Assay of Fuel-Grade Butanol for Total and Potential Sulfate and Total Chloride Per ASTM D7328-07
Aplikace | 2016 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Biobutanol získává v posledních letech význam jako udržitelná alternativa k tradičním přísadám do motorových paliv. Na rozdíl od bioethanolu nabízí nižší tlak par, menší hydrofilitu a vyšší energetickou hustotu. Přesné stanovení stopových hladin sulfátů a chloridů je klíčové pro zajištění kvality a kompatibility biobutanolu s běžnými palivovými systémy a prevenci koroze a usazování solí v motoru.
Cílem publikované aplikace je ukázat jednoduchou a spolehlivou metodu iontové chromatografie podle normy ASTM D7328-07 pro stanovení celkového a potenciálního sulfátu a celkového chloridu v biobutanolu. Jako referenci využívá limity stanovené pro bioethanol v normě ASTM D4806-11A (4 mg/L sulfát, 40 mg/L chlorid). Studie demonstruje linearitu, detekční meze, opakovatelnost i účinnost přípravy vzorků.
Vzorky biobutanolu se odpaří do sucha, zbytek se rekonstituuje ve vodě (pro celkové formy) nebo v 0,90 % roztoku H2O2 (pro potenciální sulfáty). Analýza probíhá na systému Dionex ICS-2100/1100/1600/5000 vybaveném:
Linearity pro chlorid 0,3–50 mg/L a pro sulfát 0,3–20 mg/L dosahuje hodnot r2 > 0,999. Meze detekce jsou 5 µg/L pro chlorid a 20 µg/L pro sulfát, kvantifikace 14,7 µg/L a 60 µg/L. Opakovatelnost (RSD) pro tři repliky ve stejném vzorku se pohybuje pod 3,5 %. Mezi třemi samostatnými přípravami je RSD do 3,4 %. Recovery testy (1–10 mg/L) ukazují 97–100 % pro chlorid a 101–105 % pro sulfát. Chromatogramy potvrzují stabilní retenci a rozlišení od běžných aniontů (dusičnan, dusitan, fosfát, bromid).
Metoda nabízí rychlou (10 min run time), citlivou a robustní analýzu stopových aniontů v biobutanolu. Díky jednoduché přípravě vzorku a plné kompatibilitě s existujícími IC systémy lze snadno implementovat kontrolu kvality biobutanolu při výrobě i finální kontrole paliva.
Možné rozšíření zahrnuje automatizaci přípravy vzorku, paralelní stanovení přechodných kovů metodami ICP a kombinaci s kapalinovou chromatografií pro komplexní profilování kontaminantů biopaliv. Dále se otevírá prostor pro validaci metody na směsné alkoholy a na sledování organosulfátů či organochloridů.
Navržená iontově chromatografická metoda splňuje požadavky ASTM D7328-07 a poskytuje dostatečnou citlivost pro sledování sulfátů a chloridů v biobutanolu pod úrovněmi stanovenými normou pro bioethanol. Opakovatelnost, přesnost i účinnost přípravy vzorku potvrzují vhodnost metody pro rutinní kontrolu kvality biobutanolu.
