柴油中生物柴油检测方案(红外光谱仪)

使用 Agilent 5500t FTIR 光谱仪测定柴油中的低含量生物柴油 应用简报 作者 Frank Higgins安捷伦科技公司，美国康涅狄格州 背景 近年来，随着生物柴油产量的增加以及原油价格持续高涨，一些生产商在常规柴油中混入了生物柴油。尽管生物柴油具有一定的环境优势，但是在设计采用石油类柴油的发动机中使用混合燃料还是存在一些问题。此外，存储一段时间后，生物柴油会促进柴油中微生物的生长。为了应对这些问题，亟需确定常规柴油中是否含有生物柴油，而这对那些存储了大量柴油的行业来说尤为重要。欧盟近期颁布了关于要求测定柴油中生物柴油的条例，同时发布了一项分析测试方法 EN14078以供检测所用。 在美国， ASTM 最近裁决(D-975) 允许在燃料中使用高达5%的生物柴油，无需通知消费者。这一通知规定无法满足所有行业的需求。例如，美国核管理委员会(NRC) 建议降低用于核电站固定备用柴油发动机的混合燃料中的生物柴油限值，因为氧化产物的累计很可能会造成更高百分含量柴油混合物不够稳定。这些相互矛盾的裁决使用户在长期存储生物柴油前必须确认其含量。 Agilent 5500t FTIR 光谱仪为测定柴油中生物柴油提供了一种简单易用的方法。在5500t FTIR 光谱仪上预设了 EN 14078方法，该方法可测定含量介于1%至10%的生物柴油。这种方法设计简单易用，还能即时提供结果。但是，某些情况下需测定更低含量的生物柴油。为了满足这些需求，安捷伦科技公司改进了EN 14078 方法，从而能检测出柴油中低至0.025%的生物柴油。采用同款易于使用的系统，柴油中低含量生物柴油方法可对含量在0.025%至5%之间的生物柴油进行定量分析。 实验 通过连续稀释制得柴油中生物柴油的六个标样(从0.0%至1.5%)。使用 Agilent 5500t FTIR 光谱仪测定每个浓度，透射池光程为100 pm， 分辨率为4cm*'， 32张扫描图，每个样品测定时间为15秒。在两台独立的仪器上重复测定三次。使用 EN14078方法中指定的1745cm处的羰基谱带建立校准曲线。EN 方法指定了峰高，但是为了获得更低的检测限，本方法中使用了峰面积。 结果 图1示出了6个测试样品和一个空白在羰基区的谱图。图中，最低浓度(0.025%)的谱图清晰可见，且其吸光度与空白有明显区别。吸光度随浓度呈线性增长，直至生物柴油最高浓度(1.5%)。 图1.浓度为0.0%、0.025%、0.05%、0.1%、0.5%、0.8%和1.5%(v/v)时 柴油中生物柴油在1745 cm处的吸光度 在1745cm'谱带处， 峰面积校准图如图2所示。此图展示了出色的相关性，R=0.9998。 图2.在0至1.5%(v/v)范围内，柴油燃料中生物柴油的校正曲线呈吸光度的线性拟合 利用校准数据在 MicroLab 软件中生成方法。方法如图3所示。 图 3.MicroLab 软件中的生物柴油方法 MicroLab软件中的方法可用于预测单独验证集的浓度。验证集中，柴油中生物柴油的在0%和5%之间。平均相对误差为1%，最大相对误差为2%。这些结果表明，该方法可用于预测含量至少高达5%的生物柴油浓度。表1示出了分析结果， MicroLab 软件的结果屏幕示例见图4。 表 1.使用 MircoLab 软件中的生物柴油方法测得的样品结果 实际值% 1745 处的峰面积吸光度 预测值% 误差(%) 0 0.245 0 0.0 0.025 0.307 0.025 0.0 0.050 0.365 0.049 2.0 0.100 0.482 0.101 1.0 0.5 1.382 0.491 1.8 0.8 2.078 0.790 1.3 1.5 3.691 1.488 0.8 3.0 7.122 2.971 1.0 5.0 11.674 4.938 1.2 平均误差： 1.0 最大误差： 2.0 图4.柴油中0.05%生物柴油样品的 MicroLab 结果屏幕 ◎安捷伦科技(中国)有限公司，2007-20112011年5月1日出版出版号5990-7803CHCN Agilent Technologies Agilent Technologies 背景近年来，随着生物柴油产量的增加以及原油价格持续高涨，一些生产商在常规柴油中混入了生物柴油。尽管生物柴油具有一定的环境优势，但是在设计采用石油类柴油的发动机中使用混合燃料还是存在一些问题。此外，存储一段时间后，生物柴油会促进柴油中微生物的生长。为了应对这些问题，亟需确定常规柴油中是否含有生物柴油，而这对那些存储了大量柴油的行业来说尤为重要。欧盟近期颁布了关于要求测定柴油中生物柴油的条例，同时发布了一项分析测试方法 EN 14078 以供检测所用。在美国，ASTM 最近裁决 (D-975) 允许在燃料中使用高达 5% 的生物柴油，无需通知消费者。这一通知规定无法满足所有行业的需求。例如，美国核管理委员会(NRC) 建议降低用于核电站固定备用柴油发动机的混合燃料中的生物柴油限值，因为氧化产物的累计很可能会造成更高百分含量柴油混合物不够稳定。这些相互矛盾的裁决使用户在长期存储生物柴油前必须确认其含量。Agilent 5500t FTIR 光谱仪为测定柴油中生物柴油提供了一种简单易用的方法。在 5500t FTIR 光谱仪上预设了 EN 14078 方法，该方法可测定含量介于 1% 至 10% 的生物柴油。这种 方法设计简单易用，还能即时提供结果。但是，某些情况下需测定更低含量的生物柴油。为了满足这些需求，安捷伦科技公司改进了 EN 14078 方法，从而能检测出柴油中低至 0.025% 的生物柴油。采用同款易于使用的系统，柴油中低含量生物柴油方法可对含量在 0.025% 至 5% 之间的生物柴油进行定量分析。