Автореферат (1150362), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Установлено, что оптимальной концентрацией NaOH является 1 М, а массакатионита КРС-5П – 0,2 г (рис. 13).Для выделения глицерина из биодизельного топлива в водную фазу была изученавозможность применения метода нормальнофазовой жидкостно-жидкостной хроматографиина микроколонке (ПТФЭ трубка диаметром 2 мм, длиной 5 см), где в качестве стационарнойфазы был 1 М раствор NaOH, удерживаемый на стекловолокне. При двукратномпропускании пробы через колонку наблюдалось 90% выделение глицерина в водную фазу.Экспериментально были установлены следующие оптимальные условия выделенияглицерина в водную фазу: скорость подачи пробы через колонку – 0,3 мл/мин, скоростьподачи элюента – 1 мл/мин и объем элюента (1 M NaOH) – 0,5 мл (рис.
14).Рис. 14. Зависимость степени извлечения глицерина от скоростей подачибиодизельного топлива и элюента.13Согласно разработанной схеме (рис. 15) с помощью шприцевого насоса вмикроколонку (5) отбирают 0,5 мл 1 M NaOH (канал 1), при этом происходит смачиваниестекловолокна водной фазой. Избыток водной фазы сбрасывают через канал 4 (кран 1). Вшприцевой насос отбирают 2,5 мл пробы биодизельного топлива (канал 8) черезмикроколонку со скоростью 0,3 мл/мин и обратно прокачивают через микроколонку на сброс(канал 4). Повторная подача пробы на колонку обеспечивает количественное выделениеглицерина.
Для устранения образования эмульсий колонку и шприцевой насоспоследовательно промывают пентаном (канал 2) и продувают воздухом. В микроколонку спомощью шприцевого насоса подают 0,5 мл 1 M NaOH (канал 1), после чего элюатнаправляют в смесительную камеру с частицами катионит-Cu2+. Фазы перемешиваютпотоком атмосферного воздуха (канал 13, кран 2) со скоростью 5 мл/мин в течение 5 мин,после чего раствор глицерата меди(II) с помощью перистальтического насоса направляют впроточную кювету оптоволоконного спектрометра и измеряют оптическую плотность при640 нм. После каждого цикла измерения концентрации глицерина проводят регенерациюкатионита при его последовательной промывке 0,5 М HCl, дистиллированной водой и 1 Мраствором сульфата меди.Рис 15.
Схема циклического инжекционного спектрофотометрического определенияглицерина в биодизельном топливе.Глава 6. Аналитические характеристики разработанных методикВ табл. 1 представлены основные аналитические характеристики разработанныхметодик циклического инжекционного анализа биодизельного топлива. Разработанныеметодики позволяют проводить автоматизированный контроль качества биодизельноготоплива, обеспечивая нижние границы диапазонов определяемых концентраций меньшенормируемых содержаний. Следует отметить, что впервые разработаны проточные методикиодновременного определения кальция и магния, метанола и этанола в биодизельном топливе.По реакции переэтерификации растительных жиров (кукурузное, подсолнечное,рапсовое и пальмовое масла) были синтезированы различные типы биотоплива иприготовлены образцы биодизельного топлива B20 (биотопливо – дизельное топливо всоотношении 2:8).Приготовленые образцы были проанализированы с помощьюразработанных и референтных методик.
В качестве референтных методов для определения P,Si, Fe, Al, Ca и Mg использовали ИСП-АЭС. Для определения метанола, этанола и глицеринаиспользовали методы ГХ МС. Результаты, полученные с помощью разработанных методик ис помощью рефернтных методов были сравнены с помощью F- и t-тестов. Полученные Fзначения ≤ 6,39 указывают на незначительное различие в величинах стандартныхотклонений, а полученные t-значения ≤ 2,776 указывают на то, что нет статистическизначимого различия между результатами, полученными при помощи данных методик.14Табл.
