kulcsszó

Benzin; Adalékok; Anilin; Gázkromatográfia;

1. bevezetés A hazai kőolajenergia- és finomítási technológia korlátozása miatt a piacon a hagyományos finomítók által előállított olajtermékek hiánycikknek számítanak, ami miatt nagyszámú kevert olajtermék árasztja el a piacot. A hagyományos kevert benzint főként kevert aromás benzinnel (könnyű olajjal) keverik alapanyagként. A magas nyersanyagárak és a profitmaximalizálás hátterében azonban az anilinvegyületeket gyakran használják nem szokványos benzinadalékként. Annak érdekében, hogy az ilyen adalékokat tartalmazó benzin minőségi indexe megfeleljen a nemzeti autóbenzin szabványnak, például 1% (tömeghányad) N-metilanilin hozzáadásával az oktánszám 2-4 egységgel nőhet [1]. Az anilin adalékok azonban potenciálisan veszélyeztethetik a járművek mobilitását és biztonságát, az N-metilanilinek pedig nitrogéntartalmú vegyületek, amelyek az autók kipufogógázaiban a nitrogén-oxid-tartalom növekedéséhez vezetnek, ami káros hatással van a légkörre és az emberi egészségre. . Az anilinadalékok fő komponensei az anilin, az N-metil-anilin, az o-metil-anilin, a p-metil-anilin, az m-metil-anilin és az N,n-dimetil-anilin. Jelenleg a metil-anilin vegyületek kimutatásának általánosan ismertetett módszerei közé tartozik a naftalin-dietil-amin spektrofotometria, gázkromatográfia-nitrogén kemilumineszcenciás detektálás, nagy teljesítményű folyadékkromatográfia stb. [2-4]. A hagyományos naftalin-dietil-amin spektrofotometria a mellékreakció fellépése miatt zavarja a meghatározási eredményt, a HPLC módszert pedig elkerülhetetlenül befolyásolja a benzin mátrix interferenciája.

A gázkromatográf-nitrogén kemilumineszcenciás detektálási módszerhez egy költséges nitrogén kemilumineszcencia detektor elkészítése szükséges, amely szelektíven képes nitrogént detektálni. A közelmúltban kidolgozott (még közzétételre váró) nemzeti szabvány „Gázkromatográfia az oxivegyületek és anilinvegyületek meghatározására benzinben” egy olyan elemzési módszert is leír, amelyben a Deans két ellentétes polaritású oszlopon kapcsol be a közös és viszonylag olcsó hidrogénion lángdetektor segítségével. 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 ismételhetőségű és nagy pontosságú. Ezzel egyidejűleg a módszert úgy optimalizálták, hogy megoldja az anilin mennyiségi meghatározását a benzin mátrix összetétele által okozott interferencia problémáját.

2. A módszer alapelvének áttekintése Poláros polietilénglikol (PEG) oszlopon az autóbenzinben lévő anilinvegyületeket elválasztottuk a benzin mátrixától, és belső standardként acetofenont használtunk. Az autóbenzin anilin-, N-metil-anilin-, o-metil-anilin-, p-metil-anilin-, m-toluidin- és N,n-dimetil-anilin-tartalmát lángionizációs detektorral (FID) felszerelt gázkromatográfiával határoztuk meg, és az egyes komponensek koncentrációját meghatároztuk. belső standard alapján számítják ki.

3. Eszközök

3.1 Trace 1300E gázkromatográf sönt/nem sönt bemenettel,

AS1310 automatikus mintavevő, lángionizációs detektor (FID);

3.2 Chameleon szoftver

3.3 Mikrofecskendő: űrtartalma 10 uL.

4. Reagensek és anyagok

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

Belső átmérője 0,25 mm, folyadékréteg vastagsága 0,25 μm

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

Használjon más, nagyobb tisztaságú reagenseket.

Minőségi és mennyiségi célokra használt reagensek, beleértve anilint (Ca #62-53-3), N-

metilanilin (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-dimetil-anilin (CAS#121-69-7), a belső standard fenilén volt

Keton (CASA #96-86-2).

