Диссертация (1150363), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Методика определения железа основана на экстракции железа враствор соляной кислоты под действием УЗ излучения и взаимодействиижелеза с CdTe квантовыми точками, при котором происходит уменьшениефлуоресценции, пропорциональное содержанию железа в топливе. Методикаопределения меди так же включает стадию жидкостной экстракции в растворсоляной кислоты под действием УЗ-поля с последующим измерениемуменьшения флуоресценции CdSe квантовых точек.Для автоматизированного определения элементов в биодизельномтопливепредложена[89]методика19проточно-инжекционногоспектрофотометрического определения фосфора по реакции образованиягетерополикислоты с предварительным кислотным разложением образца.Образец топлива подвергается окислению в присутствии серной и азотнойкислот и пероксида водорода в муфельной печи в течение 3 часов, либо вприсутствии азотной кислоты и пероксида водорода в системе микроволновогоразложенияза25минут.Послеэтогополученныйводныйрастворнейтрализуют, и подают по каналу А (Рис.
1). При этом порция пробывводиться в поток носителя (Б) – дистиллированной воды, и затем происходитсмешение зоны пробы и зоны реагентов в смесительной спирали (3).Оптическаяплотностьполученногорастворавосстановленнойформымолибдофосфорной гетерополикислоты измеряется в проточном детекторе (4).Производительность методики составила 100 определений в час.Рис. 1.
Схема проточно-инжекционного определения фосфора в биодизельном топливе. А –раствор образца; Б – раствор носителя (H2O); В – раствор молибдата аммония, тартрата калияи калия сурьмяновиннокислого; Г – раствор аскорбиновой кислоты; Д – сброс; 1 – кран дляввода пробы; 2 – смесительная спираль (150 см); 3 – реакционная спираль (200 см); 4 –детектор (880 нм).Предложена проточно-порционная спектрофотометрическая методика[90] определения фосфора в биодизельном топливе после минерализацииобразца и растворении золы в растворе серной кислоты с последующиманализом полученного водного раствора. Для этого в смесительную камеру спомощью электромагнитных насосов последовательно подаются полученный20раствор,смешанныйрастворреагентов(молибдатаммония,калийсурьмяновиннокислый и тартрат калия) и раствор аскорбиновой кислоты.Растворы перемешиваются с помощью нейлоновой лески и происходитобразованиемолибдофосфорнойзавершенияреакциипроисходитгетерополикислотыизмерение(Рис.2).аналитическогоПослесигналанепосредственно в камере с помощью LED детектора.
Из недостатков стоитотметить очень долгую пробоподготовку (10 часов). Однако метод конечногоопределения аналитов в растворе пробы является высокопроизводительным –190 определений в час.Рис. 2. Схема проточно-порционного определения фосфора в биодизельном топливе. А –раствор молибдата аммония, калия сурьмяновиннокислого и тартрата калия; Б – раствораскорбиновой кислоты; В – образец или стандартный раствор; Г – раствор для промывки(10% HNO3); Д – сброс; 1-5 – электромагнитные микро-насосы; 6 – смесительная камера; 7 –приводной двигатель; 8 – нейлоновая леска; 9 – светодиод; 10 – фототранзистор.Авторами[91]быларазработанаавтоматизированнаяметодикаопределения органически и неорганически связанной ртути в биодизельномтопливе с помощь метода атомной флуоресцентной спектрометрии.
Системапроточно-инжекционного анализа служит для автоматизации пробоподготовки.При этом пробу предварительно растворяют в системе азотная кислота – ПАВ(Triton X100) для образования микроэмульсии и подают по каналу подачипробы. В системе ПИА происходит смешение пробы и кислого раствора SnCl221для восстановления ртутит. Для определения общего содержания ртути,включая метил- и этил- ртуть пробу предварительно on-line облучают УФизлучением, а для определения неорганической ртути облучение не производят.В работе [92] предложена методика АЭС-ИСП в сочетании с проточноинжекционным анализом для определения марганца, кремния, ванадия и меди вбиодизельном топливе. Система ПИА была скомбинирована с ИСП-АЭCспектрометром, и в схему был включен специальный полый металлическийцилиндр для нагревания образца перед подачей в атомизатор спектрометра, чтоповысиловоспроизводимостьанализаипозволилоснизитьпределобнаружения элементов более чем в пять раз.
