gako-hitza

Gasolina; Gehigarriak; Anilina; Gas kromatografia;

1. Sarrera Bertako petrolioaren energiaren eta fintze-teknologiaren murrizketen ondorioz, merkatuan ohiko findegiek ekoizten dituzten petrolio-produktuak urriak dira, eta horrek petrolio-produktu nahasi ugari merkatuan sartzen ditu. Gasolina nahasi arrunta batez ere nafta aromatiko mistoarekin (olio arina) nahasten da lehengai gisa. Hala ere, lehengaien prezio altuen eta irabazien maximizazioaren testuinguruan, anilina konposatuak askotan erabiltzen dira gasolina-gehigarri ez-konbentzional gisa. Gehigarri horiek dituen gasolinaren kalitate-indizea automobilgintzako gasolina-arau nazionalarekin bat etor dadin, adibidez, % 1 (masa-frakzioa) N-metilanilina gehitzeak oktano-zenbakia 2-4 unitate handitu dezake [1]. Hala ere, anilina-gehigarriek arrisku potentzialak dituzte ibilgailuen mugikortasunerako eta segurtasunerako, eta N-metilanilinak nitrogenoa duten konposatuak dira, eta horrek automobilen ihes-gasetan nitrogeno oxidoen edukia handitzea eragingo du, ingurumenean eta gizakien osasunean eragin kaltegarriak eraginez. Anilina-gehigarrien osagai nagusiak hauek dira: anilina, N-metilanilina, o-metilanilina, p-metilanilina, m-metilanilina eta N,n-dimetilanilina. Gaur egun, metilanilina konposatuak detektatzeko ohiko metodoen artean daude naftaleno dietilamina espektrofotometria, gas kromatografia-nitrogeno kimioluminiszentzia detekzioa, errendimendu handiko likido kromatografia, etab. [2-4]. Naftaleno dietilamina espektrofotometria tradizionalak determinazio-emaitzan eragiten du albo-erreakzioen ondorioz, eta HPLC metodoa gasolina matrizearen interferentziak eragiten du nahitaez.

Gas kromatografoaren bidezko nitrogeno kimiolumineszentzia detekzio metodoak nitrogenoa selektiboki detektatu dezakeen nitrogeno kimiolumineszentzia detektagailu garesti bat prestatzea eskatzen du. Duela gutxi idatzitako (oraindik argitaratu gabe dagoen) "Gas kromatografia gasolinako oxikonposatuak eta anilina konposatuak zehazteko" arau nazionalak ere Deans etengailua erabiltzen duen analisi metodo bat deskribatzen du, bi polaritate kontrako zutabeetan, hidrogeno ioien sugar detektagailu arrunta eta nahiko merkea erabiliz. Metodo honetarako, ThermoFisher Scientific-ek aplikazio-artikulu bat argitaratu du (Application Notes C GC-50). Sinplifikazio gisa, artikulu honek zutabe bakarreko metodo azkarrago bat aurkezten du, Shandong probintziak 2015ean emandako DB37/T-2650 arau lokalean oinarrituta [5]. Emaitzek erakusten dute metodo hau erabiltzeko erraza dela, errepikagarritasun ona eta zehaztasun handia duela. Aldi berean, metodoa optimizatu zen anilinaren kuantifikazioaren interferentziaren arazoa konpontzeko, gasolina matrizearen konposizioaren arabera.

2. Metodoaren printzipioaren ikuspegi orokorra Polietilen glikol polar (PEG) zutabe batean, automobilgintzako gasolinako anilina konposatuak gasolina matrizetik bereizi ziren, eta azetofenona erabili zen barne-estandar gisa. Automobilgintzako gasolinako anilina, N-metilanilina, o-metilanilina, p-metilanilina, m-toluidina eta N, n-dimetilanilina edukia sugar ionizazio detektagailua (FID) duen gas kromatografo baten bidez zehaztu zen, eta osagai bakoitzaren kontzentrazioa barne-estandarrari erreferentzia eginez kalkulatu zen.

