Высокоэффективная газовая хроматография в комплексном анализе моторных топлив
Старицин Д.А.,1 Промоторов Д.В.2
1Тюменский государственный университет,
Тюмень, Россия.
Аспирант 2г.
2Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия. Студент VI курса.
Научный руководитель: Третьяков Н.Ю.
В настоящее время существует множество принципиально разных методов анализа, которые предназначены для достоверного определения состава и свойств сложных смесей, какими являются бензины, нафта и др. В зависимости от поставленной задачи возможно определение какого-либо одного компонента пробы, либо группы веществ, либо детального, покомпонентного состава объекта анализа. В некоторых случаях важным является изучение аддитивных свойств сложной смеси [1].
С аналитической точки зрения многокомпонентные системы весьма сложны для анализа. Так для анализа нефтепродуктов, в частности бензинов, классическими методами (ГОСТ Р 51866-2002) необходима специально подготовленная лаборатория, с многочисленным
персоналом [2].
Высокоэффективная газовая хроматография позволяет получить весь спектр характеристик при анализе бензинов при этом в несколько раз сократить время анализа. Становится возможным достоверное выявление одного из распространенного метода фальсификации топлива – введение дополнительного количества антидетонационных присадок с целью превращения низкооктанового бензина в более высокооктановый. Выявление фальсификации возможно даже при содержании оксигенатов, допустимом ГОСТом [1].
В данной работе использован хроматографический метод анализа моторных топлив в соответствие с ГОСТ Р 52714-2007. Для расчета эксплуатационных характеристик, в том числе октанового числа по моторному и исследовательском методам (ММ и ИМ соответственно), а также фракционного состава и содержания нормируемых компонентов был использован программный продукт «ХРОМАТЭК-DHA» [1,3]. Анализ проводили на хроматографе «Хроматэк-Кристалл 5000.2» с системой захолаживания термостата и устройством автоматического ввода пробы. В анализе была использована капиллярная колонка типа
HP-1 (DB-1) 100м x 0,25мм х 0,5мкм из кварцевого стекла с привитой метилсиликоновой фазой. Полученные результаты анализов были оценены путем сравнения с протоколами анализов, проведенных по классическим методикам сертифицированными нефтехимическими лабораториями. Так, в таблице 1 сведены результаты определения одного из наиболее важных параметров – октанового числа.
Для контроля оценки содержания оксигенатов в исследуемых бензинах использован метод двумерной газовой хроматографии (ГОСТ Р ЕН 13132-2008) с переключением потоков [4]. В таблице 2 представлены данные по содержанию оксигенатов в различных бензинах полученные по ГОСТ Р 52714-2007 и ГОСТ Р ЕН 13132-2008. Удовлетворительная сходимость по определению концентраций оксигенатов свидетельствует о не наложении пиков оксигенатов и углеводородных компонентов получаемых при детальном углеводородном анализе.
Таблица 1. Сравнение значений октановых чисел полученных по стандартной методике и газохроматографическим методом
| ГОСТ 511-8226 | ГОСТ Р 52714-2007 | ||||
| № пробы | Марка топлива | ИМ | ММ | ИМ | ММ |
| 1.1 | Премиум-95 | 95,4 | 85,0 | 95,1 | 84,5 |
| 1.2 | Премиум-95 | 96,0 | 85,4 | 95,6 | 83,9 |
| 2.1 | Регуляр-92 | 92,8 | 84,6 | 93,4 | 87,1 |
| 2.2 | Регуляр-92 | 93,2 | 84,6 | 93,5 | 87,2 |
| 2.3 | Премиум-95 | 95,7 | 86,2 | 95,9 | 87,7 |
| 2.4 | Премиум-95 | 95,6 | 86,2 | 96,1 | 87,7 |
Таблица 2. Результаты определения оксигенатов в товарных бензинах
| Марка топлива | Содержание оксигенатов, % об. ГОСТ Р 52714-2007 | Содержание оксигенатов, % об. ГОСТ Р ЕН 13132-2008 |
| Аи – 80 | 0,13 | 0,12 |
| Регуляр – 92 | 3,25 | 3,22 |
| Премиум - 95 | 4,72 | 4,68 |
Таким образом, проведенный комплекс исследований товарных бензинов методом капиллярной газовой хроматографии показал, что полученные расчетные данные хорошо коррелируют с результатами классических методов анализа топлив.
Литература:
[1] Старицин Д.А., Промоторов Д.В., Третьяков Н.Ю. Вестник Тюменского государственного университета. Химия №5, 71-78 (2011)
[2] ГОСТ Р 51866-2002. Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин
[3] ГОСТ Р 52714-2007 Бензины автомобильные. Определение индивидуального углеводородного состава методом капиллярной газовой хроматографии.
[4] ГОСТ Р ЕН 13132-2008 Нефтепродукты жидкие. Бензин неэтилированный. Определение органических кислородсодержащих соединений и общего содержания органически связанного кислорода методом газовой хроматографии с использованием переключающихся колонок.