Iontová chromatografie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Biobutanol získává v posledních letech význam jako udržitelná alternativa k tradičním přísadám do motorových paliv. Na rozdíl od bioethanolu nabízí nižší tlak par, menší hydrofilitu a vyšší energetickou hustotu. Přesné stanovení stopových hladin sulfátů a chloridů je klíčové pro zajištění kvality a kompatibility biobutanolu s běžnými palivovými systémy a prevenci koroze a usazování solí v motoru.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem publikované aplikace je ukázat jednoduchou a spolehlivou metodu iontové chromatografie podle normy ASTM D7328-07 pro stanovení celkového a potenciálního sulfátu a celkového chloridu v biobutanolu. Jako referenci využívá limity stanovené pro bioethanol v normě ASTM D4806-11A (4 mg/L sulfát, 40 mg/L chlorid). Studie demonstruje linearitu, detekční meze, opakovatelnost i účinnost přípravy vzorků.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky biobutanolu se odpaří do sucha, zbytek se rekonstituuje ve vodě (pro celkové formy) nebo v 0,90 % roztoku H2O2 (pro potenciální sulfáty). Analýza probíhá na systému Dionex ICS-2100/1100/1600/5000 vybaveném:
- isonokratickou pumpou
- vakuuovým odvzdušňovačem
- vysokotlakou 6portovou injektáží
- kolonovým topením
- vodivostní detektor s Dionex AMMS 300 v chemickém režimu regenerace
- kolonou Dionex IonPac AS4A-SC (2 × 250 mm) a předkolonou AG4A-SC (2 × 50 mm)
Hlavní výsledky a diskuse
Linearity pro chlorid 0,3–50 mg/L a pro sulfát 0,3–20 mg/L dosahuje hodnot r2 > 0,999. Meze detekce jsou 5 µg/L pro chlorid a 20 µg/L pro sulfát, kvantifikace 14,7 µg/L a 60 µg/L. Opakovatelnost (RSD) pro tři repliky ve stejném vzorku se pohybuje pod 3,5 %. Mezi třemi samostatnými přípravami je RSD do 3,4 %. Recovery testy (1–10 mg/L) ukazují 97–100 % pro chlorid a 101–105 % pro sulfát. Chromatogramy potvrzují stabilní retenci a rozlišení od běžných aniontů (dusičnan, dusitan, fosfát, bromid).
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí rychlou (10 min run time), citlivou a robustní analýzu stopových aniontů v biobutanolu. Díky jednoduché přípravě vzorku a plné kompatibilitě s existujícími IC systémy lze snadno implementovat kontrolu kvality biobutanolu při výrobě i finální kontrole paliva.
Budoucí trendy a možnosti využití
Možné rozšíření zahrnuje automatizaci přípravy vzorku, paralelní stanovení přechodných kovů metodami ICP a kombinaci s kapalinovou chromatografií pro komplexní profilování kontaminantů biopaliv. Dále se otevírá prostor pro validaci metody na směsné alkoholy a na sledování organosulfátů či organochloridů.
Závěr
Navržená iontově chromatografická metoda splňuje požadavky ASTM D7328-07 a poskytuje dostatečnou citlivost pro sledování sulfátů a chloridů v biobutanolu pod úrovněmi stanovenými normou pro bioethanol. Opakovatelnost, přesnost i účinnost přípravy vzorku potvrzují vhodnost metody pro rutinní kontrolu kvality biobutanolu.
Reference
- Duke R.D., Kammen D.M. The Economics of Energy Market Transformation Initiatives. The Energy J. 1999, 20, 15–64.
- Nexant Chemical Strategies. Biobutanol: The Next Big Biofuel; White Plains, NY, 2009.
- Law L. Production of Biobutanol from White Grape Pomace by Clostridium Saccharobutylicum. MAppSc Thesis, Auckland Univ. of Technology, 2010.
- Hess G. BP and DuPont Plan ‘Biobutanol’. Chem. Eng. News 2006, 84, 9.
- ASTM D4806-11A: Standard Specification for Denatured Fuel Ethanol for Blending with Gasolines. ASTM Int., 2011.
- ASTM D7328-07: Test Method for Total and Potential Inorganic Sulfate and Total Inorganic Chloride in Fuel Ethanol by IC. ASTM Int., 2007.
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
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, describedconc, concfuel, fuelrenewable, renewablescientific, scientificdetermine, determineregenerant, regenerantethanol, ethanoldionex
Determination of Total and Potential Sulfate and Total Chloride in Fuel-Grade Butanol Per ASTM D7319-09
2016|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, describedconc, concfuel, fuelrenewable, renewablescientific, scientificdetermine, determineregenerant, regenerantethanol, ethanoldionex
Determination of Total and Potential Sulfate and Total Chloride in Ethanol According to ASTM Method D 7319
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Jeff Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Ap plica t ion Note 290 Determination of Total and Potential Sulfate and Total Chloride in Ethanol According to ASTM Method D 7319 Key Words Dionex AMMS 300, Dionex ICS-2100, Dionex IonPac, ASTM…
Klíčová slova
sulfate, sulfatechloride, chlorideethanol, ethanoltotal, totalpotential, potentialsuppressor, suppressordirect, directregenerant, regenerantdetermine, determineblending, blendingminutes, minutesmethod, methoddionex, dionexport, portgasoline