МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ГОСТ 29040-91
БЕНЗИНЫ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕНЗОЛА И СУММАРНОГО СОДЕРЖАНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ
Издание официальное
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
БЕНЗИНЫ
Метод определения бензола и суммарного содержания ароматических углеводородов
Gasolines.
Method of determination of benzene and total aromatics MKC 75.160.20
Дата введения 01.07.92
Настоящий стандарт устанавливает газохроматографический метод определения бензола от 1,0 % до 10,0 % и суммарного содержания ароматических углеводородов в автомобильных бензинах.
Сущность метода заключается в хроматографическом разделении углеводородов бензина на высокополярной селективной неподвижной фазе, обеспечивающей элюирование бензола после насыщенных и олефиновых углеводородов и определении бензола и суммарного содержания ароматических углеводородов.
Продолжительность определения — 10—20 мин.
1. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
Хроматограф ЛХМ-80 или аналогичного типа с детектором по теплопроводности или пламенно-ионизационным, интегратором и колонкой из нержавеющей стали длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм. Газовое питание хроматографа осуществляется согласно инструкции, прилагаемой к прибору.
Твердые носители:
- хроматон N-AW-HMDS (0,20—0,25 мм), цветохром ДМДХС или аналогичный носитель, обработанный кислотой;
- хромосорб PAW (0,15—0,18 мм).
Неподвижная фаза:
- 1, 2, 3, 4, 5, 6-гексакис-бета (цианэтокси) гексан (ГЦЭГ);
- нитрилсиликон (OY-275).
Растворители:
- хлороформ, ч, по ГОСТ 20015;
- ацетон, ч, по ГОСТ 2603;
- спирт этиловый, 1 сорт, по ГОСТ 18300;
- петролейный эфир.
Эталоны для хроматографии, х. ч.:
- бензол по ТУ 6—09—779;
- толуол по ТУ 6—09—786;
- этилбензол по ГОСТ 9385;
- G-ксилол по ТУ 6—09—915;
- лт-ксилол по ТУ 6—09—4565;
- и-ксилол по ТУ 6—09—4609;
- нонан по ТУ 6—09—660;
- декан по ТУ 6—09—659;
- додекан по ТУ 6—09—3730;
- 1, 2, 4-триметилбензол по ТУ 6—09—785;
Издание официальное Перепечатка воспрещена
^ © Издательство стандартов, 1992
© ИПК Издательство стандартов, 2004
- 1, 3, 5-триметилбензол по ТУ 6п—45 или ТУ 6—05—06—1228;
- алкилбензин (алкилат) по ТУ 38.101372 или бензин деароматизированный по ГОСТ 12329.
Микрошприц объемом 1 мкдм3 (1 мкл) с ценой деления 0,02 мкдм3 (0,02 мкл).
Секундомер с ценой деления не более 0,2 с.
Чашка фарфоровая по ГОСТ 9147.
Цилиндр на 100 см3 по ГОСТ 1770.
Линейка измерительная с ценой деления шкалы не более 0,01 см.
Лупа измерительная с ценой деления шкалы не более 0,01 см.
Баня водяная любого типа.
Весы лабораторные 2-го класса точности с пределом взвешивания 200 г.
Допускается применять аппаратуру по классу точности и реактивы по квалификации не ниже указанных в настоящем стандарте.
2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ2.1. Приготовление насадки для колонки
Насадку готовят в зависимости от анализируемого бензина.
Для анализа бензинов с температурой кипения до 205 °С:
насадку готовят в количестве (10,0 ± 0,5) г, из которых 10 % составляет неподвижная фаза ГЦЭГ и 90 % — твердый носитель хроматон N-AW-HMDS. В качестве растворителя используют хлороформ в количестве 100 см3.
Для анализа бензинов с температурой кипения до 215 °С:
насадку готовят в количестве (17,0 ± 0,5) г, из которых 30 % составляет неподвижная фаза OV-275 и 70 % — твердый носитель хромосорб PAW. В качестве растворителя используют ацетон в количестве 100 см3.
Насадку готовят в вытяжном шкафу на водяной бане при постоянном осторожном перемешивании до полного удаления растворителя.
2.2. Подготовка хроматографической колонки и заполнение ее насадкой осуществляются в соответствии с инструкцией к хроматографу.
2.3. Колонку присоединяют к испарителю хроматографа и термостатируют в потоке газа-носителя от 50 °С при программировании температуры со скоростью 2 °С/мин до 140 °С с неподвижной фазой ГЦЭГ или 160 °С с неподвижной фазой OV-275. Выдерживают при максимальной температуре 3 ч. Затем термостат охлаждают и соединяют колонку с детектором.
