Determination of Total and Potential Sulfate and Total Chloride in Ethanol According to ASTM Method D 7319
Aplikace | 2016 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Analytické stanovení stopových aniontů v biopalivech je klíčové pro zajištění kvality motorového paliva a ochranu motorů před korozi a usazováním. Normy ASTM stanovují limity pro sírany (max. 4 mg/L) a chloridy (max. 40 mg/L) v ethanolu použitelném jako aditivum.
Studie si klade za cíl vyvinout a ověřit jednoduchou přímou iontově chromatografickou metodu pro stanovení celkového a potenciálního síranu a celkového chloridu v ethanolu podle ASTM D7319. Metoda doplňuje stávající postupy (Application Note 175, Update 161) o stanovení potenciálního síranu po oxidaci vzorku peroxidem vodíku.
Vzorky ethanolu se analyzovaly iontovou chromatografií s přímou injekcí 5 µL do kolony Dionex IonPac AS4A-SC (analytická 2×250 mm + ochranná 2×50 mm). Eluent tvoří 1,8 mM Na2CO3/1,7 mM NaHCO3 při průtoku 0,5 mL/min a teplotě 30 °C. Detekce potlačenou vodivostí pomocí suppressoru AMMS 300 v režimu chemické regenerace.
Metoda vykázala vynikající linearitu (chlorid 0,3–50 mg/L, r²=0,9999; síran 0,3–20 mg/L, r²=0,9993). LOD/LOQ dosahují 5/14,7 µg/L pro chlorid a 20/60 µg/L pro síran, což je výrazně pod limity normy ASTM D4806. Reprodukční přesnost RSD ≤0,86 % (chlorid), ≤0,72 % (celkový síran), ≤0,33 % (potenciální síran). Chromatogramy prokazují stabilní retence, dobré rozlišení a minimální interferenční vlivy běžných aniontů.
Rychlá analýza (<10 min), jednoduchá příprava vzorků a přímá injekce bez potřeby prekoncentrace nebo složitého čištění umožňují efektivní rutinní kontrolu kvality ethanolu v palivářském průmyslu, zajišťují soulad s normami ASTM a prevenci poškození motorových komponent.
Perspektivy zahrnují automatizované předúpravy vzorků, integraci s vysokoprocesními IC systémy pro větší throughput, rozšíření metody na butanol a směsi bioalkoholů a aplikaci IC-MS pro vyšší citlivost a selektivitu při analýze rozmanitějších sírových a halogenovaných sloučenin.
Přímá injekční IC metoda podle ASTM D7319 s chemickým suppressorem AMMS 300 nabízí rychlý, citlivý a reprodukovatelný postup pro stanovení celkového a potenciálního síranu a celkového chloridu v ethanolu. Dosahuje nízkých LOD/LOQ, splňuje normové požadavky a je vhodná pro každodenní kontrolu kvality paliv.
Iontová chromatografie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analytické stanovení stopových aniontů v biopalivech je klíčové pro zajištění kvality motorového paliva a ochranu motorů před korozi a usazováním. Normy ASTM stanovují limity pro sírany (max. 4 mg/L) a chloridy (max. 40 mg/L) v ethanolu použitelném jako aditivum.
Cíle a přehled studie
Studie si klade za cíl vyvinout a ověřit jednoduchou přímou iontově chromatografickou metodu pro stanovení celkového a potenciálního síranu a celkového chloridu v ethanolu podle ASTM D7319. Metoda doplňuje stávající postupy (Application Note 175, Update 161) o stanovení potenciálního síranu po oxidaci vzorku peroxidem vodíku.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky ethanolu se analyzovaly iontovou chromatografií s přímou injekcí 5 µL do kolony Dionex IonPac AS4A-SC (analytická 2×250 mm + ochranná 2×50 mm). Eluent tvoří 1,8 mM Na2CO3/1,7 mM NaHCO3 při průtoku 0,5 mL/min a teplotě 30 °C. Detekce potlačenou vodivostí pomocí suppressoru AMMS 300 v režimu chemické regenerace.
- Pumpa: isokratická, vakuový odplyňovač
- Injektor: vysokotlaký, 6portový
- Detektor: vodivostní buňka a chemický suppressor AMMS 300
- Řídicí software: Chromeleon CDS ver.≥6.8
- Reagencie: 30% H2O2 pro oxidaci, standardy chloridu a síranu, AS4A eluenty, regenerant 0,5 N H2SO4
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda vykázala vynikající linearitu (chlorid 0,3–50 mg/L, r²=0,9999; síran 0,3–20 mg/L, r²=0,9993). LOD/LOQ dosahují 5/14,7 µg/L pro chlorid a 20/60 µg/L pro síran, což je výrazně pod limity normy ASTM D4806. Reprodukční přesnost RSD ≤0,86 % (chlorid), ≤0,72 % (celkový síran), ≤0,33 % (potenciální síran). Chromatogramy prokazují stabilní retence, dobré rozlišení a minimální interferenční vlivy běžných aniontů.
