λέξη-κλειδί

Βενζίνη; Πρόσθετα; Ανιλίνη; Αέρια χρωματογραφία;

1. Εισαγωγή Λόγω του περιορισμού της εγχώριας πετρελαϊκής ενέργειας και της τεχνολογίας διύλισης, τα προϊόντα πετρελαίου που παράγονται από τα κανονικά διυλιστήρια στην αγορά είναι σε έλλειψη, γεγονός που κάνει μεγάλο αριθμό προϊόντων μεικτού πετρελαίου να κατακλύζουν την αγορά. Η κανονική βενζίνη αναμειγνύεται κυρίως με μικτή αρωματική νάφθα (ελαφρύ λάδι) ως πρώτες ύλες. Ωστόσο, στο πλαίσιο των υψηλών τιμών των πρώτων υλών και της μεγιστοποίησης των κερδών, οι ενώσεις ανιλίνης χρησιμοποιούνται συχνά ως μη συμβατικά πρόσθετα βενζίνης. Προκειμένου ο δείκτης ποιότητας της βενζίνης με τέτοια πρόσθετα να πληροί το εθνικό πρότυπο βενζίνης για αυτοκίνητα, για παράδειγμα, η προσθήκη 1% (κλάσμα μάζας) Ν-μεθυλανιλίνης μπορεί να αυξήσει τον αριθμό οκτανίων κατά 2-4 μονάδες [1]. Ωστόσο, τα πρόσθετα ανιλίνης ενέχουν πιθανούς κινδύνους για την κινητικότητα και την ασφάλεια των οχημάτων και οι Ν-μεθυλανιλίνες είναι ενώσεις που περιέχουν άζωτο, οι οποίες θα οδηγήσουν σε αύξηση της περιεκτικότητας σε οξείδια του αζώτου στα καυσαέρια των αυτοκινήτων, προκαλώντας επιβλαβείς επιπτώσεις στο ατμοσφαιρικό περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία . Τα κύρια συστατικά των προσθέτων ανιλίνης περιλαμβάνουν ανιλίνη, Ν-μεθυλανιλίνη, ο-μεθυλανιλίνη, π-μεθυλανιλίνη, m-μεθυλανιλίνη και Ν, η-διμεθυλανιλίνη. Επί του παρόντος, οι κοινώς αναφερόμενες μέθοδοι για την ανίχνευση ενώσεων μεθυλανιλίνης περιλαμβάνουν φασματοφωτομετρία διαιθυλαμίνης ναφθαλίνης, ανίχνευση αέριας χρωματογραφίας-χημειοφωταύγειας αζώτου, υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης, κ.λπ. [2-4]. Η παραδοσιακή φασματοφωτομετρία διαιθυλαμίνης ναφθαλίνης παρεμβαίνει στο αποτέλεσμα προσδιορισμού λόγω της εμφάνισης παράπλευρης αντίδρασης και η μέθοδος HPLC αναπόφευκτα επηρεάζεται από την παρεμβολή της μήτρας της βενζίνης.

Η μέθοδος ανίχνευσης χημειοφωταύγειας αερίου χρωματογράφου-αζώτου απαιτεί την προετοιμασία ενός ακριβού ανιχνευτή χημειοφωταύγειας αζώτου που μπορεί να ανιχνεύσει επιλεκτικά το άζωτο. Το πρόσφατα εκπονημένο (δεν έχει δημοσιευθεί ακόμη) εθνικό πρότυπο «Χρωματογραφία αερίου για τον προσδιορισμό των οξυενώσεων και ενώσεων ανιλίνης στη βενζίνη» περιγράφει επίσης μια μέθοδο ανάλυσης χρησιμοποιώντας διακόπτη Deans σε δύο στήλες αντίθετης πολικότητας χρησιμοποιώντας τον κοινό και σχετικά φθηνό ανιχνευτή φλόγας ιόντων υδρογόνου. Για αυτήν τη μέθοδο, η ThermoFisher Scientific έχει δημοσιεύσει ένα έγγραφο εφαρμογής (Σημειώσεις Εφαρμογής C GC-50). Ως απλοποίηση, αυτό το έγγραφο εισάγει μια ταχύτερη μέθοδο μιας στήλης που βασίζεται στο τοπικό πρότυπο DB37/T-2650 που εκδόθηκε από την επαρχία Shandong το 2015 [5]. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτή η μέθοδος είναι απλή στη λειτουργία, με καλή επαναληψιμότητα και υψηλή ακρίβεια. Ταυτόχρονα, η μέθοδος βελτιστοποιήθηκε για να λύσει το πρόβλημα της παρεμβολής του ποσοτικού προσδιορισμού της ανιλίνης από τη σύνθεση μήτρας βενζίνης.

