ključna riječ

Benzin; Aditivi; Anilin; Plinska kromatografija;

1. Uvod Zbog ograničenja domaće naftne energije i tehnologije rafiniranja, naftni derivati ​​koje proizvode redovne rafinerije na tržištu su deficitarni, što uzrokuje veliki broj miješanih naftnih derivata koji preplavljuju tržište. Redovni miješani benzin uglavnom se miješa s miješanom aromatskom naftom (laki naftni derivat) kao sirovinom. Međutim, s obzirom na visoke cijene sirovina i maksimiziranje profita, anilinski spojevi se često koriste kao nekonvencionalni aditivi za benzin. Kako bi se indeks kvalitete benzina s takvim aditivima uskladio s nacionalnim standardom za automobilski benzin, na primjer, dodavanje 1% (masenog udjela) N-metilanilina može povećati oktanski broj za 2-4 jedinice [1]. Međutim, anilinski aditivi imaju potencijalne opasnosti za pokretljivost i sigurnost vozila, a N-metilanilini su spojevi koji sadrže dušik, što će dovesti do povećanja sadržaja dušikovih oksida u ispušnim plinovima automobila, uzrokujući štetne učinke na atmosferski okoliš i ljudsko zdravlje. Glavne komponente anilinskih aditiva uključuju anilin, N-metilanilin, o-metilanilin, p-metilanilin, m-metilanilin i N,n-dimetilanilin. Trenutno se najčešće koriste metode za detekciju metilanilin spojeva, uključujući naftalen dietilamin spektrofotometriju, plinsku kromatografiju s detekcijom dušikove kemiluminiscencije, visokoučinkovitu tekućinsku kromatografiju itd. [2-4]. Tradicionalna naftalen dietilamin spektrofotometrija ometa rezultate određivanja zbog pojave nuspojava, a HPLC metoda je neizbježno pod utjecajem interferencije benzinske matrice.

Metoda detekcije dušika plinskim kromatografom i kemiluminiscencijom zahtijeva pripremu skupog detektora dušika koji može selektivno detektirati dušik. Nedavno izrađen (još neobjavljen) nacionalni standard „Plinska kromatografija za određivanje oksispojeva i anilinskih spojeva u benzinu“ također opisuje metodu analize korištenjem Deansovog prekidača na dvije kolone suprotnog polariteta korištenjem uobičajenog i relativno jeftinog detektora plamena vodikovih iona. Za ovu metodu, ThermoFisher Scientific je objavio rad o primjeni (Application Notes C GC-50). Kao pojednostavljenje, ovaj rad predstavlja bržu metodu s jednom kolonom temeljenu na lokalnom standardu DB37/T-2650 koji je 2015. godine izdala provincija Shandong [5]. Rezultati pokazuju da je ova metoda jednostavna za korištenje, s dobrom ponovljivošću i visokom točnošću. Istovremeno, metoda je optimizirana za rješavanje problema interferencije kvantifikacije anilina sastavom matrice benzina.

2. Pregled principa metode Na polarnoj polietilen glikolnoj (PEG) koloni, anilinski spojevi u automobilskom benzinu odvojeni su od benzinske matrice, a acetofenon je korišten kao interni standard. Sadržaj anilina, N-metilanilina, o-metilanilina, p-metilanilina, m-toluidina i N, n-dimetilanilina u automobilskom benzinu određen je plinskim kromatografom opremljenim detektorom ionizacije plamena (FID), a koncentracija svake komponente izračunata je u odnosu na interni standard.

3. Instrumenti

3.1 Plinski kromatograf Trace 1300E sa shunt/non-shunt ulazom,

Automatski uzorkivač AS1310, detektor ionizacije plamena (FID);

3.2 Kameleonski softver

3.3 Mikrošprica: kapacitet je 10 μL.

4. Reagensi i materijali

4.1 Kolona: Polarna kolona, ​​TG-Wax, duljina kolone 60 m,

Unutarnji promjer 0,25 mm, debljina tekućeg filma 0,25 μm

4.2 Osim ako nije drugačije navedeno, reagensi korišteni u ovoj metodi su analitički čisti i dopušteni

Koristite druge reagense veće čistoće.

Reagensi korišteni u kvalitativne i kvantitativne svrhe, uključujući anilin (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) i N, n-dimetilanilina (CAS#121-69-7), unutarnji standard bio je fenilen

Keton (CASA #96-86-2).

5. Eksperimentalne metode

5.1 Uspostavljanje standardne krivulje

5.1.1 Priprema standardne otopine: Sve standardne tvari su izooktan (kromatografski čiste)

Razrjeđivanje, konfigurirano sa šest anilinskih tvari u koncentracijama 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%,

Za standardne uzorke na razinama od 1,5% i 2%, pogledajte Tablicu 1 za detaljne informacije o koncentraciji.

Tablica 1. Tablica koncentracije standardnog uzorka

5.1.2Standardni uzorci analizirani su GC metodom u Tablici 2

Tablica 2. GC metoda

5.1.3 Kvalitativno: Komponente su kvalitativne prema vremenu zadržavanja svake komponente, a kromatogram standardnog uzorka tipičnog tipa (razina koncentracije 0,1%) prikazan je na slici 1.

