如何用紅外光譜法測中間餾分油中脂肪酸甲酯含量呢

1范圍

1.1本標準規定了采用紅外光譜法測定柴油機燃料中脂肪酸甲酯(FAME)體積分數的方法,測定范圍為FAME體積分數約為1.7%~22.7%。對FAME含量超過所規定范圍的樣品及其他中間餾分油樣

品,也可采用本方法進行測定,但其精密度未經驗證。

1.2 本標準經證實適用于含有符合GB/T 20828要求的FAME樣品。為得到可靠的定量數據,樣品

中應不含有顯著量的其他干擾組分,尤其是酯類。這部分干擾組分在定量分析FAME時所用的光譜區中有吸收,能夠使此方法得到的數據值偏大。

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組分的樣品譜圖進行比對。

注2:單位g/L在體積分數的換算中,FAME密度采用固定值880. 0 kg/m2 .

1.3本標準的使用 可能包括具有危險性的材料、操作和儀器。本標準沒有給出與其使用有關的所有安全問題的說明。本標準的使用者有責任在使用前建立適當的安全保健措施,并確定相關規章限制的適用性。

2規范性引 用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有

的修改(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協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準。

GB/T 4756石 油液體手工取樣法(GB/T 4756--1998 , eqv ISO 3170:1988)

GB/T20828柴油機燃料調合用生物柴油(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定法

3方法概要

將試樣用環已烷稀釋到合適濃度,記錄所測定的中紅外吸收譜圖。測量其在約1 745 cm-1土

5cm-1處的典型酯類吸收帶的最大峰值吸收。并通過由已知FAME濃度的標準溶液得到的校準公式

計算出FAME含量。

4試劑和材料

4.1

校準用FAME:符合GB/T 20828要求且甲酯質量分數(按EN 14103:2003方法測定)大于或等

于96.5%的FAME;或色譜純油酸甲酯。

4.2 環已烷:純度大于99.5%。

5儀器

5.1 紅外光譜儀:色散或干涉型,波數范圍400 cm-1~4 000 cm-1 ,吸光度在0.1~1.1之間線性吸收，最小精度4 cm -1

5.2樣品池:材質為KBr或NaCl或CaFr,具有光程數值。

示例:FAME質量依度為3 g/L(體積分數約為0. 34%)的溶液在使用光程為0.5 mm的樣品池時,在約1745 cm-1處吸光度約為0.4.

6取樣

如產品標準中沒有其他說明,取樣按GB/T4756進行。

7試驗步驟

7.1概述

由于FAME溶液的黏度影響,清洗測量所用的樣品池具有重要意義。應用環己烷反復清洗樣品

池。通過將其注滿環己烷并記錄其紅外光譜(IR)譜圖來檢驗是否清洗干凈。如IR譜圖與參照的環已烷譜圖精確符合,則說明樣品池已清洗干凈。

7.2 校準.

7.2.1校準溶液的準備

通過將校準用FAME稱重并置人適當容量瓶中,注入環己烷至刻度線的方式配制一系列(至少五

個)已知FAME精確濃度的環已烷標準溶液。五個標準溶液的FAME濃度應選擇在約1745cm-1的

最大吸收峰處的吸光度在0. 1~1.1.

示例:對于光程為0.5 mm的樣品池,校準溶液為1 g/L、2 g/L.4 g/L、6 g/L、10 g/L.

校準和測量應選用同樣的樣品池進行,這十分重要。

7.2.2譜圖測量

本步驟對于校準溶液和試樣溶液(見7. 3.2)是相同的。試樣溶液或校準溶液注人至樣品池中,并以環已烷譜圖為背景記錄其IR譜圖。測量在約1745cm-1處的最大峰值吸收的吸光度,基線范圍

1 670 cm-1~1 820 cm-1。

注:以環已烷譜圖為背景進行精確測量操作時應十分認真。環已烷的IR吸收帶應該進行直接光波補償(雙光柬設備)或計算削減(單光束設備)。

7.2.3校準公式

測定系列FAME校準溶液(見7. 2.1)的吸光度,并以吸光度A為因變量,以質量濃度q為自變量

進行線性回歸或作圖。校準公式見式(1)(計算的標準樣品池光程為1 cm):

A/L= aq+b................ （1）

式中:

A-----測定所得吸光度;

L-----所用樣品池的光程,cm;

q------FAME質量濃度,g/L;

a----回歸線的斜率;

b----回歸線在y軸的截距。

如回歸線的關聯系數(R2)低于0.99,應重復校準程序。

7.3定量分析

7.3.1

試樣準備

含有FAME的中間餾分油試樣經環已烷適當稀釋后再分析。如試樣溶液的吸光度沒有落在校準吸光度范圍內，重新對試樣進行更合適的稀釋。對于FAME質量濃度小于100 g/L(體積分數11. 4%)的試樣,稀釋比率zhui低為1 : 10(體積比)。對于FAME質量濃度大于100 g/L(體積分數11. 4%)并且小于200 g/L(體積分數22. 7%)的試樣,稀釋比率zhui低為1 : 20(體積比)。

注1:如試樣FAME質量濃度高于200g/L(體積分數22.7%),衢進行充分稀釋使其吸光度在校準所特定的吸光度范圍內。

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t

譜圖測量的操作參照7. 2.2,典型的中紅外光譜圖見圖1.確保用于試樣測量和校準的樣品池相同是十分重要的。

由于樣品池的清洗非常重要,建議在每個試樣之間測定環已烷,通過環已烷的IR譜圖檢驗樣品池

是否清洗干凈(見7.1)。

8計算

用式(2)計算試樣中的FAME含量(體積分數):

式中:

Φ---------FAME體積分數,%;

X-----稀釋系數(如X=10表示稀釋比率1 ; 10);

a-----回歸線的斜率;

b------回歸線在y軸的截距;

A----根據7. 3.2測量的吸光度;

L-----所用樣品池的光程,cm;

d------FAME在20℃的密度,d=880.0kg/m3。

9結果表示

報告試樣的FAME體積分數,修約至0.1%。

10 精密度

按下述規定判斷試驗結果的可靠性(95%置信水平)。

10.1 重復性

由同-操作者、采用同一儀器、對同一試樣進行重復測定所得到的兩個試驗結果之差的絕對值不應超過0. 3%。

10.2再現性

在不同實驗室的不同的操作者、采用不同儀器、對相同的樣品進行測定所得到兩個單個獨立的試驗結果之差,對于FAME體積分數小于或等于11. 4% ,其絕對值不應超過0.9%。對于FAME體積分數大于11. 4%且小于22. 7% ,其絕對值不應超過1. 4%。

11 試驗報告

試驗報告至少要包含下列信息:

a)對本標準的引用;

b) 樣品類型和名稱;

c) 試驗結果(見第9章);

d)由協議或其他原因造成的與規定步驟的偏差;

e) 試驗日期。