2. Επισκόπηση της αρχής της μεθόδου Σε μια στήλη πολικής πολυαιθυλενογλυκόλης (PEG), οι ενώσεις ανιλίνης στη βενζίνη αυτοκινήτων διαχωρίστηκαν από τη μήτρα της βενζίνης και η ακετοφαινόνη χρησιμοποιήθηκε ως εσωτερικό πρότυπο. Τα περιεχόμενα ανιλίνης, Ν-μεθυλανιλίνης, ο-μεθυλανιλίνης, π-μεθυλανιλίνης, m-τολουιδίνης και Ν, n-διμεθυλανιλίνης στη βενζίνη αυτοκινήτων προσδιορίστηκαν με αέριο χρωματογράφο εξοπλισμένο με ανιχνευτή ιονισμού φλόγας (FID) και η συγκέντρωση κάθε συστατικού ήταν υπολογίζεται με αναφορά σε εσωτερικό πρότυπο.

3. Όργανα

3.1 Αέριος χρωματογράφος Trace 1300E με είσοδο διακλάδωσης/μη διακλάδωσης,

Αυτόματος δειγματολήπτης AS1310, Ανιχνευτής ιονισμού φλόγας (FID);

3.2 Λογισμικό Chameleon

3.3 Μικροσύριγγα: χωρητικότητα 10uL.

4. Αντιδραστήρια και υλικά

4.1 Στήλη: Πολική στήλη, TG-Wax, μήκος στήλης 60m,

Εσωτερική διάμετρος 0,25mm, πάχος υγρού φιλμ 0,25μm

4.2 Εκτός εάν ορίζεται διαφορετικά, τα αντιδραστήρια που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μέθοδο είναι αναλυτικά καθαρά και επιτρεπτά

Χρησιμοποιήστε άλλα αντιδραστήρια υψηλότερης καθαρότητας.

Αντιδραστήρια που χρησιμοποιούνται για ποιοτικούς και ποσοτικούς σκοπούς, συμπεριλαμβανομένης της ανιλίνης (Ca #62-53-3), N-

Μεθυλανιλίνη (CAS#100-61-8), ο-μεθυλανιλίνη (CAS#95-53-4),

Ρ-μεθυλανιλίνη (CAS#106-49-0), m-μεθυλανιλίνη (CAS#188-44-)

1) και Ν, η-διμεθυλανιλίνη (CAS#121-69-7), το εσωτερικό πρότυπο ήταν φαινυλένιο

Κετόνη (CASA #96-86-2).

5. Πειραματικές μέθοδοι

5.1 Καθιέρωση τυπικής καμπύλης

5.1.1 Παρασκευή πρότυπου διαλύματος: Όλες οι πρότυπες ουσίες είναι ισοοκτάνιο (χρωματογραφικά καθαρό)

Αραίωση, αντίστοιχα διαμορφωμένη με έξι ουσίες ανιλίνης σε 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%,

Για τυπικά δείγματα σε επίπεδα 1,5% και 2%, δείτε τον Πίνακα 1 για λεπτομερείς πληροφορίες συγκέντρωσης.

