paraula clau

Gasolina; Additius; Anilina; Cromatografia de gasos;

1. Introducció A causa de la restricció de la tecnologia de refinació i energia del petroli nacional, els productes petroliers produïts per les refineries regulars al mercat són escassos, cosa que fa que un gran nombre de productes petroliers barrejats inundi el mercat. La gasolina barrejada regular es barreja principalment amb nafta aromàtica mixta (oli lleuger) com a matèries primeres. Tanmateix, en el context dels alts preus de les matèries primeres i la maximització dels beneficis, els compostos d'anilina sovint s'utilitzen com a additius no convencionals per a la gasolina. Per tal que l'índex de qualitat de la gasolina amb aquests additius compleixi l'estàndard nacional de gasolina per a automòbils, per exemple, afegir un 1% (fracció en massa) de N-metilanilina pot augmentar l'índex d'octà entre 2 i 4 unitats [1]. Tanmateix, els additius d'anilina tenen riscos potencials per a la mobilitat i la seguretat dels vehicles, i les N-metilanilines són compostos que contenen nitrogen, cosa que provocarà un augment del contingut d'òxids de nitrogen en els gasos d'escapament dels automòbils, causant efectes nocius sobre el medi ambient atmosfèric i la salut humana. Els principals components dels additius d'anilina inclouen anilina, N-metilanilina, o-metilanilina, p-metilanilina, m-metilanilina i N, n-dimetilanilina. Actualment, els mètodes més comuns per a la detecció de compostos de metilanilina inclouen l'espectrofotometria de naftalè dietilamina, la cromatografia de gasos amb detecció de quimioluminescència de nitrogen, la cromatografia líquida d'alta resolució, etc. [2-4]. L'espectrofotometria tradicional de naftalè dietilamina interfereix amb el resultat de la determinació a causa de l'aparició de reaccions secundàries, i el mètode HPLC es veu inevitablement afectat per la interferència de la matriu de la gasolina.

El mètode de detecció de quimioluminescència de nitrogen per cromatografia de gasos requereix la preparació d'un detector de quimioluminescència de nitrogen car que pugui detectar selectivament el nitrogen. La norma nacional recentment redactada (encara per publicar) "Cromatografia de gasos per a la determinació d'oxicompostos i compostos d'anilina en gasolina" també descriu un mètode d'anàlisi utilitzant un interruptor Deans en dues columnes de polaritat oposada utilitzant el detector de flama d'ions d'hidrogen comú i relativament econòmic. Per a aquest mètode, ThermoFisher Scientific ha publicat un article d'aplicació (Notes d'aplicació C GC-50). Com a simplificació, aquest article introdueix un mètode de columna única més ràpid basat en la norma local DB37/T-2650 publicada per la província de Shandong el 2015 [5]. Els resultats mostren que aquest mètode és fàcil d'operar, amb bona repetibilitat i alta precisió. Al mateix temps, el mètode es va optimitzar per resoldre el problema de la interferència de la quantificació d'anilina per la composició de la matriu de la gasolina.

2. Visió general del principi del mètode En una columna de polietilenglicol polar (PEG), els compostos d'anilina de la gasolina per a automòbils es van separar de la matriu de la gasolina i es va utilitzar acetofenona com a estàndard intern. El contingut d'anilina, N-metilanilina, o-metilanilina, p-metilanilina, m-toluidina i N, n-dimetilanilina de la gasolina per a automòbils es va determinar mitjançant un cromatògraf de gasos equipat amb un detector d'ionització de flama (FID), i la concentració de cada component es va calcular mitjançant referència a l'estàndard intern.

3. Instruments

3.1 Cromatògraf de gasos Trace 1300E amb entrada shunt/no shunt,

Mostrejador automàtic AS1310, detector d'ionització de flama (FID);

3.2 Programari Camaleó

3.3 Microxeringa: la capacitat és de 10 µL.

4. Reactius i materials

4.1 Columna: Columna polar, TG-Wax, longitud de columna 60 m,

Diàmetre interior 0,25 mm, gruix de la pel·lícula líquida 0,25 μm

4.2 Si no s'especifica el contrari, els reactius utilitzats en aquest mètode són analíticament purs i admissibles.

Utilitzeu altres reactius de major puresa.

Reactius utilitzats amb finalitats qualitatives i quantitatives, incloent-hi anilina (Ca #62-53-3), N-

Metilanilina (CAS#100-61-8), o-metilanilina (CAS#95-53-4),

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

1) i N, n-dimetilanilina (CAS#121-69-7), l'estàndard intern va ser fenilè

Cetona (CASA #96-86-2).

5. Mètodes experimentals

5.1 Establiment de la corba estàndard

5.1.1 Preparació de la solució estàndard: Totes les substàncies estàndard són isooctà (cromatogràficament pures)

Dilució, configurada respectivament amb sis substàncies d'anilina al 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%,

Per a mostres estàndard a nivells de l'1,5% i el 2%, vegeu la Taula 1 per obtenir informació detallada sobre la concentració.

