红外光谱法测定苯胺、酯类和非传统汽油添加物-大昌华嘉,激光粒度仪,接触角测量仪,表面/界面张力仪,旋光仪,密度仪,全自动进样器,折光仪,全自动氨基酸分析仪,Zeta电位及纳米粒度仪,比表面和孔隙度分析仪,薄层色谱扫描仪,总有机碳(TOC)分析仪,元素分析仪,水分活度仪,火焰光度计/氯离子分析

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红外光谱法测定苯胺、酯类和非传统汽油添加物发布时间:2018/08/10 18:56:16

1 背景

201410月,亚洲清洁能源协会发布了一份关于汽油调和的重要报告,报告指出越来越多的的案例表明,将大量化学品加入汽油中 会对发动机性能,人类健康和环境产生有害影响[…] 作为调和辛烷值的廉价物质,这些化学品会引发发动机故障,例如腐蚀发动机部件,同时影响驾驶性能。当这些燃料调和和燃烧后,还会影响人类健康并且对环境造成长期破坏. [1]

根据亚洲清洁能源协会的报告,大部分的添加物被运往非洲,中东和亚洲,而欧洲和美国禁止添加这些物质。亚洲清洁能源协会列举了5种此类典型非传统汽油添加物:

乙酸仲丁酯

氮甲基苯胺

丙酮

甲缩醛

乙酸甲酯



一些国家,例如中国,已经开始行动了. 中国汽油国标GB1930-2013 有效地禁止使用甲缩醛和苯胺类的有害物质。中国石化,中国最大的炼油企业出台了第三方调和汽油的采购规范,根据这些规范, 外采汽油不能含有非传统汽油添加物。可以使用中红外光谱分析仪检测苯胺,N-甲基苯胺,甲缩醛,和其他组分,[1].

MINISCAN 燃料油分析仪采用新的方法, 检测汽油中总的苯胺含量,并且预估出各种苯胺组分的含量.这些方法也被用于检测被一些有毒材料污染的汽油。

2 苯胺检测

下列的苯胺组分可以使用MINISCAN 检测:

苯胺

,-二甲基苯胺

邻甲基苯胺

间甲基苯胺

甲基苯胺

-甲基苯胺

总苯胺类

除了总苯胺其他组分的检测方法都是基于K-矩阵分析法,它可以从红外吸收光谱中定量检测苯胺类组分。总苯胺是通过计算方法,将所有苯胺类组分加和得出的。

由于苯胺类组分在化学组成上很相近,在吸收光谱上的差异也很小。因此,苯胺类各组分的主吸收带经常是重叠或者共享的。

1苯胺类组分红外光谱吸收带的部分重叠

由此可见,单独分析样品中单一组分的含量会有很大的误差, 所以通常我们测量苯胺类总和的含量 ("总苯胺")以使结果更准确,但是这一结果必须认真解读,因为不同组分的吸收水平是不同的。

在光谱中,一些误差可能会发生,因为它们取决于主苯胺的类型、浓度和使用的汽油。为了验证苯胺结果的准确性和识别潜在的测量误差,可以测试与客户想要测量的样品相似的汽油混合物。

由于光谱分析的这种效果,增加了一种额外的方法:

所有苯胺类

所有苯胺类方法是基于PLS分析方法。作为代替分析光谱中特征吸收带,PLS方法分析光谱区域。 通过与已知苯胺浓度的相似汽油样品的比较,PLS方法分析出待测样品中苯胺含量。因此,此方法可以让用户使用本地已知苯胺含量的汽油样品进行训练添加。此方法也可以用来验证是否“总苯胺类“方法也适用。 所有苯胺类“方法不能用于辨别不同苯胺组分。

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3 脂类检测

在中国,也有相似的方法用来检测汽油中脂类组分。其目的是为了检测出汽油中少量浓度的脂类,有以下几种脂可以被检测出来:

乙酸异丁酯

乙酸仲丁酯

碳酸二甲酯

这些脂类的检测也是基于K-矩阵方法. 这些脂类在光谱中有很强的吸收带,因此用红外光谱检测脂类是非常好的做法。但是,由于吸收峰重叠等原因,对于三种组分的单独的浓度是不好确定的,

所以,将这三种脂类组分加和成一个新的参数:

总脂类

通常,总脂类的数据会比单一组分的结果更精确,但是,就像苯胺类一样,为了验证测试结果的准确性,用户可以使用本地已知苯胺含量的汽油样品进行比对,同时, MINISCAN也提供了一种基于PLS方法的检测手段:

所有脂类

此方法可以让用户使用本地已知总脂类含量的汽油样品进行训练添加。因此,可以得到汽油样品中总酯含量的更精确的结果,

4 总结

由于对汽油中苯胺和酯类检测极其重要,使用MINISCANK-矩阵方法测量苯胺和酯类时需要使用本地汽油样品进行仪器校准。 在某些情况下,可能需要添加修正值,以修正光谱吸收带中错误的参数,

总之,MINISCAN可以有效检测汽油中存在的有害化学物质,更高效、更可靠、更灵活。