítva számítottuk ki.

3. Hangszerek

3.1 Trace 1300E gázkromatográf shunt/nem shunt bemenettel,

AS1310 automata mintavevő, lángionizációs detektor (FID);

3.2 Kaméleon szoftver

3.3 Mikrofecskendő: űrtartalma 10 µl.

4. Reagensek és anyagok

4.1 Oszlop: Poláris oszlop, TG-Wax, oszlophossz 60 m,

Belső átmérő 0,25 mm, folyadékfilm vastagsága 0,25 μm

4.2 Eltérő rendelkezés hiányában az ebben a módszerben használt reagensek analitikailag tiszták és megengedettek.

Használjon más, nagyobb tisztaságú reagenseket.

Kvalitatív és kvantitatív célokra használt reagensek, beleértve az anilint (Ca #62-53-3), N-

Metilinin (CAS#100-61-8), o-metilanilin (CAS#95-53-4),

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

1) és N,n-dimetilanilin (CAS#121-69-7), a belső standard fenilén volt

Keton (CASA #96-86-2).

5. Kísérleti módszerek

5.1 Standardgörbe létrehozása

5.1.1 Standardoldat elkészítése: Minden standardanyag izooktán (kromatográfiásan tiszta)

Hígítás, hat anilin anyaggal konfigurálva 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%-os koncentrációban,

Az 1,5%-os és 2%-os koncentrációjú standard minták esetében lásd az 1. táblázatot a részletes koncentrációs információkért.

1. táblázat. Standard mintakoncentrációs táblázat

5.1.2A standard mintákat a 2. táblázatban szereplő GC-módszerrel elemeztük.

2. táblázat. GC-módszer

5.1.3 Minőségi: A komponensek minőségileg meghatározott retenciós idő alapján határozzák meg az egyes komponensek jellemző típusát (0,1%-os koncentrációjú szint), a standard minta kromatogramja pedig az 1. ábrán látható.

1. ábra. Tipikus standard minta kromatogramja

5.1.4 Készítsen standard görbét. Szerkessze a kalibrációs módszert a Chameleon szoftver adatfeldolgozó módszerében. A kalibrációs típus lineáris (nincs az origó fölé kényszerítve), a kiértékelés típusa csúcsterület, a belső standard pedig változó. Az egyes komponensek standard görbe egyenlete és lineáris korrelációs együtthatója a 3. táblázatban, az egyes komponensek standard görbéje pedig a 2-7. ábrán látható.

3. táblázat. Kalibrációs görbe adatai

5.1.5 Eredményszámítás: Kiszámítottuk az egyes komponensek csúcsterületének és az acetofenon csúcsterületének arányát. Az egyes komponensek aránynak megfelelő tömeg/térfogat frakcióját a megfelelő korrekciós görbéről olvastuk le, és az eredmény 0,01%-os pontosságú volt.

6. Eredmények és megbeszélés

6.1 Standard görbe: A standard görbét 6 standard termék határozza meg, a térfogatkoncentráció-tartomány 0,01% és 2,0% között van, a lineáris korrelációs együttható R2 pedig nagyobb, mint 0,999 (részletekért lásd a 3. táblázatot).

6.2 Módszerellenőrzés és optimalizálás: A Deans-kapcsolási módszerrel összehasonlítva az ebben a cikkben bemutatott egyoszlopos módszer előnyei az alacsony költség, az egyszerű kezelhetőség és a magas reprodukálhatóság. A benzinmátrix egyes komponensei azonban befolyásolhatják az anilinvegyületeket.

Például az ebben a cikkben leírt módszer szerint, egy vak benzin mátrixminta vizsgálatakor azt tapasztalták, hogy a standard minta kromatogramjával való összehasonlítás után a standard termék anilin komponenséből körülbelül 0,04 percnél egy csúcs jelenik meg (a csúcs szélessége 0,07 perc), ami zavarja az anilin elemzését (lásd a 2. ábrát).

3

2. ÁBRA. Az anilin standard oldat spektrumainak és az üres benzin mátrix spektrumainak összehasonlítása

Annak megerősítésére, hogy ez az anyag nem anilin, és az anilin mennyiségi meghatározását zavaró tényezők kiküszöbölésére a jelen cikkben ismertetett módszert optimalizáltuk, és a program hőmérséklet-emelési folyamatát a következőképpen végeztük el:

A DB37/T-2650 leírása 5℃/perc-ről 4℃/perc-re változott. A standard mintákkal kiegészített benzinmátrix mintákat ezzel a módszerrel elemezték. Amint a 3. ábrán látható,

Az optimalizált módszer képes elválasztani ezt a komponenst az anilintől a benzinmátrixban, és tovább bizonyítja, hogy az olajminta DB37/T-2650 módszerrel is előállítható.

A 21,905 percnél található csúcs nem anilin volt. Az interferenciacsoportot kvalitatív tömegspektrometriával és standard összehasonlítással naftalinnak találták.

3. ÁBRA. Olajminták, anilinminták és benzinmátrix spektrumainak összehasonlítása (optimalizált módszer)

6.2 Visszanyerési sebesség és pontossági kísérlet: A standard visszanyerési sebesség kísérletet üres benzinmátrixszal végeztük, és a standard visszanyerési sebességet 100 ppm adagolási szinttel határoztuk meg (n=5). Az eredményeket a 4. táblázat mutatja.

4. táblázat. Visszanyerési arány és megismételhetőségi teszt eredményei

7.következtetés

Ez a kísérlet a Shandong tartomány DB37/T-2650 szabványára vonatkozik, és FID detektort alkalmaz a benzinben lévő anilinvegyületek kimutatására. A módszer egyszerű és az eredmény megbízható. Bár a tényleges elemzés során interferencia előfordulhat, egyes benzinszubsztrátokban található naftalin anilinanalízisre gyakorolt ​​interferenciája a körülmények optimalizálásával elkerülhető.

Referenciák:

［1］Zhong Shaofang, WEN Huan és munkatársai. Metilanilin adalékanyagok meghatározása motorbenzinben gázkromatográfiával [J]. Spectrum Laboratory, 2012, 29. kötet, 6. szám, 3564-3567.

[2] Zhang Maolin, LI Baoding, ZHANG Yufa. Tanulmány az N-metilanilin spektrofotometriás meghatározásáról [J]. Journal of Zhengzhou Grain University, 2000, 21(2): 86-88.

［3］Liu Baomin, LIU Minghong, XU Hong és munkatársai. Tanulmány az anilin, N-metilanilin és N,N-dimetilanilin egyidejű meghatározásáról levegőben nagy teljesítményű folyadékkromatográfiával [J]. Chinese Journal of Health Inspection, 2009, 19(8): 1804-1807.

[4] Yang Yongtan, Wu Ming-qing, WANG Zheng. Nitrogéntartalmú vegyületek eloszlása ​​katalitikus benzinben gázkromatográfiával - Nitrogén-kemilumineszcencia detektálással [J]. Chromatography, 2010, 28(4): 336—340

DB37/T-2650, Anilinvegyületek meghatározása motorbenzinben gázkromatográfiával