Přínosy a praktické využití metody
Rychlá analýza (<10 min), jednoduchá příprava vzorků a přímá injekce bez potřeby prekoncentrace nebo složitého čištění umožňují efektivní rutinní kontrolu kvality ethanolu v palivářském průmyslu, zajišťují soulad s normami ASTM a prevenci poškození motorových komponent.
Budoucí trendy a možnosti využití
Perspektivy zahrnují automatizované předúpravy vzorků, integraci s vysokoprocesními IC systémy pro větší throughput, rozšíření metody na butanol a směsi bioalkoholů a aplikaci IC-MS pro vyšší citlivost a selektivitu při analýze rozmanitějších sírových a halogenovaných sloučenin.
Závěr
Přímá injekční IC metoda podle ASTM D7319 s chemickým suppressorem AMMS 300 nabízí rychlý, citlivý a reprodukovatelný postup pro stanovení celkového a potenciálního síranu a celkového chloridu v ethanolu. Dosahuje nízkých LOD/LOQ, splňuje normové požadavky a je vhodná pro každodenní kontrolu kvality paliv.
Reference
- Antoni D., Zverlov V.V., Schwarz W.H. Biofuels from Microbes. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007, 77, 23–35.
- Halperin A. Ethanol: Myths and Realities. Business Week 2006.
- Renewable Fuels Association. Historic U.S. Fuel Ethanol Production. 2011.
- World Bank. Biofuels: The Promise and the Risks. 2008.
- Patil V., Tran K.Q., Giselrod H.R. Towards Sustainable Production of Biofuels from Microalgae. Int. J. Mol. Sci. 2008, 9, 1188–1195.
- ASTM D4806. ASTM International.
- Thermo Fisher Scientific. Application Note 175: Determination of Sulfate and Chloride in Ethanol. 2006.
- Thermo Fisher Scientific. Application Update 161: Determination of Sulfate and Chloride in Ethanol. 2007.
- ASTM D7319-07 (superseded by D7319-13). ASTM International.
- Thermo Fisher Scientific. Application Note 201: Determination of Sulfate and Chloride in Methanol. 2006.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Assay of Fuel-Grade Butanol for Total and Potential Sulfate and Total Chloride Per ASTM D7328-07
2012|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note: 296 Assay of Fuel-Grade Butanol for Total and Potential Sulfate and Total Chloride Per ASTM D7328-07 Pranathi R. Perati, Brian De Borba, Jeffrey Rohrer; Sunnyvale, CA, USA Introduction Key Words • Renewable Energy • ASTM D4806-11A • Ion…
Klíčová slova
sulfate, sulfatechloride, chloridebutanol, butanolpotential, potentialtotal, totalconc, concscientific, scientificdionex, dionexbiofuels, biofuelsregenerant, regenerantthermo, thermodryness, drynessminutes, minutespreparation, preparationpreparations
Assay of Fuel-Grade Butanol for Total and Potential Sulfate and Total Chloride Per ASTM D7328-07
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note: 296 Assay of Fuel-Grade Butanol for Total and Potential Sulfate and Total Chloride Per ASTM D7328-07 Pranathi R. Perati, Brian De Borba, Jeffrey Rohrer; Sunnyvale, CA, USA Introduction Key Words • Renewable Energy • ASTM D4806-11A • Ion…
Klíčová slova
sulfate, sulfatechloride, chloridebutanol, butanolpotential, potentialtotal, totalconc, concscientific, scientificbiofuels, biofuelsdionex, dionexdryness, drynessthermo, thermoregenerant, regenerantminutes, minutespreparation, preparationpreparations
Determination of Existent and Potential Sulfate and Total Inorganic Chloride in Denatured Ethanol by Direct Injection Using an RFIC System
2014|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Yongjing (Lillian) Chen, Brian De Borba, and Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA Appli cat i on Update 1 9 4 Determination of Existent and Potential Sulfate and Total Inorganic Chloride in Denatured Ethanol by Direct Injection Using…
Klíčová slova
ethanol, ethanolexistent, existentsulfate, sulfatedenatured, denaturedchloride, chloridedionex, dionexinorganic, inorganicelectrolytic, electrolyticdirect, directsuppression, suppressionpotential, potentialsuppressor, suppressorfuel, fuelinjection, injectionperoxide
Determination of Total and Potential Sulfate and Total Chloride in Fuel-Grade Butanol Per ASTM D7319-09
2012|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note: 297 Determination of Total and Potential Sulfate and Total Chloride in Fuel-Grade Butanol Per ASTM D7319-09 Pranathi R. Perati, Brian De Borba, and Jeffrey Rohrer; Sunnyvale, CA USA Introduction Key Words • Renewable Energy • ASTM D4806-11A •…
Klíčová slova
sulfate, sulfatechloride, chloridebutanol, butanoltotal, totalpotential, potentialinorganic, inorganicdescribed, describedfuel, fuelconc, concrenewable, renewablescientific, scientificdetermine, determineregenerant, regenerantethanol, ethanoldionex