何秀艳,刘文洪,李小燕
(宁夏石化公司质检中心,宁夏银川750006)
气相色谱法检测车用汽油添加剂中甲基苯胺类化合物含量
何秀艳,刘文洪,李小燕
(宁夏石化公司质检中心,宁夏银川750006)
建立了气相色谱法测定车用汽油中苯胺类化合物(二甲基苯胺、甲基苯胺、苯胺、邻甲基苯胺、对甲基苯胺、三甲基苯胺)的含量。本方法采用布鲁克GC-450色谱仪,通过毛细管色谱柱进行各组分分离,氢火焰离子化检测器检测,利用外标法进行定量分析。样品的分离度和柱效以及重复性完全满足分析要求。
甲基苯胺类;车用汽油添加剂;气相色谱
辛烷值是衡量汽油在气缸内抗爆震燃烧能力的一个重要指标。为了保证辛烷值的提高,前几年国内引入了汽油抗暴添加剂-三甲基环戊二烯三羟基锰(MMT),促使国内汽油的辛烷值维持在90、93、97。然而在国Ⅴ汽油中,要求不得人为添加含锰添加剂。其指标限值为不大于0.002 g/L。由于降低了含锰添加剂的使用,势必降低了汽油的辛烷值。因此近年来,国内部分炼油生产领域从一些化工生产厂家购买汽油添加剂,在调和汽油时加入这些添加剂来提高汽油辛烷值。然而这些添加剂中大多数为甲基苯胺类化合物,甲基苯胺类的主要组分包括:苯胺、N-甲基苯胺、邻甲基苯胺、对甲基苯胺、3-甲基苯胺、N,N-二甲基苯胺等。而甲基苯胺类为含氮化合物,加入过多会造成汽油的氮含量过高,从而导致汽车尾气中NOx含量升高,对大气环境和人体健康造成危害等影响。但是国家标准GB17930-2013《车用汽油》中并未对该类添加剂做出明确指标限制。
本文建立了色谱分析方法,将所购添加剂进行稀释后分析其中苯胺类化合物,从而鉴定添加剂中甲基苯胺类物质的含量。同时还可以检测成品汽油中是否含有甲基苯胺类化合物。此方法操作简单,重复性好,准确度高,可以对甲基苯胺类化合物达到准确的定性及定量。
色谱仪:布鲁克450-GC;色谱柱:60×0.32×0.45 CP Wax-52 CB毛细管色谱柱;检测器:氢火焰离子化检测器FID;进样口:1177分流/不分流进样口;标准物质:甲基苯胺0.25 g、邻甲基苯胺1 mL、对甲基苯胺0.25 g、3-甲基苯胺0.25 g、N,N-二甲基苯胺0.25 g、苯胺1 mL;气体:氢气:纯度99.99%,氮气:纯度99.99%,压缩空气;进样器:10 μL进样针;电子天平:分辨率0.1 mg;稀释剂:异辛烷99.8%。
进样口温度:150℃;分流比:100:1;进样体积:1 μL;载气:氮气;燃气:氢气;助燃气:空气;柱流量:1.5 mL/min;检测器温度:250℃(见表1)。
表1 气相色谱仪的操作条件
3.1 定性
先将甲基苯胺类化合物的六个组分分别取10 g加异辛烷溶解于25 mL容量瓶中,摇匀后依次注入色谱仪中进行定性分析,得出每个组分的保留时间(见表2)(注:两色谱峰之间的分离度大于1.5)。
表2 甲基苯胺类化合物定性分析
3.2 定量
(1)依次称取各组分标准品0.133 g、0.108 2 g、0.154 2 g、0.252 9 g、0.134 2 g、0.118 8 g于同一样品瓶中,再加入适量异辛烷稀释至10 mL刻线称重,同时计算出稀释后标准物质的浓度。
(2)将标样摇匀后注入色谱仪进行分析,测定各组分的峰面积,同时输入配制各组分的浓度,建立一个一级单点校正曲线Y=Ax+b。本方法采用外标法定量。混合标样在28 min内各组分均得到了较好的分离,典型的色谱图(见图1)。
图1 典型的色谱图
(3)在相同的操作条件下,连续进4次样,测定结果的相对标准偏差在规定的范围之内,使得分析结果的重复性满足要求。
计算公式如下:Cx=Cr×Ax/Ar×100%
式中:Cx-样品浓度;Cr-标样浓度;Ax-标样峰面积;Ar-样品峰面积。
取平行测定结果的算术平均值,结果保留至小数点后2位(见表3)。
表3 相对标准偏差测定
表4 外购汽油的分析
4.1 添加剂的分析
采用本文建立的分析方法,通过回收率的计算,测定出外购两种添加剂中分别含有:92%和95%的苯胺物质,因此不能加入汽油中进行调和。
4.2 外购汽油的分析
用上述方法抽检三批次97号汽油进行分析,发现其中含有苯胺物质,分析结果(见表4)。
4.3 讨论
此方法采用外标法定量,通过程序升温,分析对汽油中的甲基苯胺类添加剂,柱效高,选择性好,分析速度快,操作简单,完全满足于试验要求,对于化工企业汽油调和中添加剂的选择提供可靠的数据。
[1]钟少芳,闻环,徐玲,等.气相色谱法测定车用汽油中的甲基苯胺类添加剂[J].光谱实验室,2012,29(6):3564-3567.
[2]中华人民共和国国家标准.车用汽油GB17930-2013[S].北京:中国标准出版社.
[3]刘虎威.气相色谱法方法及应用[M].北京:化学工业出版社,2007.
Gas chromatography methyl aniline compounds content in motor gasoline additive detection method
HE Xiuyan,LIU Wenhong,LI Xiaoyan
(Quality Inspection Center of Ningxia Petrochemical Company,Yinchuan Ningxia 750006,China)
Establishes the gas chromatography determination of aniline compounds in motor gasoline,(methyl aniline,dimethyl aniline,aniline,adjacent methylaniline,methylaniline,3 methylaniline)determination of the content.This method uses brooke chromatograph GC-450, through the capillary chromatographic column separation of components,hydrogen flame ionization detector,using external standard method for quantitative.Column efficiency and separation of samples and the analysis of the repeatability completely meet requirements.
methyl aniline;motor gasoline additive;gas chromatography
TE622.14
A
1673-5285(2016)12-0140-03
10.3969/j.issn.1673-5285.2016.12.035
2016-11-16