谱析仪器:气相色谱仪用于车用汽油中控制苯、芳烃、烯烃和氧等含量
鉴于我国汽油的生产以催化裂化汽油为主,汽油中烯烃含量较高,为提高汽油烯烃和芳烃含量测定的准确性和精密度,提高分析方法的可操作性,缩短分析周期、降低试验成本,提出了新型的烯烃捕集材料和色谱操作程序,并对建立的分析方法进行了考察验证,确证了方法的可靠性,并形成仪器、方法和软件的成套分析技术。
苯是公认的致癌物,虽然对汽油辛烷值的贡献较大,但由于蒸发和燃烧不完全而排入大气造成污染,对人体造成危害,因此从环境保护考虑,限制车用汽油中的苯含量是十分必要的。
芳烃是高辛烷值和高热值组分,但芳烃含量的提高增加了燃烧室的积碳倾向,使发动机对汽油辛烷值的要求提高,应保持汽油中适量的芳烃含量。我国车用汽油控制芳烃含量既满足减少排放有害污染物的要求,又考虑到维持辛烷值达到必要水平。
烯烃含量是高辛烷值组分,但也是汽油中不稳定成分,易时汽油在储存和燃烧过程中产生胶质和沉淀物,同时一些烯烃有很强的大气反应活性,在光的作用下,易与空气反应生成臭氧,造成大气污染。因此,降低汽油中烯烃含量有利于保护环境。
汽油中加入含氧化合物对降低汽车尾气中的CO排放量有明显效果。常用含氧化合物主要是醚类和醇类,如甲基叔丁基醚等,同时MTBE能提高汽油的辛烷值,但由于MTBE等醚类含氧化合物成本高。车用汽油中要求含氧量不得大于2.7%,相当于MTBE的最大加入量为15%。
针对上述分析,谱析仪器考虑我国汽油组成的特点和规格要求,采用GC-17气相色谱配置FID检测器测定汽油中的饱和烃、烯烃、芳烃等烃族组成及苯含量。本方法采用直接进样,允许测定试样的烯烃含量上限为65%,除测定烯烃含量外,可直接测定出汽油中的芳烃含量和苯含量。
采用气相色谱的方法,依据不同色谱柱对烃族组分吸附性及色谱特性的差异,使汽油中的主要烃族组分分离,用气相色谱仪氢火焰离子化检测器(FID)检测,通过记录的各烃族组分的色谱峰面积,采用校正的归一化方法计算汽油中有关烃族组分的质量分数或体积分数。