3. Instrumentuak

3.1 Trace 1300E gas kromatografoa shunt/ez-shunt sarrerarekin,

AS1310 laginketa automatikoa, Sugar ionizazio detektagailua (FID);

3.2 Kameleoi Softwarea

3.3 Mikroxiringa: edukiera 10 µL da.

4. Erreaktiboak eta materialak

4.1 Zutabea: Zutabe polarra, TG-Wax, 60m-ko zutabe-luzera,

Barne diametroa 0,25 mm, likido-geruzaren lodiera 0,25 μm

4.2 Bestelakorik zehaztu ezean, metodo honetan erabilitako erreaktiboak analitikoki puruak eta onargarriak dira

Erabili purutasun handiagoko beste erreaktibo batzuk.

Helburu kualitatibo eta kuantitatiboetarako erabiltzen diren erreaktiboak, besteak beste, anilina (Ca #62-53-3), N-

Metilanilina (CAS#100-61-8), o-metilanilina (CAS#95-53-4),

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

1) eta N, n-dimetilanilina (CAS#121-69-7), barne-estandarra fenilenoa izan zen

Zetona (CASA #96-86-2).

5. Metodo esperimentalak

5.1 Kurba estandarraren ezarpena

5.1.1 Soluzio estandarraren prestaketa: Substantzia estandar guztiak isooktanoa dira (kromatografikoki puruak)

Diluzioa, hurrenez hurren sei anilina substantziarekin konfiguratuta % 0,1, % 0,2, % 0,5 eta % 1ean,

% 1,5eko eta % 2ko mailetako lagin estandarren kasuan, ikus 1. taula kontzentrazio-informazio zehatza lortzeko.

1. taula. Lagin estandarren kontzentrazio taula

5.1.2Lagin estandarrak 2. taulan agertzen den GC metodoaren arabera aztertu ziren.

2. taula. GC metodoa

5.1.3 Kualitatiboa: Osagaiak kualitatiboak dira osagai bakoitzaren atxikipen-denboraren arabera, eta ohiko motako lagin estandarraren kromatograma (% 0,1eko kontzentrazio-maila) 1. irudian ageri da.

1. irudia. Ohiko lagin estandarraren kromatograma

5.1.4 Ezarri kurba estandar bat. Editatu kalibrazio-metodoa Chameleon softwarean datuak prozesatzeko metodoan, kalibrazio mota lineala izan dadin (ez da jatorriaren gainetik behartuta), ebaluazio mota gailurraren azalera izan dadin eta barne-estandarra aldakorra izan dadin. Osagai bakoitzaren kurba estandarraren ekuazioa eta korrelazio linealaren koefizientea 3. taulan ageri dira, eta osagai bakoitzaren kurba estandarra 2-7 irudian.

3. taula. Kalibrazio-kurbaren datuak

5.1.5 Emaitzen kalkulua: Osagai bakoitzaren gailurraren azaleraren eta azetofenonaren gailurraren azaleraren arteko erlazioa kalkulatu zen. Erlazioari dagokion osagai bakoitzaren masa-bolumenaren frakzioa zuzenketa-kurba egokitik irakurtzen da, eta emaitza % 0,01eko zehaztasuna du.

6. Emaitzak eta eztabaida

6.1 Kurba estandarra: Kurba estandarra 6 produktu estandarrek ezartzen dute, bolumen-kontzentrazio tartea % 0,01etik % 2,0ra bitartekoa da, eta R2 korrelazio linealaren koefizientea 0,999 baino handiagoa da, hurrenez hurren (ikus 3. taula xehetasunetarako).

6.2 Metodoaren egiaztapena eta optimizazioa: Deans etengailu metodoarekin alderatuta, artikulu honetan aurkeztutako zutabe bakarreko metodoak kostu txikia, funtzionamendu erraza eta erreproduzigarritasun handia ditu abantaila gisa. Hala ere, gasolina matrizearen osagai batzuek anilina konposatuei eragin diezaiekete.

