ključna riječ

Benzin; Aditivi; Anilin; Plinska hromatografija;

1. Uvod Zbog ograničenja domaće naftne energije i tehnologije rafiniranja, naftni proizvodi koje proizvode redovne rafinerije na tržištu su deficitarni, što dovodi do velikog broja miješanih naftnih proizvoda koji preplavljuju tržište. Redovni miješani benzin se uglavnom miješa sa miješanom aromatičnom naftom (laki naftni derivat) kao sirovinom. Međutim, u kontekstu visokih cijena sirovina i maksimiziranja profita, anilinski spojevi se često koriste kao nekonvencionalni aditivi za benzin. Da 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-metilanilin su spojevi koji sadrže dušik, što će dovesti do povećanja sadržaja dušikovih oksida u ispušnim plinovima automobila, uzrokujući štetne učinke na atmosfersku okolinu i ljudsko zdravlje. Glavne komponente anilinskih aditiva uključuju anilin, N-metilanilin, o-metilanilin, p-metilanilin, m-metilanilin i N,n-dimetilanilin. Trenutno, najčešće prijavljene metode za detekciju metilanilin spojeva uključuju naftalen dietilamin spektrofotometriju, plinsku hromatografiju-detekciju dušika hemiluminiscencijom, visokoučinkovitu tekućinsku hromatografiju itd. [2-4]. Tradicionalna naftalen dietilamin spektrofotometrija ometa rezultate određivanja zbog pojave sporednih reakcija, a HPLC metoda je neizbježno pod utjecajem interferencije benzinske matrice.

Metoda detekcije dušika pomoću plinske hromatografije i hemiluminiscencije zahtijeva pripremu skupog detektora dušika koji može selektivno detektirati dušik. Nedavno izrađen (još nije objavljen) nacionalni standard "Plinska hromatografija za određivanje oksispojenih 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 zasnovanu na lokalnom standardu DB37/T-2650 koji je 2015. godine izdala provincija Shandong [5]. Rezultati pokazuju da je ova metoda jednostavna za rukovanje, s dobrom ponovljivošću i visokom tačnošću. Istovremeno, metoda je optimizirana za rješavanje problema interferencije kvantifikacije anilina sastavom matrice benzina.

2. Pregled principa metode Na koloni polarnog polietilen glikola (PEG), anilinski spojevi u automobilskom benzinu su odvojeni 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 plamene ionizacije (FID), a koncentracija svake komponente izračunata je u odnosu na interni standard.

3. Instrumenti

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

Automatski uzorkivač AS1310, detektor jonizacije plamena (FID);

3.2 Kameleon softver

3.3 Mikrošprica: kapacitet je 10 μL.

4. Reagensi i materijali

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

Unutrašnji prečnik 0,25 mm, debljina tečnog filma 0,25 μm

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

Koristite druge reagense veće čistoće.

Reagensi koji se koriste 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-dimetilanilin (CAS#121-69-7), interni standard je bio fenilen

Keton (CASA #96-86-2).

5. Eksperimentalne metode

5.1 Utvrđivanje standardne krivulje

5.1.1 Priprema standardnog rastvora: Sve standardne supstance su izooktan (hromatografski čiste)

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

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

Tabela 1. Tabela standardne koncentracije uzorka

5.1.2Standardni uzorci su analizirani prema GC metodi u Tabeli 2

Tabela 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. Hromatogram tipičnog standardnog uzorka

5.1.4 Uspostavite standardnu ​​krivulju. Uredite metodu kalibracije u metodi obrade podataka u Chameleon softveru, tip kalibracije je linearni (nije nametnut preko ishodišta), tip evaluacije je površina vrha, a interni standard je varijabilni. Jednačina standardne krive i koeficijent linearne korelacije svake komponente prikazani su u Tabeli 3, a standardna krivulja svake komponente prikazana je na Slici 2-7.

tabela 3. Podaci kalibracijske krive

5.1.5 Izračunavanje rezultata: Izračunat je odnos površine vrha svake komponente i površine vrha acetofenona. Maseni volumenski udio svake komponente koji odgovara omjeru očitava se s odgovarajuće korekcijske krive, a rezultat je tačan do 0,01%.

6. Rezultati i diskusija

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

6.2 Verifikacija i optimizacija metode: U poređenju sa Deansovom metodom prebacivanja, metoda jedne kolone predstavljena u ovom radu ima prednosti niske cijene, jednostavnog rada i visoke ponovljivosti. Međutim, neke komponente u matrici benzina mogu uticati na anilinske spojeve.

Na primjer, prema metodi opisanoj u ovom radu, prilikom testiranja uzorka slijepe probe benzinske matrice, utvrđeno je da nakon poređenja sa hromatogramom 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. Poređenje spektra standardnog rastvora anilina i spektra matrice slijepog benzina

Kako bi se potvrdilo da ova supstanca nije anilin i eliminisala interferencija sa kvantifikacijom anilina, metoda u ovom radu je optimizovana, 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 matrici benzina, što dodatno dokazuje da se uzorak ulja može dobiti metodom DB37/T-2650.

Vrh na 21,905 min nije bio anilin. Interferencijska grupa je određena kao naftalen kvalitativnom masenom spektrometrijom i standardnim poređenjem.

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

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

tabela 4. Rezultati testa 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 hromatografijom [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 Univerziteta za žitarice u Zhengzhouu, 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 visokoefikasnom tečnom hromatografijom [J]. Kineski časopis za zdravstvenu inspekciju, 2009, 19(8): 1804-1807.

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

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