cuvânt cheie

Benzină; aditivi; Anilină; cromatografia gazoasă;

1. introducere Datorită restricțiilor privind energia petrolieră autohtonă și tehnologia de rafinare, produsele petroliere produse de rafinăriile obișnuite de pe piață sunt insuficiente, ceea ce face ca un număr mare de produse petroliere amestecate să inunde piața. Benzina amestecată obișnuită este în principal amestecată cu nafta aromatică amestecată (ulei ușor) ca materii prime. Cu toate acestea, pe fondul prețurilor ridicate ale materiilor prime și al maximizării profiturilor, compușii de anilină sunt adesea utilizați ca aditivi neconvenționali pentru benzină. Pentru ca indicele de calitate al benzinei cu astfel de aditivi să îndeplinească standardul național de benzină pentru automobile, de exemplu, adăugarea a 1% (fracție de masă) N-metilanilină poate crește cifra octanică cu 2-4 unități [1]. Cu toate acestea, aditivii de anilină prezintă pericole potențiale pentru mobilitatea și siguranța vehiculelor, iar N-metilanilinele sunt compuși care conțin azot, ceea ce va duce la o creștere a conținutului de oxizi de azot din evacuarea autovehiculelor, provocând efecte dăunătoare asupra mediului atmosferic și sănătății umane. . Componentele principale ale aditivilor de anilină includ anilina, N-metilanilina, o-metilanilina, p-metilanilina, m-metilanilina și N, n-dimetilanilina. În prezent, metodele frecvent raportate pentru detectarea compușilor metilanilinei includ spectrofotometria naftalen dietilamină, cromatografia gazoasă-detecția prin chimiluminiscență a azotului, cromatografia lichidă de înaltă performanță, etc. [2-4]. Spectrofotometria tradițională cu naftalen dietilamină interferează cu rezultatul determinării din cauza apariției reacțiilor secundare, iar metoda HPLC este inevitabil afectată de interferența matricei de benzină.

Metoda de detectare a chimioluminiscenței cu gaz cromatograf-azot necesită pregătirea unui detector scump de chimiluminiscență a azotului care poate detecta selectiv azotul. Standardul național recent elaborat (încă nu a fost publicat) „Gaz Chromatography for the Determination of Oxycompounds and aniline Compounds in Gasoline” descrie, de asemenea, o metodă de analiză care folosește comutatorul Deans pe două coloane cu polaritate opusă folosind detectorul de flacără cu ioni de hidrogen comun și relativ ieftin. Pentru această metodă, ThermoFisher Scientific a publicat o lucrare de aplicație (Application Notes C GC-50). Ca o simplificare, această lucrare introduce o metodă mai rapidă cu o singură coloană bazată pe standardul local DB37/T-2650 emis de provincia Shandong în 2015 [5]. Rezultatele arată că această metodă este simplu de utilizat, cu repetabilitate bună și precizie ridicată. În același timp, metoda a fost optimizată pentru a rezolva problema interferenței cuantificării anilinei prin compoziția matricei de benzină.

2. Prezentare generală a principiului metodei Pe o coloană de polietilen glicol polar (PEG), compușii de anilină din benzina auto au fost separați de matricea de benzină, iar acetofenona a fost folosită ca standard intern. Conținutul de anilină, N-metilanilină, o-metilanilină, p-metilanilină, m-toluidină și N, n-dimetilanilină din benzina pentru automobile a fost determinat prin cromatograf în gaz echipat cu detector de ionizare cu flacără (FID), iar concentrația fiecărui component a fost calculate prin referire la standardul intern.

3. Instrumente

3.1 Cromatograf de gaze Trace 1300E cu intrare shunt/non-shunt,

Prelevator automat AS1310, detector cu ionizare flacara (FID);

3.2 Software Cameleon

3.3 Microseringă: capacitatea este de 10 uL.

4. Reactivi și materiale

4.1 Coloană: coloană polară, TG-Wax, lungimea coloanei 60 m,

Diametru interior 0,25 mm, grosimea peliculei lichide 0,25 μm

4.2 Dacă nu se specifică altfel, reactivii utilizați în această metodă sunt puri din punct de vedere analitic și permisi

Utilizați alți reactivi de puritate mai mare.

Reactivi utilizați în scopuri calitative și cantitative, inclusiv anilina (Ca #62-53-3), N-

Metilanilină (CAS#100-61-8), o-metilanilină (CAS#95-53-4),

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

1) și N,n-dimetilanilină (CAS#121-69-7), standardul intern a fost fenilen

Cetonă (CASA #96-86-2).

5. Metode experimentale

5.1 Stabilirea curbei standard

5.1.1 Prepararea soluției standard: Toate substanțele standard sunt izooctanice (pure cromatografic)

Diluție, respectiv configurată cu șase substanțe anilină în 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%,

Pentru probele standard la niveluri de 1,5% și 2%, consultați Tabelul 1 pentru informații detaliate despre concentrație.