5. Kísérleti módszerek

5.1 Standard görbe felállítása

5.1.1. Standard oldat készítése: Minden standard anyag izooktán (kromatográfiás tisztaságú)

Hígítás, rendre hat anilin anyaggal konfigurálva 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%

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

1. táblázat: Szabványos mintakoncentráció táblázat

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

2. táblázat GC módszer

5.1.3 Kvalitatív: A komponensek minőségiek az egyes komponensek retenciós ideje szerint, és a tipikus típusú (0,1%-os koncentrációjú) standard minta kromatogramja az 1. ábrán látható.

1. ábra: Tipikus standard minta kromatogramja

5.1.4 Szabványos görbe felállítása. Szerkessze a kalibrálási módszert a Chameleon szoftver adatfeldolgozási módszerében, a kalibrálás típusa lineáris (nem kényszerítve az origó fölé), a kiértékelés típusa a 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.

táblázat 3. Kalibrációs görbe adatai

5.1.5 Eredményszámítás: Kiszámoltuk az egyes komponensek csúcsterületének és az acetofenon csúcsterületének arányát. A megfelelő korrekciós görbéről leolvassuk az aránynak megfelelő komponensek tömeg-térfogat hányadát, és az eredmény 0,01%-os pontosságú.

6. Eredmények és vita

6.1 Standard görbe: A standard görbét 6 standard termék alkotja, a térfogati koncentráció tartomány 0,01% és 2,0% között van, és az R2 lineáris korrelációs együttható nagyobb, mint 0,999 (részletekért lásd a 3. táblázatot).

6.2 Módszer ellenőrzése és optimalizálása: A Deans switch módszerrel összehasonlítva az ebben a cikkben bemutatott egyoszlopos módszer előnye az alacsony költség, az egyszerű kezelés és a nagy reprodukálhatóság. A benzin mátrix egyes komponensei azonban hatással lehetnek az anilinvegyületekre.

Például az ebben a cikkben leírt módszer szerint egy vak benzin mátrixminta tesztelésekor azt találtuk, hogy a standard minta kromatogramjával való összehasonlítás után körülbelül 0,04 percnél van egy csúcs (a csúcs szélessége 0,07 perc) a standard termék anilinkomponensétől, ami zavarja az anilin analízisét. (lásd 2. ábra)

3

FÜGE. 2. Az anilin standard oldat spektrumának és a vak benzin mátrix spektrumának összehasonlítása

Annak igazolására, hogy ez az anyag nem anilin, és meg kell szüntetni az anilin mennyiségi meghatározását zavaró tényezőket. Ebben a cikkben a módszer optimalizált, és a program hőmérséklet-emelkedési folyamata

A DB37/T-2650 leírása az 5 ℃ /percről 4 ℃ /perc értékre módosult. Ezzel a módszerrel elemeztük a benzin mátrixmintákat standard mintákkal. Amint az a 3. ábrából látható. 3,

Az optimalizált módszer el tudja választani ezt a komponenst az anilintől a benzin mátrixában, és tovább bizonyítja, hogy az olajminta DB37/T-2650 módszerrel nyerhető

A 21,905 perces csúcs nem anilin volt. Kvalitatív tömegspektrometriával és standard összehasonlítással az interferenciacsoportot naftalinnak határoztuk meg.

FÜGE. 3. Olajminták, anilinminták és benzinmátrix spektrumának összehasonlítása (optimalizált módszer)

6.2 Visszanyerési sebesség és precíziós kísérlet: A standard visszanyerési sebességi kísérletet vak benzin mátrixszal végeztük, és a standard visszanyerési sebességet 100 ppm hozzáadással (n=5). Az eredményeket a 4. táblázat tartalmazza.

4. táblázat A helyreállítási arány és az ismételhetőségi vizsgálat eredményei

7.következtetés

Ez a kísérlet a Shandong tartomány helyi DB37/T-2650 szabványára vonatkozik, és FID detektort alkalmaz a benzinben lévő anilinvegyületek kimutatására. A módszer egyszerű és az eredmény megbízható. Bár interferenciát lehet használni a tényleges analízisben, bizonyos benzinszubsztrátumokban lévő naftalin interferenciája az anilinanalízissel elkerülhető a feltételek optimalizálásával.

Referenciák:

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

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

［3］Liu Baomin, LIU Minghong, XU Hong és társai. Tanulmány az anilin, N-metilanilin és N,N-dimetil-anilin 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 kemilumineszcenciás detektálása [J]. Chromatography, 2010, 28(4): 336-340

DB37/T-2650, Anilinvegyületek meghatározása motorbenzinben gázkromatográfiával