Πίνακας 1. Πρότυπος πίνακας συγκεντρώσεων δείγματος

5.1.2Τα τυπικά δείγματα αναλύθηκαν σύμφωνα με τη μέθοδο GC στον Πίνακα 2

Πίνακας 2. Μέθοδος GC

5.1.3 Ποιοτική: Τα συστατικά είναι ποιοτικά σύμφωνα με το χρόνο κατακράτησης κάθε συστατικού και το χρωματογράφημα του τυπικού δείγματος του τυπικού τύπου (0,1% επίπεδο συγκέντρωσης) φαίνεται στο σχήμα 1.

Σχήμα 1. Χρωματόγραμμα τυπικού τυπικού δείγματος

5.1.4 Καθορίστε μια τυπική καμπύλη. Επεξεργαστείτε τη μέθοδο βαθμονόμησης στη μέθοδο επεξεργασίας δεδομένων στο λογισμικό Chameleon, ο τύπος βαθμονόμησης είναι γραμμικός (χωρίς εξαναγκασμός στην αρχή), ο τύπος αξιολόγησης είναι περιοχή αιχμής και το εσωτερικό πρότυπο είναι μεταβλητό. Η τυπική εξίσωση καμπύλης και ο συντελεστής γραμμικής συσχέτισης κάθε συνιστώσας φαίνονται στον Πίνακα 3 και η τυπική καμπύλη κάθε στοιχείου φαίνεται στο Σχήμα 2-7.

πίνακας 3. Δεδομένα καμπύλης βαθμονόμησης

5.1.5 Υπολογισμός αποτελέσματος: Υπολογίστηκε ο λόγος του εμβαδού κορυφής κάθε συστατικού προς το εμβαδόν κορυφής της ακετοφαινόνης. Το κλάσμα όγκου μάζας κάθε συστατικού που αντιστοιχεί στην αναλογία διαβάζεται από την κατάλληλη καμπύλη διόρθωσης και το αποτέλεσμα είναι ακριβές στο 0,01%.

6. Αποτελέσματα και συζήτηση

6.1 Τυπική καμπύλη: Η τυπική καμπύλη καθορίζεται από 6 τυπικά προϊόντα, το εύρος συγκέντρωσης όγκου είναι από 0,01% έως 2,0% και ο συντελεστής γραμμικής συσχέτισης R2 είναι μεγαλύτερος από 0,999, αντίστοιχα (βλ. Πίνακα 3 για λεπτομέρειες).

6.2 Επαλήθευση και βελτιστοποίηση μεθόδου: Σε σύγκριση με τη μέθοδο μεταγωγής Deans, η μέθοδος μιας στήλης που εισάγεται σε αυτό το έγγραφο έχει τα πλεονεκτήματα του χαμηλού κόστους, της απλής λειτουργίας και της υψηλής αναπαραγωγιμότητας. Ωστόσο, ορισμένα συστατικά στη μήτρα της βενζίνης μπορεί να επηρεάσουν τις ενώσεις ανιλίνης.

Για παράδειγμα, σύμφωνα με τη μέθοδο που περιγράφεται σε αυτό το άρθρο, κατά τη δοκιμή ενός τυφλού δείγματος μήτρας βενζίνης, διαπιστώθηκε ότι μετά τη σύγκριση με το χρωματογράφημα του τυπικού δείγματος, υπάρχει μια κορυφή στα 0,04 λεπτά περίπου (το πλάτος κορυφής της κορυφής είναι 0,07 min) από το συστατικό ανιλίνης του τυπικού προϊόντος, το οποίο παρεμβαίνει στην ανάλυση της ανιλίνης. (βλ. Εικόνα 2)

3

ΣΥΚΟ. 2. Σύγκριση μεταξύ φασμάτων τυπικού διαλύματος ανιλίνης και φασμάτων μήτρας τυφλού βενζίνης