При этом в качествепробоподготовки был использован способ растворения пробы в о-кислоле.Аналитические характеристики описанных методик представлены втаблице 2. Исходя из представленного обзора можно сделать вывод о том, чтонаибольшее предпочтение при определении элементов в биодизельномтопливеотдаетсяспектральнымметодам.Приэтомобразованиемикроэмульсий или растворение пробы в органическом растворителе являютсяперспективнымиэкологичности,методамииспользованияпробоподготовкималыхобъемоввсилупробыэкспрессности,ивозможностиградуировки анализаторов с помощью водных растворов аналитов. Дляавтоматизации элементного анализа предприняты первые попытки реализациипробоподготовки на принципах образования эмульсий в условиях проточныхметодов и разработаны проточные методики определения P, Hg, Mn, Si, V иCu. Проточные методики определения Ca и Mg в литературе не представлены.22Таблица 2.
Аналитические характеристики методик определенияэлементного состава биодизельных топлив.АналитМетодпробоподготовкиМассапробы, гNaМетоддетектированияАЭСПределобнаружения,мг/кг1,3Ссылка0,5Времяпробоподготовки5чТермическоеразложениеCa, P, Mg, K, NaИСП-АЭСAl, Cu, Fe, MnААСКислотное/микроволновоеразложениеРастворениеэтаноле1 / 0,253 ч / 42 мин0,456в0,55 мин0,004 – 0,000957SiАЭСРастворениеэтанолев15 мин2058Na, KАЭСРастворениеэтанолев0,55 мин459Ca, Cu, Fe, K, Mg,Na, P, S, ZnИСП АЭСРастворениевэтаноле и пропаноле0,455 мин0,001 – 0,460Ca, P, Mg, K, NaИСП АЭС2,55 мин0,005 – 0,561Ag, Al, B, Ba, Ca,Cr, Cu, Fe, Mn, Si,Ti, VCa, Cl, K, Mg, Na,PAg, Al, B, Ba, Ca,Cr, Cu, Fe, Mn, Si,Ti, V, Na, K, S, Be,Mg, P, Ti, Co, Ni,Zn, As, Sr, Mo, Cd,Sn, Sb, W, Hg, PbCd, Pb, TlИСП АЭСРастворениеэтанолеРастворениексилоле5 мин0,3 – 18625 мин1,4 – 7,1635 мин0,007 – 10,26425 мин0,005 – 0,0665Na, KАЭС0,55 мин0,166AsААС15 мин0,367Ca, Mg, ZnААС15 мин0,03 – 0,1168Co, Cu, Fe, Mn,Ni, VИСП МС15 мин0,005 – 0,01569ИСП АЭСИСП МСААСРастворениекеросинеРастворениекеросиневвов10вОбразованиемикроэмульсии(проба/10%HNO3/пропанол)Образованиемикроэмульсии(проба/4 М HCl/пропанол)Образованиемикроэмульсии(проба/65%HNO3/пропанол)Образованиемикроэмульсии(проба/65%HNO3/пропанол/Triton X100)Образованиемикроэмульсии(проба/65%HNO3/пропанол/Triton X100)2355Cu, Pb, Ni, CdААСNi, CdААСCa, Cu, Fe, Mg,Mn, Na, PИСП АЭСNa, KААСCa, MgААСNa, K, Ca, MgААСCd, Co, Cu, Mn,Ni, Pb, Ti, ZnИСП МСPААСNa, K, Mg, CaИоннаяхроматографияВольтамперометрияИнверсионнаявольтамперометрияЦиклическаявольтамперометрияХронопотенциометрияCaMgКCuPb, CuSnИнверсионнаявольтамперометрияИнверсионнаявольтамперометрияМикроволновоеразложениеиобразованиемикроэмульсии(проба/1%HNO3/Triton X100)Образованиемикроэмульсии(проба/10%HNO3/пропанол)Образованиемикроэмульсии(проба/65% HNO3/Triton X100)Образованиемикроэмульсии(проба/1,4МHNO3/пропанол/Triton X100)Образованиемикроэмульсии(проба/1,4МHNO3/бутанол/Triton X100)Образованиемикроэмульсии(проба/65%HNO3/пропанол)Образованиемикроэмульсии(проба/20%HNO3/пропанол/Triton X100)Образованиемикроэмульсии(проба/0,2%HNO3/пропанол/Triton X100)Жидкостнаяэкстракцияподдействием УЗМикроволновоеразложениеЖидкостнаяэкстракция0,524 