Taula 1. Taula de concentracions de mostra estàndard

5.1.2Les mostres estàndard es van analitzar segons el mètode GC de la Taula 2

Taula 2. Mètode GC

5.1.3 Qualitatiu: Els components són qualitatius segons el temps de retenció de cada component, i el cromatograma de la mostra estàndard del tipus típic (nivell de concentració del 0,1%) es mostra a la Figura 1.

Figura 1. Cromatograma d'una mostra estàndard típica

5.1.4 Establiu una corba estàndard. Editeu el mètode de calibratge al mètode de processament de dades del programari Chameleon, el tipus de calibratge és lineal (no forçat sobre l'origen), el tipus d'avaluació és l'àrea del pic i l'estàndard intern és variable. L'equació de la corba estàndard i el coeficient de correlació lineal de cada component es mostren a la Taula 3, i la corba estàndard de cada component es mostra a la Figura 2-7.

taula 3. Dades de la corba de calibratge

5.1.5 Càlcul del resultat: Es va calcular la relació entre l'àrea del pic de cada component i l'àrea del pic de l'acetofenona. La fracció volumètrica de massa de cada component corresponent a la relació es llegeix a partir de la corba de correcció adequada i el resultat té una precisió del 0,01%.

6. Resultats i discussió

6.1 Corba estàndard: La corba estàndard s'estableix mitjançant 6 productes estàndard, el rang de concentració volumètrica és del 0,01% al 2,0% i el coeficient de correlació lineal R2 és superior a 0,999, respectivament (vegeu la taula 3 per a més detalls).

6.2 Verificació i optimització del mètode: En comparació amb el mètode de commutació de Deans, el mètode de columna única introduït en aquest article té els avantatges d'un baix cost, un funcionament senzill i una alta reproductibilitat. Tanmateix, alguns components de la matriu de la gasolina poden afectar els compostos d'anilina.

Per exemple, segons el mètode descrit en aquest article, en provar una mostra de matriu de gasolina en blanc, es constata que, després de comparar-la amb el cromatograma de la mostra estàndard, hi ha un pic a uns 0,04 min (l'amplada del pic és de 0,07 min) del component d'anilina del producte estàndard, que interfereix amb l'anàlisi de l'anilina. (vegeu la Figura 2)

3

FIG. 2. Comparació entre els espectres de la solució estàndard d'anilina i els espectres de la matriu de gasolina en blanc

Per confirmar que aquesta substància no és anilina i eliminar la interferència en la quantificació d'anilina, el mètode d'aquest article està optimitzat i el procés d'augment de temperatura del programa és...

La descripció de DB37/T-2650 de 5 ℃/min va canviar a 4 ℃/min. Les mostres de matriu de gasolina amb mostres estàndard afegides es van analitzar mitjançant aquest mètode. Com es pot veure a la FIG. 3,

El mètode optimitzat pot separar aquest component de l'anilina en la matriu de gasolina i demostra a més que la mostra d'oli es pot obtenir mitjançant el mètode DB37/T-2650.

El pic a 21,905 min no era anilina. Es va determinar que el grup d'interferència era naftalè mitjançant espectrometria de masses qualitativa i comparació d'estàndards.

FIG. 3. Comparació d'espectres de mostres d'oli, mostres d'anilina i matriu de gasolina (mètode optimitzat)

6.2 Experiment de taxa de recuperació i precisió: L'experiment de taxa de recuperació estàndard es va dur a terme amb una matriu de gasolina en blanc i es va realitzar la taxa de recuperació estàndard amb un nivell d'addició de 100 ppm (n=5). Els resultats es mostren a la Taula 4.

taula 4. Resultats de la taxa de recuperació i de les proves de repetibilitat

7.conclusió

Aquest experiment fa referència a l'estàndard local DB37/T-2650 de la província de Shandong i utilitza un detector FID per detectar compostos d'anilina en gasolina. El mètode és senzill i el resultat és fiable. Tot i que es poden utilitzar interferències en l'anàlisi real, la interferència del naftalè en alguns substrats de gasolina amb l'anàlisi d'anilina es pot evitar optimitzant les condicions.

Referències:

［1］Zhong Shaofang, WEN Huan et al. Determinació d'additius de metilanilina en gasolina de motor mitjançant cromatografia de gasos [J]. Spectrum Laboratory, 2012, volum 29, número 6, 3564-3567.

(2) Zhang Maolin, LI Baoding, ZHANG Yufa. Estudi sobre la determinació de N-metilanilina per espectrofotometria [J]. Revista de la Universitat de Grains de Zhengzhou, 2000, 21(2): 86-88.

［3］Liu Baomin, LIU Minghong, XU Hong et al. Estudi sobre la determinació simultània d'anilina, N-metilanilina i N,N-dimetilanilina a l'aire mitjançant cromatografia líquida d'alta resolució [J]. Revista Xinesa d'Inspecció Sanitària, 2009, 19(8): 1804-1807.

(4) Yang Yongtan, Wu Ming-qing, WANG Zheng. Distribució de compostos que contenen nitrogen en gasolina catalítica mitjançant cromatografia de gasos: detecció per quimioluminescència de nitrogen [J]. Chromatography, 2010, 28(4): 336-340

DB37/T-2650, Determinació de compostos d'anilina en gasolina de motor per cromatografia de gasos