Slika 1. Kromatogram tipičnog standardnog uzorka

5.1.4 Uspostavite standardnu ​​krivulju. Uredite metodu kalibracije u metodi obrade podataka u Chameleon softveru, vrsta kalibracije je linearna (nije prisilno postavljena preko ishodišta), vrsta procjene je površina vrha, a unutarnji standard je varijabilni. Jednadžba standardne krivulje i koeficijent linearne korelacije svake komponente prikazani su u Tablici 3, a standardna krivulja svake komponente prikazana je na Slici 2-7.

tablica 3. Podaci kalibracijske krivulje

5.1.5 Izračun rezultata: Izračunat je omjer površine vrha svake komponente i površine vrha acetofenona. Maseni volumski udio svake komponente koji odgovara omjeru očitava se s odgovarajuće korekcijske krivulje, a rezultat je točan do 0,01%.

6. Rezultati i rasprava

6.1 Standardna krivulja: Standardna krivulja je utvrđena pomoću 6 standardnih proizvoda, raspon volumske koncentracije je od 0,01% do 2,0%, a koeficijent linearne korelacije R2 je veći od 0,999 (vidi Tablicu 3 za detalje).

6.2 Verifikacija i optimizacija metode: U usporedbi s Deansovom metodom prebacivanja, metoda jednog stupca predstavljena u ovom radu ima prednosti niske cijene, jednostavnog rada i visoke ponovljivosti. Međutim, neke komponente u matrici benzina mogu utjecati na anilinske spojeve.

Na primjer, prema metodi opisanoj u ovom radu, prilikom ispitivanja slijepog uzorka benzinske matrice, utvrđeno je da nakon usporedbe s kromatogramom standardnog uzorka postoji vrh na oko 0,04 min (širina vrha je 0,07 min) od anilinske komponente standardnog produkta, što ometa analizu anilina. (vidi sliku 2)

3

SL. 2. Usporedba spektra standardne otopine anilina i spektara matrice slijepog benzina

Kako bi se potvrdilo da ova tvar nije anilin i uklonila interferencija s kvantifikacijom anilina, metoda u ovom radu je optimizirana, a proces porasta temperature programa je

Opis DB37/T-2650 od 5℃/min promijenjen je na 4℃/min. Uzorci benzinske matrice s dodatkom standardnih uzorka analizirani su ovom metodom. Kao što se može vidjeti na slici 3,

Optimizirana metoda može odvojiti ovu komponentu od anilina u benzinskoj matrici, što dodatno dokazuje da se uzorak ulja može dobiti metodom DB37/T-2650.

Vrh na 21,905 min nije bio anilin. Interferencijska skupina određena je kao naftalen kvalitativnom masenom spektrometrijom i standardnom usporedbom.

SL. 3. Usporedba spektara uzoraka ulja, uzoraka anilina i benzinske matrice (optimizirana metoda)

6.2 Eksperiment stope iskorištenja i preciznosti: Eksperiment standardne stope iskorištenja proveden je s praznom matricom benzina, a standardna stopa iskorištenja izračunata je s dodatkom od 100 ppm (n=5). Rezultati su prikazani u Tablici 4.

tablica 4. Rezultati ispitivanja stope oporavka i ponovljivosti

7.zaključak

Ovaj eksperiment se odnosi na lokalni standard DB37/T-2650 provincije Shandong i koristi FID detektor za detekciju anilinskih spojeva u benzinu. Metoda je jednostavna, a rezultat pouzdan. Iako se interferencija može koristiti u stvarnoj analizi, interferencija naftalena u nekim benzinskim supstratima na analizu anilina može se izbjeći optimizacijom uvjeta.

Reference:

［1］Zhong Shaofang, WEN Huan i dr. Određivanje metilanilin aditiva u motornom benzinu plinskom kromatografijom [J]. Spectrum Laboratory, 2012., svezak 29, broj 6, 3564-3567.

［2］Zhang Maolin, LI Baoding, ZHANG Yufa. Studija o određivanju N-metilanilina spektrofotometrijskim putem [J]. Časopis Sveučilišta Zhengzhou Grain, 2000, 21(2): 86-88.

［3］Liu Baomin, LIU Minghong, XU Hong i dr. Studija o istovremenom određivanju anilina, N-metilanilina i N, N-dimetilanilina u zraku visokoučinkovitom tekućinskom kromatografijom [J]. Kineski časopis za zdravstvenu inspekciju, 2009., 19(8): 1804-1807.

［4］Yang Yongtan, Wu Ming-qing, WANG Zheng. Raspodjela spojeva koji sadrže dušik u katalitičkom benzinu plinskom kromatografijom - detekcija dušika kemiluminiscencijom [J]. Kromatografija, 2010, 28(4): 336 — 340

DB37/T-2650, Određivanje anilinskih spojeva u motornom benzinu plinskom kromatografijom