1. Аналитические характеристики разработанных методик.ПараметрAlFePSiCaMgCH3OHC2H5OHC3H8O3масса пробы, г10,0112,5ПробопоготовкаМикроволновая минерализацияOn-linenразбавлениеИспарение черезмембрануНормальнофазовая ж-жхроматографияЦВАСФ500 – 5000100 – 1000ДетектированиеДиапазонопределяемыхконцентраций,мг/кгПределобнаружения,мг/кг (3σ)СКО, % (n=10,P=0,95)Производительность,анализов/часСФ1 – 102 – 202 – 202 – 202 – 201,2 – 120,30,60,60,60,60,430030030101010105575563044Табл. 2. Результаты определения кремния, фосфора, железа и алюминия в образцахбиодизельного топлива (n=5, t = 2,776, P = 0,95).Исходное сырьеАналитВведено,мг/кгНайдено, мг/кгЦИАНайдено, мг/кгИСП-АЭСF-тестt-тестAl03,003,003,003,003,003,003,003,003,003,003,003,003,003,003,003,02,2±0,25,1±0,31,2±0,13,9±0,31,2±0,14,1±0,38,2±0,311,0±0,33,2±0,35,9±0,31,1±0,14,0±0,22,2±0,25,1±0,310,3±0,312,9±0,32,0±0,15,2±0,31,2±0,13,9±0,31,0±0,14,1±0,311,2±0,314,0±0,33,0±0,16,1±0,33,2±0,16,0±0,32,0±0,15,2±0,311,1±0,313,9±0,32,1±0,25,3±0,11,1±0,14,1±0,11,1±0,14,3±0,18,1±0,211,3±0,43,1±0,16,1±0,11,1±0,14,1±0,12,1±0,25,2±0,110,1±0,213,0±0,12,1±0,15,1±0,11,1±0,14,1±0,11,1±0,14,3±0,111,1±0,214,3±0,12,1±0,16,2±0,13,1±0,16,1±0,12,1±0,15,3±0,111,1±0,214,3±0,13,12,31,03,13,12,34,03,13,12,31,04,03,12,34,03,13,12,32,31,03,12,34,03,13,12,32,31,03,14,04,03,10,150,360,120,320,190,360,180,570,220,310,420,390,180,410,380,640,140,230,410,210,160,260,220,610,240,280,190,290,310,330,280,68FeПодсолнечноемаслоSiPAlFeРапсовое маслоSiPAlFeКукурузное маслоSiPAlFeПальмовое маслоSiP15Табл.
3. Результаты определения кальция и магния в образцах биодизельного топлива (n=5, t= 2,776, P = 0,95).Исходное сырьеПальмовое маслоРапсовое маслоКукурузное маслоПодсолнечноемаслоВведеноCa, мг/кг0510051005100510Найдено Ca, мг/кгНайдено Mg, мг/кгВведеноMg, мг/кгЦИАААС3,1±0,18,1±0,113,1±0,1< 0,65,2±0,210,1±0,1< 0,65,2±0,110,3±0,110,3±0,215,3±0,120,5±0,23,0±0,18,2±0,213,3±0,1< 0,15,1±0,110,3±0,21±0,15,5±0,110,2±0,110,1±0,115,1±0,120,8±0,20510051005100510ЦИАААС6,8±0,111,6±0,117,4±0,1< 0,45,0±0,110,2±0,22,1±0,17,1±0,112,6±0,1< 0,45,2±0,110,3±0,27,0±0,212,0±0,217,1±0,2< 0,14,9±0,110,3±0,12±0,17,2±0,213±0,2< 0,15,1±0,110,2±0,1t-тестCa0,460,451,10,81,42,110,71,22,2Табл.
4. Результаты определения метанола и этанола в образцах биодизельноготоплива (n=5, t = 2,776, P = 0,95).Исходное сырьеПальмовое маслоРапсовое маслоКукурузноемаслоПодсолнечноемаслоВведенометанол,%00,40,300,10,200,20,300,30,4Найдено метанол, %ЦИАГХМСВведеноэтанол,%< 0,030,41±0,020,29±0,01< 0,030,11±0,010,21±0,02< 0,030,20±0,010,30±0,01< 0,030,30±0,010,38±0,02< 0,0010,42±0,020,31±0,01<0,0010,12±0,020,22±0,02< 0,0010,21±0,010,31±0,01< 0,0010,31±0,010,39±0,0200,50,300,50,200,50,100,20,3Найдено этанол, %t-тестЦИАГХМС< 0,030,50±0,010,31±0,01< 0,030,48±0,020,21±0,02< 0,030,50±0,010,11±0,01< 0,030,20±0,010,30±0,02< 0,0010,48±0,020,30±0,02< 0,0010,47±0,010,23±0,02< 0,0010,51±0,020,10±0,01< 0,0010,19±0,010,29±0,01Метанол0,51,20,41,11,11,30,81,4Этанол111,10,61,42,10,60,9Табл.
