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气质联用仪分析柴油中烃类组成


柴油是石油提炼后的一种油质的产物,它由不同的碳氢化合物混合组成,广泛用于大型车辆、船舰、发电机等。柴油的组成决定其性质和性能,而随着我国对于环保越来越重视,对于清洁燃料提出了对芳烃和多环芳烃的控制。因此,对于柴油中的烃类组成的分析,是柴油分析*的分析项目。目前国内外关于柴油的烃类组分的方法主要有以下几种:
astm d2425、sh/t 0606中间馏分烃类组成测定法(质谱法)
astm d5186柴油和航空燃料油芳烃和多环芳烃含量测定法(超临界流体色谱法)
astm d6591、sh/t 0806、en 12916中间馏分芳烃的测定示差折光检测器液相色谱法
本实验采用thermo scientific isq质谱,依据sh/t0606方法,采用石科院的柴油烃类组成分析软件,分析柴油中的烃类、多环芳烃组成,结果准确,重现性*并且优于标准方法要求[1]。
【实验/设备条件】
色谱条件
表1.典型仪器分析条件
色谱条件:
色谱柱:tg-5ms 30 m×0.25 mm×0.25μm 2根;
柱温:恒温60℃(2 min)-40℃/min-300℃(5 min);
进样口温度:300℃;
载气:氦气(99.999%),恒流模式,1.5 ml/min;
分流比:1:30;
进样量:1μl;
质谱条件:
传输线温度:290℃,
离子源温度:300℃;
溶剂延迟时间:2 min,
扫描模式:full scan50-300
fid条件:
fid温度:350℃;
air: 350 ml/min;
h2:35 ml/min;
makeup-n2:40 ml/min
【实验/操作方法】
1.在固相萃取柱中加入0.5 ml正戊烷。
2.待正戊烷被固定相*吸附后,用0.25 ml注射器吸取约0.1 ml试样滴入固相萃取柱中的筛板上。
3.在固相萃取柱的样品出口下端放置一25 ml锥形瓶,依次用2 ml正戊烷和0.5 ml二氯甲烷与乙醇体积比为5:1的混合溶液冲洗固定相,洗脱出其中吸附的饱和烃馏分,饱和烃馏分的洗脱液收集于此25 ml锥形瓶中。待所加入的0.5 ml二氯甲烷与乙醇体积比为5:1的混合溶液刚刚*进入固定相时,更换另一25 ml锥形瓶,再用2 ml二氯甲烷与乙醇体积比为5:1的混合溶液冲洗固定相,洗脱出所吸附的芳烃馏分,芳烃组分洗脱液收集于此25 ml锥形瓶中。洗脱速度控制在约为2 ml/min。
4.用移液管分别向接收有饱和烃和芳烃冲洗液的25 ml锥形瓶中准确加入1.00 ml内标溶液,摇匀。
内标溶液的制备方法:称取约0.1 g内标物(色谱纯的正三十烷或正三十二烷)溶解在150 ml正己烷中。
【实验结果/结论】
标准溶液分析结果
根据石科院分析要求,本实验需要一针进样,将样品分入两个检测器,fid和ms,因此需要采用转换接头。将原ssl进样口色谱柱连接接头更换为restek pn27185,可以同时连接两根色谱柱,一根连接到fid检测器,一根连接到ms,如下图所示:
图1色谱连接流路图
将色谱柱连接好后,取前处理得到的烃类样品进样,按照色谱条件测定,结果如下:
图2烃类质谱端谱图
图3烃类fid端色谱图
将前处理得到的芳烃烃类样品,进样谱图如下:
图4芳烃类质谱端谱图
图5芳烃类fid端谱图
依照sh/t 0606方法将前处理得到的样品,连续进样4针,采用石科院软件进行数据处理得到结果如表2所示:
表2.柴油中间馏分重现性数据
根据sh/t 0606方法要求,饱和烃和芳烃馏分两次色谱分析测定结果之差应小于1.2%。采用thermo的isq连续4针进样,分析结果误差饱和烃小于0.1%,芳烃小于0.4%,*优于标准方法要求。
结论
thermo scientific的isq气质联用仪配合trace 1300系列的fid检测器,在分析柴油中的中间馏分时,结果准确,重现性良好。在分析饱和烃时,重现性误差小于0.1%,芳烃分析重现性误差小于0.4%,*优于sh/t0606中对于误差1.2%的要求。
【仪器/耗材清单】
thermo scientific isq质谱仪,气相为thermo trace1310配备了ssl(毛细柱进样口)和fid检测器;
进样口转换接头cat.# 27185(restek)
柴油标准品、固相萃取柱以及柴油烃类组成分析软件购买自中国石化科学研究院。
关键词:发电机 色谱柱 气质联用仪 质谱仪
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