Για να επιβεβαιωθεί ότι αυτή η ουσία δεν είναι ανιλίνη και να εξαλειφθεί η παρεμβολή στον ποσοτικό προσδιορισμό της ανιλίνης. Η μέθοδος σε αυτό το άρθρο είναι βελτιστοποιημένη και η διαδικασία αύξησης της θερμοκρασίας του προγράμματος είναι

Η περιγραφή DB37/T-2650 των 5℃ /min άλλαξε σε 4℃ /min. Τα δείγματα μήτρας βενζίνης με τα πρότυπα δείγματα που προστέθηκαν αναλύθηκαν με αυτή τη μέθοδο. Όπως φαίνεται από το ΣΧ. 3,

Η βελτιστοποιημένη μέθοδος μπορεί να διαχωρίσει αυτό το συστατικό από την ανιλίνη στη μήτρα βενζίνης και αποδεικνύει περαιτέρω ότι το δείγμα λαδιού μπορεί να ληφθεί με τη μέθοδο DB37/T-2650

Η κορυφή στα 21,905 λεπτά δεν ήταν ανιλίνη. Η ομάδα παρεμβολής προσδιορίστηκε ότι είναι ναφθαλίνη με ποιοτική φασματομετρία μάζας και τυπική σύγκριση.

ΣΥΚΟ. 3. Σύγκριση φασμάτων δειγμάτων λαδιού, δειγμάτων ανιλίνης και μήτρας βενζίνης (βελτιστοποιημένη μέθοδος)

6.2 Πείραμα ρυθμού ανάκτησης και ακρίβειας: Το πείραμα τυπικού ρυθμού ανάκτησης διεξήχθη με κενή μήτρα βενζίνης και πραγματοποιήθηκε ο τυπικός ρυθμός ανάκτησης με το επίπεδο προσθήκης 100 ppm (n=5). Τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα 4.

πίνακας 4. Αποτελέσματα δοκιμής ποσοστού ανάκτησης και επαναληψιμότητας

7.σύναψη

Αυτό το πείραμα αναφέρεται στο τοπικό πρότυπο DB37/T-2650 της επαρχίας Shandong και υιοθετεί τον ανιχνευτή FID για την ανίχνευση ενώσεων ανιλίνης στη βενζίνη. Η μέθοδος είναι απλή και το αποτέλεσμα αξιόπιστο. Αν και μπορεί να χρησιμοποιηθεί παρεμβολή στην πραγματική ανάλυση, η παρεμβολή ναφθαλίνης σε ορισμένα υποστρώματα βενζίνης στην ανάλυση ανιλίνης μπορεί να αποφευχθεί με τη βελτιστοποίηση των συνθηκών.

Παραπομπές:

.1］Zhong Shaofang, WEN Huan et al. Προσδιορισμός πρόσθετων μεθυλανιλίνης σε βενζίνη κινητήρα με αέρια χρωματογραφία [J]. Spectrum Laboratory, 2012, Τόμος 29, Τεύχος 6, 3564-3567.

［2］Zhang Maolin, LI Baoding, ZHANG Yufa. Μελέτη για τον προσδιορισμό της Ν-μεθυλανιλίνης με Φασματοφωτομετρία [J]. Journal of Zhengzhou Grain University, 2000, 21(2): 86-88.

.3］Liu Baomin, LIU Minghong, XU Hong et al. Μελέτη για ταυτόχρονο προσδιορισμό ανιλίνης, Ν-μεθυλανιλίνης και Ν, Ν-διμεθυλανιλίνης στον αέρα με υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης [J]. Chinese Journal of Health Inspection, 2009, 19(8): 1804-1807.

［4］Yang Yongtan, Wu Ming-qing, WANG Zheng. Κατανομή ενώσεων που περιέχουν άζωτο στην καταλυτική βενζίνη με αέρια χρωματογραφία-Ανίχνευση χημειοφωταύγειας αζώτου [J]. Chromatography, 2010, 28(4): 336 — 340

DB37/T-2650, Προσδιορισμός ενώσεων ανιλίνης στη βενζίνη κινητήρα με αέρια χρωματογραφία