ч0,55 мин0,9 – 0,17115 мин0,007 – 0,66725 мин0,006 – 0,1730,865 мин0,04 – 0,17415 мин0,004 – 0,1750,55 мин0,005 – 5765 мин0,5771051 мин0,11 – 0,42780,335 мин0,0016790,007800,07815 мин2821,525 мин0,004 – 0,0058318ч0,0484ЖидкостнаяэкстракцияРазбавлениевсистеме0,1МHCl/этанолОбразованиемикроэмульсии(проба/10-2МHNO3/пропанол/)Термическоеразложение2470Ca, K, Mg, Na,КапиллярныйэлектрофорезЖидкостнаяэкстракцияNa, K, Ca, MgКапиллярныйэлектрофорезКвантовыеточкиЖидкостнаяэкстракциядействием УЗFe120 мин0,07 – 0,14850,220 мин0,386подЖидкостная0,193 мин0,0687экстракцияподдействием УЗCuКвантовыеЖидкостная0,08570 мин0,6788точкиэкстракцияподдействием УЗРПИА-СФМинерализация10,1489образцаPFB-СФМинерализация100,01490образцаHgПИА-АФОбразование0,880,0000391микроэмульсии(проба/65% HNO3//Triton X100)Mn, Si, V, CuПИА-АЭСРазбавлениео- 250,0192ксилолеААС – атомно-абсорбционный спектральный анализ, АЭС – атомно-эмиссионный спектральный анализ, ИСП –индуктивно связанная плазма, МС – масс-спектрометрия, ПИА – проточно-инжекционный анализ, FB –проточно-порционный анализ, СФ – спектрофотомерия, АФ – атомная флуоресценция.1.2.2.
Методики определения одноатомных спиртов в биодизельном топливеПри всей актуальности задачи к настоящему времени разработанонебольшое число методик определения одноатомных спиртов в биодизельномтопливе. При этом большинство из них направленно на определение толькометилового спирта, так как он чаще других применяется при синтезебиологического топлива в силу того, что является самым доступным длякрупнотоннажного производства.Большинство методик определения спиртов в биодизельном топливеосновано на использовании газовой хроматографии. Согласно ASTM D6751 иEN 14110 для определения метанола в диапазоне концентрация от 0,01 до 0,5%образец биотоплива нагревают в герметичном сосуде при 80°С в течение 45мин. После этого отбирают газовую фазу и вводят в газовый хроматограф.Содержание метанола определяют методом внутреннего стандарта (2пропанол) на капиллярной колонке с пламенно-ионизационным детектором.25Авторыработыпарофазной[93]используюттвердофазной(полидиметилсилоксан)термодесорбциейивкачествемикроэкстракциидлясорбциипробоподготовкиспаровприменениемметанолагазохроматографическимсметодволоконпоследующейопределением(кварцеваяколонка, 5% фенилметилсилоксана) с применением пламенно-ионизационногодетектора.
В работе [94] описывается ГХ-ПИД определение метанола вбиодизельномтопливеспредварительнымрастворениемпробвдиметилформамиде и дериватизацией в триметилметоксисилан. Этанол и 1,4бутандиол используются в качестве внутренних стандартов. Li и др. [95]предложили метод ГХ-ПИД с переключающимися колонками для определениянизких концентраций метанола в биодизельном топливе. Применение двухколонок повышает точность анализа и срок службы за счет сорбции тяжелыхкомпонентов на предколонке. Bondioli и соавторы [96] предложили методикуопределения метанола в образцах биодизельного топлива, согласно которойпробу разбавляют водным раствором лимонной кислоты и полученный растворперегоняют.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