5. Результаты определения глицерина в образцах биодизельного топлива (n=5, t= 2,776, P = 0,95).Исходное сырьеПальмовое маслоРапсовое маслоКукурузное маслоПодсолнечное маслоВведено, г/кг00,20,600,20,600,20,600,20,616Найдено, г/кгt-тестЦИАГХМС< 0,030,19±0,010,59±0,03< 0,030,20±0,010,60±0,03< 0,030,22±0,020,60±0,01< 0,030,21±0,010,59±0,02<0,0010,17±0,0050,57±0,007<0,0010,19±0,0030,58±0,006<0,0010,21±0,0050,61±0,006<0,0010,19±0,0040,57±0,0060,60,50,40,80,20,30,30,4Mg121,50,70,91,31,121,30,7Выводы−разработан новый комбинированный метод многокомпонентного проточногоанализа, основанный на сочетании циклического инжекционного анализа и методамножественной линейной регрессии;−изучены и оптимизированы условия проведения хромогенных реакцийобразования комплексов ионов кальция(II) и магния(II) с эриохромом черном Т в спиртовыхрастворах биодизельных топлив для их последующего циклического инжекционногоспектрофотометрического определения с применением метода множественной линейнойрегрессии;−изучен и оптимизирован процесс селективного мембранного выделенияметанола и этанола из биодизельного топлива в водную фазу через мембрану изполифениленизофталамида;−разработана инструментальная схема пробоподготовки для определенияметанола и этанола в биодизельном топливе в условиях циклического инжекционногоанализа, основанная на их испарении через селективную мембрану;−изучены и оптимизированы условия проведения хромогенной реакцииобразования глицерата меди(II) в гетерогенной системе: водная фаза – Cu2+-катионит дляспектрофотометрического определения глицерина;−разработана инструментальная схема пробоподготовки для определенияглицерина в биодизельном топливе в условиях циклического инжекционного анализа,основанная на его нормальнофазовом жидкостно-жидкостном хроматографическомвыделении и концентрировании.−разработаны методики циклического инжекционного определения Al, Ca, Fe,Mg, P, Si, метанола, этанола и глицерина в биодизельном топливе.Список работ, опубликованных по теме диссертацииСписок статей, опубликованных в журналах, содержащихся в перечне ВАК РФ:1.А.Ю.
Шишов. А.В. Циклическое инжекционное фотометрическое определениефосфора в светлых нефтепродуктах / Булатов, А.Б. Головкина, И. А. Балова, А.Ю. Шишов,Н.Г. Домостроева, А.Л. Москвин, Л.Н. Москвин // Журнал аналитической химии — 2011. —Т. 66. — № 10. — С. 1064 – 1068.2.А.Ю. Шишов. Циклическое инжекционное фотометрическое определениекремния в нефтепродуктах / А.В.
Булатов, А.Ю. Шишов, А.Л. Москвин, Л.Н. Москвин //Журнал аналитической химии — 2013. — Т. 68. — № 2. — С. 161–164.3.А.Ю.Шишов.Одновременноециклическоеинжекционноеспектрофотометрическое определение алюминия и железа в нефтепродуктах / А.Ю. Шишов,А.В. Булатов, А.Л. Москвин, Л.Н. Москвин // Журнал аналитической химии. − 2014. − Т. 69.− № 12. − С. 1–7.4.A.Y. Shishov. Determination of silicon, phosphorus, iron and aluminum in biodieselby multicommutated stepwise injection analysis with сlassical least squares method / C.S.
Vakh,A.V. Bulatov, A.Y. Shishov, A.V. Zabrodin, L.N. Moskvin // Fuel. – 2014. – V. 135. – P. 198–204.5.A.Y. Shishov. Fully automated spectrophotometric procedure for determination ofcalcium and magnesium in biodiesel / A.Y. Shishov, L.S. Nikolaeva, L.N. Moskvin, A.V. Bulatov //Talanta – 2015. – V. 135. – P.133-137.6.A.Y. Shishov. Vapor permeation-stepwise injection simultaneous determination ofmethanol and ethanol in biodiesel with voltammetric detection / A.Y.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