Tabelul 1. Tabelul standard de concentrație a probei

5.1.2Probele standard au fost analizate conform metodei GC din tabelul 2

Tabelul 2. Metoda GC

5.1.3 Calitativ: Componentele sunt calitative în funcție de timpul de retenție al fiecărei componente, iar cromatograma eșantionului standard de tip tipic (nivel de concentrație 0,1%) este prezentată în Figura 1。

Figura 1. Cromatograma eșantionului standard tipic

5.1.4 Stabiliți o curbă standard. Editați metoda de calibrare în metoda de procesare a datelor în software-ul Chameleon, tipul de calibrare este liniar (nu forțat peste origine), tipul de evaluare este zona de vârf, iar standardul intern este variabil. Ecuația curbei standard și coeficientul de corelație liniară ale fiecărei componente sunt prezentate în Tabelul 3, iar curba standard a fiecărei componente este prezentată în Figura 2-7.

tabelul 3. Date curbei de calibrare

5.1.5 Calcul rezultat: a fost calculat raportul dintre aria vârfului fiecărei componente și aria vârfului acetofenonei. Fracția de volum de masă a fiecărei componente corespunzătoare raportului este citită din curba de corecție corespunzătoare, iar rezultatul este precis la 0,01%.

6. Rezultate și discuții

6.1 Curba standard: Curba standard este stabilită de 6 produse standard, intervalul de concentrație în volum este de la 0,01% la 2,0%, iar coeficientul de corelație liniară R2 este mai mare decât 0,999, respectiv (a se vedea Tabelul 3 pentru detalii).。

6.2 Verificarea și optimizarea metodei: În comparație cu metoda Deans switch, metoda cu o singură coloană introdusă în această lucrare are avantajele unui cost redus, operare simplă și reproductibilitate ridicată. Cu toate acestea, unele componente din matricea de benzină pot afecta compușii de anilină.

De exemplu, conform metodei descrise în această lucrare, la testarea unei probe de matrice de benzină martor, se constată că, după compararea cu cromatograma probei standard, există un vârf la aproximativ 0,04 min (lățimea vârfului este 0,07 min) din componenta anilină a produsului standard, care interferează cu analiza anilinei. (vezi Figura 2)

3

SMOCHIN. 2. Comparație între spectrele soluției standard de anilină și spectrele matricei de benzină martor

Pentru a confirma că această substanță nu este anilină și pentru a elimina interferența la cuantificarea anilinei. Metoda din această lucrare este optimizată, iar procesul de creștere a temperaturii programului este

Descrierea DB37/T-2650 a 5℃/min a fost schimbată la 4℃/min. Probele de matrice de benzină cu probe standard adăugate au fost analizate prin această metodă. După cum se poate observa din fig. 3,

Metoda optimizată poate separa această componentă de anilina din matricea de benzină și demonstrează în continuare că proba de ulei poate fi obținută prin metoda DB37/T-2650

Vârful la 21,905 min nu a fost anilină. Grupul de interferență a fost determinat a fi naftalină prin spectrometrie de masă calitativă și comparație standard.

SMOCHIN. 3. Compararea spectrelor probelor de ulei, probelor de anilină și matricei de benzină (metoda optimizată)

6.2 Viteza de recuperare și experimentul de precizie: Experimentul standard de viteză de recuperare a fost efectuat cu matrice de benzină martor și a fost efectuată rata de recuperare standard cu nivelul de adăugare de 100 ppm (n=5). Rezultatele au fost prezentate în tabelul 4.

tabelul 4. Rata de recuperare și rezultatele testelor de repetabilitate

7.concluzie

Acest experiment se referă la standardul local DB37/T-2650 al provinciei Shandong și adoptă un detector FID pentru a detecta compușii de anilină în benzină. Metoda este simplă și rezultatul este de încredere. Deși interferența poate fi utilizată în analiza efectivă, interferența naftalenei din unele substraturi de benzină la analiza anilinei poate fi evitată prin optimizarea condițiilor.

Referinte:

［1］Zhong Shaofang, WEN Huan și colab. Determinarea aditivilor de metilanilină în benzina de motor prin cromatografie gazoasă [J]. Spectrum Laboratory, 2012, Volumul 29, Numărul 6, 3564-3567.

［2］Zhang Maolin, LI Baoding, ZHANG Yufa. Studiu privind determinarea N-metilanilinei prin spectrofotometrie [J]. Journal of Zhengzhou Grain University, 2000, 21(2) : 86-88.

［3］Liu Baomin, LIU Minghong, XU Hong et al. Studiu privind determinarea simultană a anilinei, N-metilanilinei și N, N-dimetilanilinei în aer prin cromatografie lichidă de înaltă performanță [J]. Chinese Journal of Health Inspection, 2009, 19(8) : 1804-1807.

［4］Yang Yongtan, Wu Ming-qing, WANG Zheng.Distribuția compușilor care conțin azot în benzina catalitică prin cromatografie gazoasă-Detecția chimioluminiscenței azotului [J]. Chromatography, 2010, 28(4): 336 — 340

DB37/T-2650, Determinarea compușilor de anilină în benzina de motor prin cromatografie gazoasă