Adibidez, artikulu honetan deskribatutako metodoaren arabera, gasolina matrizearen lagin huts bat probatzean, lagin estandarraren kromatogramarekin alderatu ondoren, produktu estandarraren anilina osagaitik 0,04 minutu inguruan gailur bat dagoela ikusten da (gailurraren zabalera 0,07 minutukoa da), eta horrek anilinaren analisia oztopatzen du. (ikus 2. irudia)

3

2. IRUDIA. Anilina estandar soluzioaren espektroen eta gasolina matrizearen espektro hutsen arteko konparaketa

Substantzia hau anilina ez dela baieztatzeko eta anilinaren kuantifikazioan interferentziak ezabatzeko, artikulu honetako metodoa optimizatuta dago, eta programaren tenperatura igotzeko prozesua...

DB37/T-2650 5℃/min-ko deskribapena 4℃/min-ra aldatu zen. Metodo honen bidez aztertu ziren gasolina matrizearen laginak, lagin estandarrak gehituta. 3. irudian ikus daitekeen bezala,

Metodo optimizatuak osagai hau anilinatik bereiz dezake gasolina matrizean, eta, gainera, frogatzen du olio lagina DB37/T-2650 metodoaren bidez lor daitekeela.

21,905 minutuko gailurra ez zen anilina. Interferentzia taldea naftalenoa zela zehaztu zen masa-espektrometria kualitatiboaren eta estandarren konparaketaren bidez.

3. IRUDIA. Olio-laginen, anilina-laginen eta gasolina-matrizearen espektroen konparaketa (metodo optimizatua)

6.2 Berreskuratze-tasa eta zehaztasun-esperimentua: Berreskuratze-tasa estandarraren esperimentua gasolina-matriz hutsarekin egin zen, eta 100 ppm-ko gehikuntza-mailarekin berreskuratze-tasa estandarra erabili zen (n=5). Emaitzak 4. taulan agertzen dira.

4. taula. Berreskuratze-tasa eta errepikagarritasun-proben emaitzak

7.ondorioa

Esperimentu honek Shandong probintziako DB37/T-2650 tokiko estandarrari egiten dio erreferentzia, eta FID detektagailua erabiltzen du gasolinan anilina konposatuak detektatzeko. Metodoa sinplea da eta emaitza fidagarria. Benetako analisian interferentziak erabil daitezkeen arren, naftalenoak gasolina substratu batzuetan anilina analisietan duen interferentzia saihestu daiteke baldintzak optimizatuz.

Erreferentziak:

［1］Zhong Shaofang, WEN Huan et al. Metilanilina gehigarrien zehaztapena motor-gasolinatan gas kromatografia bidez [J]. Spectrum Laboratory, 2012, 29. liburukia, 6. alea, 3564-3567.

(2) Zhang Maolin, LI Baoding, ZHANG Yufa. N-metilanilina espektrofotometria bidez zehazteko ikerketa [J]. Zhengzhou Grain Unibertsitateko Aldizkaria, 2000, 21(2): 86-88.

［3］Liu Baomin, LIU Minghong, XU Hong et al. Airean anilina, N-metilanilina eta N, N-dimetilanilina aldi berean zehazteko ikerketa, errendimendu handiko likido kromatografia bidez [J]. Txinako Osasun Ikuskapen Aldizkaria, 2009, 19(8): 1804-1807.

(4) Yang Yongtan, Wu Ming-qing, WANG Zheng. Gas kromatografia bidez nitrogenoa duten konposatuen banaketa gas katalitikoan - nitrogeno kimioluminiszentzia detekzioa [J]. Kromatografia, 2010, 28(4): 336 — 340

DB37/T-2650, Anilina konposatuen zehaztapena motor-gasolinan gas-kromatografia bidez