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如何用紅外光譜法測(cè)中間餾分油中脂肪酸甲酯含量呢
閱讀：1187 發(fā)布時(shí)間：2021-8-301范圍
1.1本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用紅外光譜法測(cè)定柴油機(jī)燃料中脂肪酸甲酯(FAME)體積分?jǐn)?shù)的方法,測(cè)定范圍為FAME體積分?jǐn)?shù)約為1.7%~22.7%。對(duì)FAME含量超過(guò)所規(guī)定范圍的樣品及其他中間餾分油樣
品,也可采用本方法進(jìn)行測(cè)定,但其精密度未經(jīng)驗(yàn)證。
1.2 本標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)證實(shí)適用于含有符合GB/T 20828要求的FAME樣品。為得到可靠的定量數(shù)據(jù),樣品
中應(yīng)不含有顯著量的其他干擾組分,尤其是酯類(lèi)。這部分干擾組分在定量分析FAME時(shí)所用的光譜區(qū)中有吸收,能夠使此方法得到的數(shù)據(jù)值偏大。
注1:如懷疑樣品中有干擾組分存在,建議記錄全部紅外光譜圖,并將其與含有已知FAME組分的樣品譜圖進(jìn)行比對(duì)。
注2:單位g/L在體積分?jǐn)?shù)的換算中,FAME密度采用固定值880. 0 kg/m2 .
1.3本標(biāo)準(zhǔn)的使用 可能包括具有危險(xiǎn)性的材料、操作和儀器。本標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有給出與其使用有關(guān)的所有安全問(wèn)題的說(shuō)明。本標(biāo)準(zhǔn)的使用者有責(zé)任在使用前建立適當(dāng)?shù)陌踩＝〈胧?并確定相關(guān)規(guī)章限制的適用性。
2規(guī)范性引 用文件
下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有
的修改(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T 4756石 油液體手工取樣法(GB/T 4756--1998 , eqv ISO 3170:1988)
GB/T20828柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物柴油(BD100)
EN 14103:2003油脂 衍生物-----脂肪酸甲酯(FAME)中甲酯含量和亞麻酸甲酯含量測(cè)定法
3方法概要
將試樣用環(huán)已烷稀釋到合適濃度,記錄所測(cè)定的中紅外吸收譜圖。測(cè)量其在約1 745 cm-1土
5cm-1處的典型酯類(lèi)吸收帶的最大峰值吸收。并通過(guò)由已知FAME濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液得到的校準(zhǔn)公式
計(jì)算出FAME含量。
4試劑和材料
4.1
校準(zhǔn)用FAME:符合GB/T 20828要求且甲酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)(按EN 14103:2003方法測(cè)定)大于或等
于96.5%的FAME;或色譜純油酸甲酯。
4.2 環(huán)已烷:純度大于99.5%。
5儀器
5.1 紅外光譜儀:色散或干涉型,波數(shù)范圍400 cm-1~4 000 cm-1 ,吸光度在0.1~1.1之間線(xiàn)性吸收，最小精度4 cm -1
5.2樣品池:材質(zhì)為KBr或NaCl或CaFr,具有光程數(shù)值。
示例:FAME質(zhì)量依度為3 g/L(體積分?jǐn)?shù)約為0. 34%)的溶液在使用光程為0.5 mm的樣品池時(shí),在約1745 cm-1處吸光度約為0.4.
6取樣
如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有其他說(shuō)明,取樣按GB/T4756進(jìn)行。
7試驗(yàn)步驟
7.1概述
由于FAME溶液的黏度影響,清洗測(cè)量所用的樣品池具有重要意義。應(yīng)用環(huán)己烷反復(fù)清洗樣品
池。通過(guò)將其注滿(mǎn)環(huán)己烷并記錄其紅外光譜(IR)譜圖來(lái)檢驗(yàn)是否清洗干凈。如IR譜圖與參照的環(huán)已烷譜圖精確符合,則說(shuō)明樣品池已清洗干凈。
7.2 校準(zhǔn).
7.2.1校準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)備
通過(guò)將校準(zhǔn)用FAME稱(chēng)重并置人適當(dāng)容量瓶中,注入環(huán)己烷至刻度線(xiàn)的方式配制一系列(至少五
個(gè))已知FAME精確濃度的環(huán)已烷標(biāo)準(zhǔn)溶液。五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液的FAME濃度應(yīng)選擇在約1745cm-1的
最大吸收峰處的吸光度在0. 1~1.1.
示例:對(duì)于光程為0.5 mm的樣品池,校準(zhǔn)溶液為1 g/L、2 g/L.4 g/L、6 g/L、10 g/L.
