淺談汽油中烴族組分的檢測(cè)方法
【摘 要】隨著人民生活水平的提升,汽車(chē)越發(fā)普及,已經(jīng)成為人們?nèi)粘躺畹闹匾唐分唬?,大量汽?chē)的應(yīng)用也導(dǎo)致環(huán)境污染現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重。作為汽車(chē)的動(dòng)力能源,汽油是液體是石油構(gòu)成物,其中的烴族組分是汽油質(zhì)量的主要參數(shù),本文將其作為研究地下,通過(guò)分析烴族成分檢測(cè)方法,進(jìn)而了解吸附法被色譜法取代的實(shí)際效用,為汽油烴族組分檢測(cè)提供參考。
【關(guān)鍵詞】汽油;烴族組分;檢測(cè)方法
烴族是一種化合物,其是由碳和氫兩種原子構(gòu)成的,與水不相溶,可以分為飽和和不飽和兩種。汽油中的芳烴類(lèi)物質(zhì)對(duì)生物會(huì)產(chǎn)生很大的毒性,長(zhǎng)期接觸這類(lèi)物質(zhì)會(huì)出現(xiàn)眩暈的現(xiàn)象。盡管烴類(lèi)物質(zhì)能夠使汽油中的辛烷值提升,但是其也會(huì)對(duì)環(huán)境和汽車(chē)部件產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞性,因此,我國(guó)為了減少烴類(lèi)物質(zhì)對(duì)環(huán)境的破壞性,對(duì)其提出了一些管制政策,嚴(yán)格規(guī)定了汽油內(nèi)烴族含量,車(chē)用汽油的烴類(lèi)含量不可超過(guò)52%,應(yīng)用吸附法試驗(yàn)檢測(cè),乙醇汽油組分油烴類(lèi)物質(zhì)不可超過(guò)57%,應(yīng)用色
譜法試驗(yàn)檢測(cè)。
一、檢測(cè)準(zhǔn)備
1.儀器設(shè)備
(1)吸附法。本試驗(yàn)采用的吸附法為熒光指示劑吸附法,其應(yīng)用時(shí)需要準(zhǔn)備吸附柱、色帶測(cè)量設(shè)備、電動(dòng)振動(dòng)裝置、注射器和針管、調(diào)節(jié)器等儀器設(shè)備。其中吸附柱是由玻璃制成的,分為毛細(xì)管徑加料、分離以及分析三個(gè)管段,內(nèi)部裝有活化硅膠、3-5mm的熒光指示劑染色硅膠;測(cè)量設(shè)備主要用對(duì)對(duì)烴類(lèi)界面進(jìn)行指示并對(duì)其區(qū)域長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量;振動(dòng)器主要用于對(duì)吸附柱進(jìn)行震動(dòng);注射器來(lái)注樣取樣、針管是對(duì)吸附柱進(jìn)行清洗;調(diào)節(jié)器使對(duì)壓力輸送進(jìn)行調(diào)節(jié)和維持。
(1)色譜法。本試驗(yàn)采用的色譜法為多維氣相色譜法,其應(yīng)用時(shí)需要準(zhǔn)備氣相色譜儀、工作站、載氣純化設(shè)備。其中,色譜儀中包括進(jìn)樣、色譜裝置、FID、烯烴收集器、六通切換閥及其驅(qū)動(dòng)裝置、平衡柱以及色譜柱;工作站是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)收集處理;載氣純化設(shè)備是對(duì)載氣進(jìn)行凈化,并與烯烴收集共同應(yīng)用,以延長(zhǎng)使用壽命。
2.試劑材料。吸附法的應(yīng)用需要準(zhǔn)備異戊醇、硅膠、異丁醇、熒光指示劑染色硅膠、丙酮、壓縮氣體以及緩沖溶液等材料。色譜法的應(yīng)用需要準(zhǔn)備氫、氦以及壓縮空氣等氣體,并轉(zhuǎn)變好密封惰性樣品瓶,以及其他的參考樣品。
3.樣品。吸附法中,儀器擺放在陰涼無(wú)陽(yáng)光處,便于對(duì)烴類(lèi)分界面進(jìn)行觀察,溫度要低于4℃,數(shù)量為0.75ml。色譜法中,樣品需要進(jìn)行冷卻,之后將其導(dǎo)入到樣品瓶中密封,最佳溫度為0-5℃,數(shù)量為0.1ul。
二、檢測(cè)流程
1.吸附法。首先,用注射器取樣,將其注入到吸附柱內(nèi),樣品在吸收完硅膠后,在其中加入異丁醇,進(jìn)行脫樣,并對(duì)其進(jìn)行加壓,壓力為14kpa、34kpa,2-3min后,將其調(diào)到合適壓力值,讓樣品沿著吸附柱向下,保持1h。樣品中,烴類(lèi)物質(zhì)會(huì)根據(jù)吸附強(qiáng)弱分成芳烴、烯烴、飽和烴三種。烴類(lèi)物質(zhì)與熒光染料會(huì)實(shí)現(xiàn)選擇分離,紫外線下,三種烴類(lèi)物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色不同,分成紅、藍(lán)、黃三種色區(qū)。
