кілт сөз

Бензин; Қоспалар; Анилин; Газ хроматографиясы;

1. Кіріспе Отандық мұнай энергиясы мен мұнай өңдеу технологиясының шектелуіне байланысты нарықта кәдімгі мұнай өңдеу зауыттары шығаратын мұнай өнімдері тапшы, бұл нарықты көптеген аралас мұнай өнімдерімен толтырады. Кәдімгі аралас бензин негізінен шикізат ретінде аралас хош иісті нафтамен (жеңіл мұнай) араластырылады. Дегенмен, шикізат бағаларының жоғары болуы және пайданы барынша арттыру аясында анилин қосылыстары көбінесе дәстүрлі емес бензин қоспалары ретінде қолданылады. Мұндай қоспалары бар бензиннің сапа индексін ұлттық автомобиль бензині стандартына сәйкестендіру үшін, мысалы, 1% (массалық үлес) N-метиланилин қосу октан санын 2-4 бірлікке арттыруы мүмкін [1]. Дегенмен, анилин қоспалары көлік құралдарының қозғалғыштығы мен қауіпсіздігіне қауіп төндіруі мүмкін, ал N-метиланилиндер азот құрамдас қосылыстар болып табылады, бұл автомобиль шығарындыларындағы азот оксидтерінің құрамының артуына әкеледі, бұл атмосфералық ортаға және адам денсаулығына зиянды әсер етеді. Анилин қоспаларының негізгі компоненттеріне анилин, N-метиланилин, o-метиланилин, p-метиланилин, m-метиланилин және N, n-диметиланилин жатады. Қазіргі уақытта метиланилин қосылыстарын анықтаудың кең таралған әдістеріне нафталин диэтиламин спектрофотометриясы, газ хроматографиясы-азот хемилюминесценциясын анықтау, жоғары өнімді сұйықтық хроматографиясы және т.б. жатады [2-4]. Дәстүрлі нафталин диэтиламин спектрофотометриясы жанама реакцияның пайда болуына байланысты анықтау нәтижесіне кедергі келтіреді, ал HPLC әдісі бензин матрицасының интерференциясына сөзсіз әсер етеді.

Газ хроматографы-азот хемилюминесценциясын анықтау әдісі азотты селективті түрде анықтай алатын қымбат азот хемилюминесценциясын анықтау құралын дайындауды талап етеді. Жақында жасалған (әлі жарияланбаған) «Бензиндегі оксиқосылыстар мен анилин қосылыстарын анықтауға арналған газ хроматографиясы» ұлттық стандартында кең таралған және салыстырмалы түрде арзан сутегі иондарының жалын детекторын пайдаланып, екі қарама-қарсы полярлық бағандарда Deans қосқышын пайдаланып талдау әдісі сипатталған. Бұл әдіс үшін ThermoFisher Scientific қолданбалы мақаласын (Application Notes C GC-50) жариялады. Жеңілдету ретінде бұл мақалада 2015 жылы Шаньдун провинциясы шығарған жергілікті DB37/T-2650 стандартына негізделген жылдамырақ бір бағаналы әдіс енгізіледі [5]. Нәтижелер бұл әдістің жұмыс істеуі қарапайым, жақсы қайталанымдылығы және жоғары дәлдігі бар екенін көрсетеді. Сонымен қатар, әдіс бензин матрицасының құрамымен анилинді сандық анықтаудың араласу мәселесін шешу үшін оңтайландырылды.

2. Әдіс принципіне шолу Полярлы полиэтиленгликоль (PEG) бағанында автомобиль бензиніндегі анилин қосылыстары бензин матрицасынан бөлініп алынды, ал ацетофенон ішкі эталон ретінде пайдаланылды. Автомобиль бензиніндегі анилиннің, N-метиланилиннің, o-метиланилиннің, p-метиланилиннің, m-толуидиннің және N, n-диметиланилиннің құрамы жалын ионизациясы детекторымен (FID) жабдықталған газ хроматографымен анықталды, ал әрбір компоненттің концентрациясы ішкі эталонға сілтеме жасай отырып есептелді.

