Determination of Olefin Content in Gasoline According to ASTM D6550

Význam tématu

Olefiny v benzínech podporují fotochemické reakce v atmosféře a tvorbu smogu. Regulátoři definovali maximální limity těchto sloučenin (např. CARB), proto je nutné spolehlivě stanovit jejich obsah.

Cíle a přehled studie

Cílem studie je představit použití systému Agilent 1260 Infinity Analytical SFC s FID detektorem vyvinutým firmou SIM Scientific Instruments pro stanovení olefinů v benzínu podle normy ASTM D6550, včetně optimalizace separace a kvantifikace.

Použitá instrumentace

• Agilent 1260 Infinity Binary SFC Pump
• Dva Agilent 1290 Infinity Thermostatted Column Compartments s 6port/2pozicovými ventily
• Agilent 1260 Infinity SFC Control Module
• CTC Analytics HTC PAL LC-Injector s 0,5 µL injekční smyčkou
• SIM Flame Ionization Detector
• Kolony: Pursuit XRs 5 Si (4,6×250 mm) a ChromSpher 5 Lipids stříbrem modifikovaná (4,6×30 mm)
• Software: Agilent OpenLab CDS ChemStation Edition

Použitá metodika

Metoda využívá superkritickou fluidní chromatografii s mobilní fází CO2 (99,998 %) při průtoku 2,2 mL/min a pomocné hexanové flush cestě. Zpětnotlakový regulátor je nastaven na 150 bar a 25 °C. Kolony jsou termostatovány: silika na 25 °C, stříbrem modifikovaná na 80 °C. Vzorek se injektuje v objemu 0,5 µL prostřednictvím PAL injektoru. Ventily přepínají čtyři polohy: A (0,0 min), B (2,0 min), A (6,0 min) a C (6,5 min) pro postupné eluce saturátů, aromátů a olefinů. FID detektor pracuje při 300 °C s H2 50 mL/min, vzduchem 500 mL/min a N2 50 mL/min jako make-up.

Hlavní výsledky a diskuse

• Testovací směs hexan, toluen a 3M2PE dosáhla rozlišení olefin–aromát RAO = 6,2 (> 3).
• Retenční časy: saturáty 1,80 min, aromáty 4,02 min, olefiny 7,17 min.
• Opakovatelnost: RSD retenčního času < 0,13 %, RSD plochy < 1,26 % (10 injekcí).
• Kalibrace pro 1,25–20 mass% olefin vykázala lineární vztah R2 = 0,99997.
• Analýza reálného vzorku benzínu ukázala průměrný obsah olefinů 12,8 % (RSD 1,54 %), v souladu s požadovanou opakovatelností ≤ 0,7 %.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje rychlou a přesnou kvantifikaci olefinů v benzínu s vysokou reprodukovatelností a splňuje požadavky legislativy i interní QA/QC procesů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření superkritické chromatografie s FID detekcí na různé typy paliv, integrace pokročilých autosamplerů, zkracování doby analýz a minimalizace spotřeby mobilních fází pro udržitelnější přístupy.

Závěr

Systém Agilent 1260 Infinity SFC s SIM FID detektorem splňuje požadavky normy ASTM D6550 pro stanovení obsahu olefinů v benzínu a poskytuje spolehlivou a reprodukovatelnou analýzu.

Reference

1. California Air Resources Board, Title 13 CCR Sections 2250-2273.5, amendments effective August 29, 2008.
2. ASTM D6550-10 (2009) Standard Test Method for Determination of Olefin Content of Gasoline by Supercritical-Fluid Chromatography.
3. ASTM D5186-03 (2009) Standard Test Method for Determination of Aromatic Content and Polynuclear Aromatic Content of Diesel Fuels and Aviation Turbine Fuels by Supercritical Fluid Chromatography.
4. Noll-Borchers M., Hölscher T., Naegele E., Becker M., Determination of Aromatic Content in Diesel Fuel According to ASTM D5186, Agilent Technologies Application Note 5991-5682EN, 2015.