ключове слово

бензин; добавки; анілін; Газова хроматографія;

1. вступ Через обмеження внутрішньої нафтової енергетики та технології переробки нафтопродуктів, вироблених звичайними нафтопереробними заводами на ринку, є дефіцитом, що призводить до того, що велика кількість змішаних нафтопродуктів наповнює ринок. Звичайний змішаний бензин в основному змішується зі змішаною ароматичною нафтою (легкою нафтою) як сировиною. Однак на тлі високих цін на сировину та максимізації прибутку анілінові сполуки часто використовують як нетрадиційні присадки до бензину. Для того, щоб показники якості бензину з такими присадками відповідали національному стандарту на автомобільні бензини, наприклад, додавання 1% (масової частки) N-метиланіліну може збільшити октанове число на 2-4 одиниці [1]. Однак анілінові присадки потенційно загрожують мобільності та безпеці транспортних засобів, а N-метиланіліни є азотовмісними сполуками, що призведе до збільшення вмісту оксидів азоту в автомобільних вихлопах, спричиняючи шкідливий вплив на атмосферне середовище та здоров’я людини . Основні компоненти анілінових добавок включають анілін, N-метиланілін, о-метиланілін, п-метиланілін, м-метиланілін і N, n-диметиланілін. В даний час загальновідомі методи виявлення сполук метиланіліну включають спектрофотометрію нафталіну діетиламіну, газову хроматографію-азотну хемілюмінесцентну детекцію, високоефективну рідинну хроматографію тощо [2-4]. Традиційна спектрофотометрія з нафталіндіетиламіном впливає на результат визначення через виникнення побічної реакції, а на метод ВЕРХ неминуче впливає вплив бензинової матриці.

Метод детекції хемілюмінесценції азоту газовим хроматографом вимагає підготовки дорогого хемілюмінесцентного детектора азоту, який може вибірково виявляти азот. Нещодавно розроблений (ще не опублікований) національний стандарт «Газова хроматографія для визначення оксисполук і анілінових сполук у бензині» також описує метод аналізу з використанням перемикача Діна на двох колонках протилежної полярності з використанням звичайного та відносно недорогого детектора полум’я іонів водню. Для цього методу компанія ThermoFisher Scientific опублікувала прикладний документ (Примітки щодо застосування C GC-50). Для спрощення в цьому документі представлено швидший одноколонковий метод на основі місцевого стандарту DB37/T-2650, виданого провінцією Шаньдун у 2015 році [5]. Результати показують, що цей метод простий у використанні, з хорошою повторюваністю та високою точністю. У той же час метод був оптимізований для вирішення проблеми інтерференції кількісного визначення аніліну складом бензинової матриці.

2. Огляд принципу методу На колонці з полярним поліетиленгліколем (ПЕГ) сполуки аніліну в автомобільному бензині відокремлювали від бензинової матриці, а як внутрішній стандарт використовували ацетофенон. Вміст аніліну, N-метиланіліну, о-метиланіліну, п-метиланіліну, м-толуїдину та N,n-диметиланіліну в автомобільному бензині визначали за допомогою газового хроматографа, оснащеного полум’яно-іонізаційним детектором (FID), і концентрацію кожного компонента визначали. розраховується за внутрішнім стандартом.

3. Інструменти

3.1 Газовий хроматограф Trace 1300E з шунтовим/нешунтовим входом,

автоматичний пробовідбірник AS1310, полум'яно-іонізаційний детектор (FID);

3.2 Програмне забезпечення Chameleon

3.3 Мікрошприц: ємність 10 мкл.

4. Реактиви та матеріали

4.1 Колона: полярна колона, TG-Wax, довжина колони 60 м,

Внутрішній діаметр 0,25 мм, товщина рідкої плівки 0,25 мкм

4.2 Якщо не зазначено інше, реагенти, що використовуються в цьому методі, є аналітично чистими та допустимими

Використовуйте інші реактиви вищої чистоти.

Реагенти, що використовуються для якісних і кількісних цілей, включаючи анілін (Ca #62-53-3), N-

Метиланілін (CAS № 100-61-8), о-метиланілін (CAS № 95-53-4),

P-метиланілін (CAS № 106-49-0), м-метиланілін (CAS № 188-44-)

1) і N, n-диметиланілін (CAS № 121-69-7), внутрішнім стандартом був фенілен

Кетон (CASA № 96-86-2).

5. Експериментальні методи

5.1 Встановлення стандартної кривої

5.1.1 Приготування стандартного розчину: Усі стандартні речовини є ізооктаном (хроматографічно чистим)

Розведення відповідно з шістьма аніліновими речовинами в 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%,

Для стандартних зразків на рівнях 1,5% і 2% дивіться таблицю 1 для детальної інформації про концентрацію.