3. Аспаптар

3.1 Шунтталған/шунтсыз кірісі бар Trace 1300E газ хроматографы,

AS1310 автоматты сынама алу құрылғысы, жалын иондану детекторы (FID);

3.2 Хамелеон бағдарламалық жасақтамасы

3.3 Микрошприц: сыйымдылығы 10 мкл.

4. Реагенттер мен материалдар

4.1 Баған: Полярлық баған, TG-Wax, баған ұзындығы 60 м,

Ішкі диаметрі 0,25 мм, сұйық қабықша қалыңдығы 0,25 мкм

4.2 Егер басқаша көрсетілмесе, осы әдісте қолданылатын реагенттер аналитикалық таза және рұқсат етілген

Жоғары тазалықтағы басқа реагенттерді қолданыңыз.

Сапалық және сандық мақсаттарда қолданылатын реагенттер, соның ішінде анилин (Ca #62-53-3), N-

Метиланилин (CAS#100-61-8), o-метиланилин (CAS#95-53-4),

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

1) және N, n-диметиланилин (CAS#121-69-7), ішкі стандарт фенилен болды

Кетон (CASA #96-86-2).

5. Тәжірибелік әдістер

5.1 Стандартты қисық сызықты құру

5.1.1 Стандартты ерітіндіні дайындау: Барлық стандартты заттар изооктан (хроматографиялық таза) болып табылады.

Сұйылтуға сәйкесінше алты анилин затымен 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1% ерітінділерінде конфигурацияланған.

1,5% және 2% деңгейлеріндегі стандартты үлгілер үшін концентрация туралы толық ақпарат алу үшін 1-кестені қараңыз.

1-кесте. Стандартты үлгі концентрациясының кестесі

5.1.2Стандартты үлгілер 2-кестедегі GC әдісіне сәйкес талданды

2-кесте. GC әдісі

5.1.3 Сапалық: Компоненттер әр компоненттің сақталу уақытына сәйкес сапалық болып табылады, ал типтік типтегі (0,1% концентрация деңгейі) стандартты үлгінің хроматограммасы 1-суретте көрсетілген.

1-сурет. Типтік стандартты үлгінің хроматограммасы

5.1.4 Стандартты қисықты құрыңыз. Chameleon бағдарламалық жасақтамасындағы деректерді өңдеу әдісіндегі калибрлеу әдісін өңдеңіз, калибрлеу түрі сызықтық (бастапқы нүкте бойынша мәжбүрленбеген), бағалау түрі шың ауданы және ішкі стандарт айнымалы. Әрбір компоненттің стандартты қисық теңдеуі және сызықтық корреляция коэффициенті 3-кестеде, ал әрбір компоненттің стандартты қисығы 2-7 суретте көрсетілген.

3-кесте. Калибрлеу қисығының деректері

5.1.5 Нәтижені есептеу: Әрбір компоненттің шың ауданының ацетофенон шың ауданына қатынасы есептелді. Әрбір компоненттің қатынасына сәйкес келетін массалық көлемдік үлесі тиісті түзету қисығынан оқылады және нәтиже 0,01%-ға дейін дәл болады.

6. Нәтижелер мен пікірталас

6.1 Стандартты қисық: Стандартты қисық 6 стандартты өніммен белгіленген, көлемдік концентрация диапазоны 0,01%-дан 2,0%-ға дейін, ал сызықтық корреляция коэффициенті R2 сәйкесінше 0,999-дан жоғары (толығырақ 3-кестені қараңыз).

6.2 Әдісті тексеру және оңтайландыру: Динс коммутаторы әдісімен салыстырғанда, осы мақалада енгізілген бір бағаналы әдістің төмен құны, қарапайым жұмысы және жоғары қайталанымдылығы сияқты артықшылықтары бар. Дегенмен, бензин матрицасындағы кейбір компоненттер анилин қосылыстарына әсер етуі мүмкін.

