Determination of Aromatic Hydrocarbons in Jet Fuel by LC-RID According to ASTM D6379 / IP436 using a Single Column

Význam tématu

Stanovení aromatických uhlovodíků v leteckém palivu je klíčové pro hodnocení jeho kvality a spalovacích vlastností. Obsah monoaromatů a diaromatů ovlivňuje stabilitu, výkon a emise motoru. Důsledné sledování těchto parametrů přispívá k bezpečnosti leteckého provozu a dodržování environmentálních standardů.

Cíle a přehled studie

Cílem této aplikace je demonstrovat využití metodiky podle ASTM D6379/IP436 pro kvantitativní určení mono- a diaromatických uhlovodíků v kerosenech typu Jet A a Jet A-1. Studie ukazuje alternativu k postupům podle ASTM D1319, které používají fluorescenční barviva nyní nespolehlivá pro střední destiláty.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza byla provedena na systému Shimadzu Prominence HPLC vybaveném:

• LC-20AD pumpou a DGU-20A3R odplyňovačem
• SIL-20AC autosamplerem
• CTO-20A termostatovanou kolonkou s 6portovou 2pozicní ventilací
• RID-20A refraktometrickým detektorem

Kolonka: Shim-pack GIST NH2 (4.6×250 mm, 3 μm) s ochrannou kolonou.
Mobilní fáze: n-heptan HPLC kvality, průtok 1.0 mL/min.
Teploty: kolonka 35 °C, detektor 35 °C.
Objem injekce: 1 μL.
Standardy pocházely z ASTM D6379 kitu (cyclohexan, o-xylén, 1-methylnaphthalen) ve čtyřech koncentracích.
Ventil zůstal v poloze 1→6, systém připravený pro případné přepínání při dalších metodách.

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatogram systémového rozlišení potvrdil oddělení proxy látek pro saturáty (cyclohexan, tR 3.46 min), monoaromáty (o-xylén, 4.86 min) a diaromáty (1-methylnaphthalen, 6.08 min) s rozlišením R > 7,1 (požadavek ASTM ≥ 5, IP ≥ 5.7). Kalibrační křivky pro o-xylén a 1-methylnaphthalen měly koeficienty determinace r2 = 0.9999. Reprodukovatelnost (RSD < 0.2 %) potvrzuje vysokou preciznost. Analýza reálného vzorku Jet A (ředěný 1:10 v heptanu) prokázala dostatečné rozlišení pro kvantifikaci podle normy.

Přínosy a praktické využití metody

Tato metoda nabízí:

• Jednoduchou konfiguraci s jedinou kolonkou a ochranou pro dlouhou životnost
• Alternativu k ASTM D1319 bez nutnosti fluorescenčních barviv
• Rychlou analýzu s vysokou přesností a linearitou
• Možnost rozšíření konfigurace o další kolonu CN pro metody dle ASTM D6591

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším krokem je automatizace přepínání ventilů pro simultánní provoz více metod na jedné soustavě. Integrace online vzorkovačů a vzdálené monitorování pomocí pokročilých softwarových nástrojů zvýší efektivitu laboratorních procesů. Rozšíření použití na jiné destiláty a paliva pro průmyslovou QA/QC je reálné díky modularitě HPLC systému.

Závěr

Metoda založená na HPLC-RID podle ASTM D6379/IP436 pro stanovení mono- a diaromatických uhlovodíků v leteckých palivech prokázala vysokou přesnost, linearitu a plnou shodu s normovými kritérii. Systémová jednoduchost a možnost rozšíření o další kolonové uspořádání z ní činí robustní nástroj pro rutinní i výzkumné aplikace.

Reference

• ASTM D1319-18 Standard Test Method for Hydrocarbon Types in Liquid Petroleum Products by Fluorescent Indicator Adsorption, ASTM International, 2018
• ASTM D6379-11 Standard Test Method for Determination of Aromatic Hydrocarbon Types in Aviation Fuels and Petroleum Distillates—HPLC Method with Refractive Index Detection, ASTM International, 2011