Таблиця 1. Таблиця концентрації стандартної проби

5.1.2Стандартні зразки аналізували за методом ГХ у таблиці 2

Таблиця 2. Метод ГХ

5.1.3 Якісний: Компоненти є якісними відповідно до часу утримання кожного компонента, а хроматограма стандартного зразка типового типу (рівень концентрації 0,1%) показана на рисунку 1.

Рисунок 1. Хроматограма типового стандартного зразка

5.1.4 Встановіть стандартну криву. Відредагуйте метод калібрування в методі обробки даних у програмному забезпеченні Chameleon, тип калібрування — лінійний (не примусовий до початку координат), тип оцінки — площа піку, а внутрішній стандарт — змінний. Рівняння стандартної кривої та лінійний коефіцієнт кореляції кожного компонента наведені в таблиці 3, а стандартна крива кожного компонента показана на малюнку 2-7.

таблиця 3. Дані калібрувальної кривої

5.1.5 Розрахунок результату: Розраховували відношення площі піку кожного компонента до площі піку ацетофенону. Масова об’ємна частка кожного компонента, що відповідає співвідношенню, зчитується з відповідної коригуючої кривої, і результат є точністю до 0,01%.

6. Результати та обговорення

6.1 Стандартна крива: Стандартна крива встановлюється на основі 6 стандартних продуктів, діапазон об’ємної концентрації становить від 0,01% до 2,0%, а лінійний коефіцієнт кореляції R2 перевищує 0,999 відповідно (докладніше див. у таблиці 3).。

6.2 Перевірка та оптимізація методу: порівняно з методом перемикання Діна, метод однієї колонки, представлений у цій статті, має переваги низької вартості, простоти роботи та високої відтворюваності. Однак деякі компоненти в бензиновій матриці можуть впливати на анілінові сполуки.

Наприклад, згідно з методом, описаним у цій статті, під час тестування холостого зразка бензинової матриці було виявлено, що після порівняння з хроматограмою стандартного зразка спостерігається пік приблизно на 0,04 хв (ширина піку становить 0,07 хв) від анілінового компонента стандартного продукту, який заважає аналізу аніліну. (див. малюнок 2)

3

ФІГ. 2. Порівняння спектрів стандартного розчину аніліну та спектрів холостої матриці бензину

Щоб підтвердити, що ця речовина не є аніліном, і усунути перешкоди для кількісного визначення аніліну. Метод у цій статті є оптимізованим, а процес підвищення температури програми – оптимізованим

DB37/T-2650 опис 5 ℃ / хв змінено на 4 ℃ / хв. Цим методом аналізували зразки бензинової матриці з додаванням стандартних зразків. Як видно з фіг. 3,

Оптимізований метод може відокремити цей компонент від аніліну в бензиновій матриці та додатково доводить, що зразок масла можна отримати методом DB37/T-2650

Пік при 21,905 хв не був аніліном. За допомогою якісної мас-спектрометрії та порівняння стандартів визначено, що групою перешкод є нафталін.

ФІГ. 3. Порівняння спектрів зразків нафти, зразків аніліну та бензинової матриці (оптимізований метод)

6.2 Швидкість вилучення та експеримент із точністю: Експеримент зі стандартною швидкістю вилучення проводили з пустою бензиновою матрицею, а стандартну швидкість вилучення проводили з рівнем додавання 100 ppm (n=5). Результати наведені в таблиці 4.

таблиця 4. Результати тесту на відновлюваність і повторюваність

7.висновок

Цей експеримент відповідає місцевому стандарту DB37/T-2650 провінції Шаньдун і використовує детектор FID для виявлення сполук аніліну в бензині. Спосіб простий, а результат надійний. Незважаючи на те, що перешкоди можуть використовуватися у фактичному аналізі, перешкод нафталіну в деяких бензинових субстратах для аналізу аніліну можна уникнути шляхом оптимізації умов.

Література:

［1］Zhong Shaofang, WEN Huan та ін. Визначення присадок метиланіліну в автомобільному бензині методом газової хроматографії [J]. Спектральна лабораторія, 2012, том 29, випуск 6, 3564-3567.

［2］Zhang Maolin, LI Baoding, ZHANG Yufa. Дослідження щодо визначення N-метиланіліну за допомогою спектрофотометрії [J]. Журнал Zhengzhou Grain University, 2000, 21(2): 86-88.

［3］Liu Baomin, LIU Minghong, XU Hong та ін. Дослідження одночасного визначення аніліну, N-метиланіліну та N, N-диметиланіліну в повітрі методом високоефективної рідинної хроматографії [J]. Китайський журнал охорони здоров'я, 2009, 19(8): 1804-1807.

［4］Yang Yongtan, Wu Ming-qing, WANG Zheng. Розподіл азотовмісних сполук у каталітичному бензині за допомогою газової хроматографії – хемілюмінесцентне детектування азоту [J]. Хроматографія, 2010, 28(4): 336-340

DB37/T-2650 Визначення анілінових сполук у моторному бензині методом газової хроматографії