2.色譜法
(1)取樣、使用分離柱將脂肪烴和組分以及芳組分分離出來(lái);
(2)烯烴和飽和烴構(gòu)成的脂肪烴組分利用烯烴收集器進(jìn)行分析,保留烯烴,飽和烴進(jìn)入到FID中進(jìn)行檢測(cè);
(3)使用六通閥中的一個(gè)將烯烴暫時(shí)從載氣流路中脫離出來(lái),這時(shí)笨經(jīng)過(guò)平衡柱進(jìn)入到FID中進(jìn)行檢測(cè);
(4)使用六通閥中的另一個(gè)反吹其他芳烴組分,使其進(jìn)入到FID中接受檢測(cè);
(5)再使用六通閥將烯烴收集器放到載氣流路中,使烯烴脫離后進(jìn)入到FID中進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)器出峰從飽和烴到苯到芳烴再到烯烴,通過(guò)參比樣品對(duì)四種物質(zhì)的
保留時(shí)間、校正因子等進(jìn)行確定。對(duì)汽油中四種物質(zhì)的色譜峰面積進(jìn)行測(cè)量,之后利用校正面積歸一方法進(jìn)行定量分析,計(jì)算其中烴族組分體積。
三、方法比較
色譜法明顯優(yōu)于吸附法,其與實(shí)際檢驗(yàn)需求更符,從以下幾方面對(duì)二者進(jìn)行分析比較:
1.設(shè)備方面:吸附法價(jià)格低、獲取簡(jiǎn)便;色譜法費(fèi)用高、試驗(yàn)所需的氣體要保證高純度。
2.儀器保養(yǎng)方面:吸附法使用的儀器整體構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單,日常維修保養(yǎng)只需要具有一定經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員自行完成即可,維護(hù)費(fèi)用不高;色譜法使用的儀器整體構(gòu)造比較復(fù)雜,其需要專(zhuān)業(yè)人士對(duì)其進(jìn)行維修保養(yǎng),成本較高。
3.方法應(yīng)用方面:吸附法應(yīng)用比較廣泛,我國(guó)在2019年之前一直使用該方法作為標(biāo)準(zhǔn)仲裁方法;色譜法應(yīng)用程度不高,從2019年開(kāi)始才成為標(biāo)準(zhǔn)仲裁方法。
4.檢驗(yàn)時(shí)間方面:吸附法檢驗(yàn)時(shí)間比較長(zhǎng),每個(gè)汽油樣品的檢驗(yàn)時(shí)間為1.5h左右,且還需要在清洗儀器設(shè)備;色譜法檢驗(yàn)時(shí)間比較短,每個(gè)汽油樣品檢驗(yàn)時(shí)間大約在15-20min,且無(wú)需清洗儀器設(shè)備。
5.重復(fù)和再現(xiàn)方面:吸附法重復(fù)再現(xiàn)性能不強(qiáng),烴類(lèi)分界線根據(jù)各種顏色帶進(jìn)行劃分,且根據(jù)檢驗(yàn)人員主觀經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷,人為影響性比較大。色譜法具有較好的重復(fù)再現(xiàn)性,通過(guò)歸一化法來(lái)處理數(shù)據(jù),對(duì)結(jié)果產(chǎn)生的影響因素比較少,且檢驗(yàn)人員操作簡(jiǎn)單,并不會(huì)受到人為因素影響。
6.試驗(yàn)危害性方面:吸附法試驗(yàn)后的廢料、器材等處理工作相對(duì)復(fù)雜,要由專(zhuān)門(mén)的機(jī)構(gòu)處理試驗(yàn)廢物。而在試驗(yàn)中,有些設(shè)備使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的噪音,對(duì)檢驗(yàn)人員產(chǎn)生較大的影響。色譜法本身在試驗(yàn)后不會(huì)產(chǎn)生較多的廢料,且試驗(yàn)過(guò)程中并不會(huì)產(chǎn)生較大的環(huán)境污染,整體試驗(yàn)環(huán)境比較好。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)本文的分析可以發(fā)現(xiàn)在對(duì)汽油烴族組分進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候,應(yīng)用多維氣相色譜法效果比較好,能夠?qū)N類(lèi)物質(zhì)充分分離出來(lái),且得到的數(shù)據(jù)也更加的科學(xué)、客觀、真實(shí)。
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