校準(zhǔn)和測(cè)量應(yīng)選用同樣的樣品池進(jìn)行,這十分重要。
7.2.2譜圖測(cè)量
本步驟對(duì)于校準(zhǔn)溶液和試樣溶液(見(jiàn)7. 3.2)是相同的。試樣溶液或校準(zhǔn)溶液注人至樣品池中,并以環(huán)已烷譜圖為背景記錄其IR譜圖。測(cè)量在約1745cm-1處的最大峰值吸收的吸光度,基線(xiàn)范圍
1 670 cm-1~1 820 cm-1。
注:以環(huán)已烷譜圖為背景進(jìn)行精確測(cè)量操作時(shí)應(yīng)十分認(rèn)真。環(huán)已烷的IR吸收帶應(yīng)該進(jìn)行直接光波補(bǔ)償(雙光柬設(shè)備)或計(jì)算削減(單光束設(shè)備)。
7.2.3校準(zhǔn)公式
測(cè)定系列FAME校準(zhǔn)溶液(見(jiàn)7. 2.1)的吸光度,并以吸光度A為因變量,以質(zhì)量濃度q為自變量
進(jìn)行線(xiàn)性回歸或作圖。校準(zhǔn)公式見(jiàn)式(1)(計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)樣品池光程為1 cm):
A/L= aq+b................ （1）
式中:
A-----測(cè)定所得吸光度;
L-----所用樣品池的光程,cm;
q------FAME質(zhì)量濃度,g/L;
a----回歸線(xiàn)的斜率;
b----回歸線(xiàn)在y軸的截距。
如回歸線(xiàn)的關(guān)聯(lián)系數(shù)(R2)低于0.99,應(yīng)重復(fù)校準(zhǔn)程序。
7.3定量分析
7.3.1
試樣準(zhǔn)備
含有FAME的中間餾分油試樣經(jīng)環(huán)已烷適當(dāng)稀釋后再分析。如試樣溶液的吸光度沒(méi)有落在校準(zhǔn)吸光度范圍內(nèi)，重新對(duì)試樣進(jìn)行更合適的稀釋。對(duì)于FAME質(zhì)量濃度小于100 g/L(體積分?jǐn)?shù)11. 4%)的試樣,稀釋比率zhui低為1 : 10(體積比)。對(duì)于FAME質(zhì)量濃度大于100 g/L(體積分?jǐn)?shù)11. 4%)并且小于200 g/L(體積分?jǐn)?shù)22. 7%)的試樣,稀釋比率zhui低為1 : 20(體積比)。
注1:如試樣FAME質(zhì)量濃度高于200g/L(體積分?jǐn)?shù)22.7%),衢進(jìn)行充分稀釋使其吸光度在校準(zhǔn)所特定的吸光度范圍內(nèi)。
注2:給定的稀釋比率是基于光程為0.5mm的樣品池.
7.3.2譜圖測(cè)t
譜圖測(cè)量的操作參照7. 2.2,典型的中紅外光譜圖見(jiàn)圖1.確保用于試樣測(cè)量和校準(zhǔn)的樣品池相同是十分重要的。
由于樣品池的清洗非常重要,建議在每個(gè)試樣之間測(cè)定環(huán)已烷,通過(guò)環(huán)已烷的IR譜圖檢驗(yàn)樣品池
是否清洗干凈(見(jiàn)7.1)。
8計(jì)算
用式(2)計(jì)算試樣中的FAME含量(體積分?jǐn)?shù)):
式中:
Φ---------FAME體積分?jǐn)?shù),%;
X-----稀釋系數(shù)(如X=10表示稀釋比率1 ; 10);
a-----回歸線(xiàn)的斜率;
b------回歸線(xiàn)在y軸的截距;
A----根據(jù)7. 3.2測(cè)量的吸光度;
L-----所用樣品池的光程,cm;
d------FAME在20℃的密度,d=880.0kg/m3。
9結(jié)果表示
報(bào)告試樣的FAME體積分?jǐn)?shù),修約至0.1%。
10 精密度
按下述規(guī)定判斷試驗(yàn)結(jié)果的可靠性(95%置信水平)。
10.1 重復(fù)性
由同-操作者、采用同一儀器、對(duì)同一試樣進(jìn)行重復(fù)測(cè)定所得到的兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果之差的絕對(duì)值不應(yīng)超過(guò)0. 3%。
10.2再現(xiàn)性
在不同實(shí)驗(yàn)室的不同的操作者、采用不同儀器、對(duì)相同的樣品進(jìn)行測(cè)定所得到兩個(gè)單個(gè)獨(dú)立的試驗(yàn)結(jié)果之差,對(duì)于FAME體積分?jǐn)?shù)小于或等于11. 4% ,其絕對(duì)值不應(yīng)超過(guò)0.9%。對(duì)于FAME體積分?jǐn)?shù)大于11. 4%且小于22. 7% ,其絕對(duì)值不應(yīng)超過(guò)1. 4%。
11 試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告至少要包含下列信息:
a)對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)的引用;
b) 樣品類(lèi)型和名稱(chēng);
c) 試驗(yàn)結(jié)果(見(jiàn)第9章);
d)由協(xié)議或其他原因造成的與規(guī)定步驟的偏差;
e) 試驗(yàn)日期。