生物柴油中原油检测方案(红外光谱仪)

欲了解更多信息，请扫描二维码关注我们的微信公众账号◎2017， PerkinElmer， Inc. 版权所有。保留所有权利。 PerkinElmer 是 PerkinElmer， Inc. 的注册商标。所有其他商标均为其各自所有者的财产。所有解释权归PerkinElmer.009163A_CHN_01 PKI 利用红外光谱学测定生物柴油的原油 简介 生物柴油是通过酯交换反应由一系列天然脂肪和油品产 生的可再生燃料，在酯交换 特别容易受到给料影响的一种性质就是浊点，在浊点温度下固体晶体开始形成，产生混浊的悬浮物并有可能堵塞燃料过滤器。如若在凉爽的气候下进行操作，低浊点特性极为关键。我们发现源自不同给料的生物柴油样本浊点千差万别，例如，棕榈生物柴油样本的浊点是约15℃，而菜籽油生物柴油样本的浊点是约-10℃。造成这种差异的原因是在棕榈油中占主导地位的饱和脂肪酸链更容易形成结晶。 反应过程中甘油三酸酯被分解，脂肪酸甲酯(I(FAME)形成。生物柴油保持了原油的脂肪酸分布，因此其物理与化学性质部分取决于所使用的给料。 因此我们特别需要一种快速检测生物柴油样本原料的方法。红外光谱学特别适合物质的检测，即便是当复杂混合物当中物质之间的差异极为细微时。我们在这篇应用表明：利用脂肪酸链中的双键产生的吸收光谱带可以区分源自多种常见给料的生物柴油。 实验 用棕榈、大豆和菜籽制取生物柴油样本。用珀金埃尔默公司配备了单次反射金刚石的UATR配件的SpectrumTM 100 FT-IR 光谱仪测定红外光谱。 结果和讨论 FT-IR光谱曲线图如图1所示。我们可以清楚地分辨与烯烃官能团有关的光谱带强度差异。按照从小到大的顺序，光谱带强度的排序依次为棕榈<菜籽<大豆。 图1.三种生物柴油样本的 FT-IR光谱， 显示了用于相互区分的光谱带。光谱带因烯烃的振动模式而产生，其强度随着脂肪酸链中的平均双键密度而增加。 这种现象是由每种油品中的脂肪酸链分布造成的。表1列出了这三种油品的典型分布。棕榈油主要含月桂酸链和肉豆蔻酸链，两者均为完全饱和；部分不饱和链是油酸链和亚油酸链。与之相比，菜籽油和大豆油具有高比例的不饱和脂肪酸链。与 FT-IR数据对应的是，每根链的双键与平均链长(该值大约与双键的体积密度成正比)的比值按照从小到大的顺序依次为棕榈<菜籽<大豆。 表1.棕榈油、大豆油和菜籽油的主要脂肪酸分布(来源：www.accustandard.com)。倒数三行是每种油品分布的加权平均值。 链 长度 DB 棕榈 大豆 菜籽 %链 %链 %链 辛酸酯 8 0 7 0 0 癸酸盐癸酸酯 10 0 5 0 0 月桂酸酯 12 0 48 0 0 豆蔻酸酯 14 0 15 0 1 棕榈酸酯 16 0 7 6 4 硬脂酸脂 18 0 3 3 3 廿酸 20 0 0 3 3 山嵛酸脂 22 0 0 0 3 酸酯 24 0 0 0 3 油酸酯 18 1 12 35 45 芥酸 22 1 0 0 20 亚油酸酯 18 2 3 50 15 亚麻酸酯 18 3 0 3 3 平均链长 13.28 17.94 19.04 每根链的 DB 均值 0.18 1.44 1.04 DB 比例 1.4% 8.0% 5.5% 结论 使用金刚石 ATR配件只需几秒钟即可检测生物柴油的FT-IR光谱，并可轻松获得脂肪酸链中不饱和程度的信息。该信息与所使用的原油以及性质(例如，燃料的浊点)有直接关系。因此利用 FT-IR 光谱学可以轻松地检测出生物柴油样本的出处。 要获取我们全球办公室的完整列表，请访问 www.perkinelmer.com/ContactUs