Analysis of Furanic Compounds (Furfural)

Význam tématu

Analyzování furanových sloučenin je klíčové pro posouzení stárnutí izolačních olejů v energetických transformátorech. Tyto látky vznikají rozkladem celulózy a mohou signalizovat degradaci izolačních materiálů, což ovlivňuje dielektrické vlastnosti oleje a bezpečnost provozu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout rychlou a spolehlivou chromatografickou metodu pro současné stanovení pěti furanických sloučenin (5-hydroxymethylfurfural, furfurylalkohol, furfural, 2-acetylfuran a 5-methylfurfural) v izolačních olejích. Studie popisuje optimalizaci chromatografických podmínek, detekčního režimu a základní parametry přípravy vzorku.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byl použit systém Prominence™-i
Sloupec Shim-pack VP-ODS (250 mm × 4,6 mm i.d., 5 μm)
Mobilní fáze: A – voda, B – acetonitril s gradientem 20→100 % B (0–10 min), návrat na 20 % (20–40 min)
Průtok: 1,0 mL·min⁻¹, teplota kolony 40 °C, objem injekce 15 μL
Detekce: PDA při 220 nm a 280 nm
Vial: TORAST-HTM Glass Vial

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje kompletní separace pěti analyzovaných furanů do 10 minut s dobrými parametry:

• 5-hydroxymethylfurfural: přibližně 2,3 min
• Furfurylalkohol: přibližně 4,7 min
• Furfural (2-furaldehyd): přibližně 5,3 min
• 2-acetylfuran: přibližně 6,3 min
• 5-methylfurfural: přibližně 7,7 min

Lineární odezvu bylo ověřeno pro koncentrace kolem 1000 µg·L⁻¹ u všech složek. Duální vlnová délka zvyšuje selektivitu analýzy.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlou a spolehlivou kontrolu stavu izolačních olejů a včasnou detekci degradace celulózových komponent. Užitečná je pro preventivní údržbu transformátorů a rutinní QA/QC v průmyslových laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Trendy směřují k propojení LC s hmotnostní spektrometrií pro identifikaci neznámých degradátů, automatizaci přípravy vzorků, on-line monitoringu stárnutí olejů a implementaci pokročilé datové analýzy včetně strojového učení. Miniaturizace systémů otevře cestu k mobilním analýzám v terénu.

Závěr

Navržená LC-PDA metoda na sloupci Shim-pack VP-ODS poskytuje rychlou, robustní a snadno implementovatelnou proceduru pro analýzu furanických sloučenin v izolačních olejích. Díky jednoduchému provozu je vhodná pro široké spektrum analytických laboratoří.

Reference

Shimadzu Corporation (2021). Analysis of Furanic Compounds in Insulation Oil. Application News L562 (JP, ENG), ERAS-1000-0158A.