Мысалы, осы мақалада сипатталған әдіске сәйкес, бос бензин матрицалық үлгісін сынау кезінде стандартты үлгінің хроматограммасымен салыстырғаннан кейін, стандартты өнімнің анилин компонентінен шамамен 0,04 мин (шыңның шыңының ені 0,07 мин) шың бар екені анықталды, бұл анилинді талдауға кедергі келтіреді. (2-суретті қараңыз)

3

2-СУРЕТ. Анилин стандартты ерітіндісінің спектрлері мен бос бензин матрицалық спектрлерін салыстыру

Бұл заттың анилин емес екенін растау және анилинді сандық анықтауға кедергі келтіруді жою үшін. Бұл мақаладағы әдіс оңтайландырылған және бағдарламаның температураны көтеру процесі...

DB37/T-2650 сипаттамасы 5℃/мин 4℃/мин болып өзгертілді. Стандартты үлгілер қосылған бензин матрицалық үлгілері осы әдіспен талданды. 3-суреттен көріп отырғанымыздай,

Оңтайландырылған әдіс бұл компонентті бензин матрицасындағы анилиннен бөле алады және мұнай үлгісін DB37/T-2650 әдісімен алуға болатынын дәлелдейді.

21,905 мин шыңы анилин емес еді. Интерференциялық топ сапалық масс-спектрометрия және стандартты салыстыру арқылы нафталин болып анықталды.

3-СУРЕТ. Мұнай үлгілерінің, анилин үлгілерінің және бензин матрицасының спектрлерін салыстыру (оңтайландырылған әдіс)

6.2 Қалпына келтіру жылдамдығы және дәлдік эксперименті: Стандартты қалпына келтіру жылдамдығы эксперименті бос бензин матрицасымен жүргізілді, ал қосу деңгейі 100 ppm болатын стандартты қалпына келтіру жылдамдығы орындалды (n=5). Нәтижелер 4-кестеде көрсетілген.

4-кесте. Қалпына келтіру жылдамдығы және қайталанымдылық сынағының нәтижелері

7.қорытынды

Бұл тәжірибе Шаньдун провинциясының жергілікті DB37/T-2650 стандартына сілтеме жасайды және бензиндегі анилин қосылыстарын анықтау үшін FID детекторын қолданады. Әдіс қарапайым және нәтижесі сенімді. Нақты талдауда кедергі қолданылуы мүмкін болса да, кейбір бензин субстраттарында нафталиннің анилин талдауына кедергі келтіруін жағдайларды оңтайландыру арқылы болдырмауға болады.

Сілтемелер:

［1］Чжун Шаофанг, Вэнь Хуань және т.б. Газ хроматографиясы арқылы мотор бензиніндегі метиланилин қоспаларын анықтау [J]. Spectrum зертханасы, 2012, 29-том, 6-шығарылым, 3564-3567.

2. Чжан Маолин, Ли Баодин, Чжан Юфа. N-метиланилинді спектрофотометрия арқылы анықтау бойынша зерттеу [J]. Чжэнчжоу астық университетінің журналы, 2000, 21(2): 86-88.

［3］Лю Баомин, ЛИУ Мингхонг, СЮ Хун және т.б. Ауадағы анилинді, N-метиланилинді және N, N-диметиланилинді жоғары өнімді сұйықтық хроматографиясы арқылы бір мезгілде анықтау бойынша зерттеу [J]. Қытай денсаулық сақтау инспекциясы журналы, 2009, 19(8): 1804-1807.

4. Ян Юнтан, У Мин-цин, Ван Чжэн. Газ хроматографиясы арқылы каталитикалық бензиндегі азот құрамдас қосылыстардың таралуы - Азот хемилюминесценциясын анықтау [J]. Хроматография, 2010, 28(4): 336 — 340

DB37/T-2650, Автомобиль бензиніндегі анилин қосылыстарын газ хроматографиясы арқылы анықтау