3. ОТБОР ПРОБ
Отбор проб — по ГОСТ 2517.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
4.1. Включение хроматографа, установку заданных параметров, настройку электрических блоков и регистратора проводят согласно инструкции, прилагаемой к прибору.
4.2. Оптимальные условия проведения испытания бензина приведены в табл. 1.
Таблица 1 |
Показатель |
Значение |
Скорость диаграммной ленты, мм/ч: |
|
- при работе с ГЦЭГ |
600; 720 |
- при работе с OV-275 |
240; 300 |
Объем пробы, мкдм3 (мкл) |
1 |
Температура термостата колонки, °С: |
|
- при работе с ГЦЭГ |
90-110 |
- при работе с OV-275 |
150 |
Температура испарителя, °С |
250 |
|
С. 3 ГОСТ 29040-91
Продолжение табл. 1 |
Показатель |
Значение |
Температура детектора, °С |
150 |
Ток детектора по теплопроводности, мА |
150 |
Расход газа-носителя, см3/мин |
30-40 |
Расход газов для пламенно-ионизационного детектора, |
|
см3/мин: |
|
- водород |
30 |
- воздух |
300 |
|
При использовании хроматографов других типов или других твердых носителей допускается изменять условия проведения анализа бензинов, указанные в табл. 1, но при этом бензол должен элюироваться после додекана, а четкость разделения углеводородов должна быть не хуже чем на приведенных хроматограммах (черт. 1).
Хроматограммы бензина А И-92 и внутреннего стандарта (додекан)
Фаза ГЦЭГ Фаза OV-275
1 — неароматические углеводороды; 2а — додекан; 2 — бензол; 3 — толуол; 4 — этилбензол, п-, .«-ксилол;
5, 6 — о-ксилол, ароматические углеводороды С9; 7—13 — ароматические углеводороды С9—С10
Черт. 1
4.3. Хроматограммы рассчитывают с помощью интегратора или ручным способом.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5Л. Определение поправочных коэффициентов
5.1.1. Для установления поправочных коэффициентов чувствительности детектора к углеводородам относительно стандарта (бензола), поправочный коэффициент для которого принимается равным 1, готовят три—пять калибровочных смесей, имитирующих анализируемый бензин. Например, готовят смесь следующего состава в процентах (по массе):
- алкилат (или бензин деароматизированный) |
50-45 |
- нонан |
4-5 |
- декан |
1-2 |
- бензол |
5-2 |
- толуол |
7-10 |
- этилбензол |
3-4 |
- rt-ксилол |
5-4 |
- ж-ксилол |
15-20 |
- 0-КСИЛОЛ |
5-4 |
- ароматический углеводород С9 |
100—ЕС/, |
где EQ — сумма массовых долей предыдущих компонентов в смеси, %.
Анализ смеси проводят при условиях, указанных в табл. 1. Поправочный коэффициент чувствительности детектора к углеводороду (К,) вычисляют по формуле
_ »/ ' <$т
"'ст • S, ’
где /и, — масса компонента в калибровочной смеси, г;
/исх — масса компонента в калибровочной смеси, выбранного в качестве стандарта (бензол), г;
Sj — площадь пика компонента в калибровочной смеси;
5СТ — площадь пика компонента в калибровочной смеси, выбранного в качестве стандарта.
5.2. Хроматограмму бензина рассчитывают методом внутренней нормализации (сумма площадей всех пиков на хроматограмме принимается равной 100 % с учетом поправочных коэффициентов).
Массовую долю бензола (X) в процентах вычисляют по формуле
Х=А-Ъ .100, (2)
2SrKt
i = 1
где ^2 — площадь пика бензола;
К2 — поправочный коэффициент бензола, равный 1;
П
Е Sj Kj — сумма площадей пиков с учетом поправочных коэффициентов.
1 = 1
Суммарную массовую долю ароматических углеводородов (Ха) в процентах вычисляют по формуле
isr Ki-Sl ■ кх
Ха = '—--100, (3)
2 St ■ Kt
i = 1
где Е Sj Kj — сумма площадей пиков с учетом поправочных коэффициентов;
/= 1
Si — площадь пика насыщенных и олефиновых углеводородов;
Ку — поправочный коэффициент чувствительности для насыщенных и олефиновых углеводородов.
5.3. При определении массовой доли только бензола в бензине можно использовать метод внутреннего стандарта.
В качестве внутреннего стандарта рекомендуется использовать додекан в количестве 3 %—5 %. Массовую долю бензола (X,) в процентах вычисляют по формуле
(4)
где Sj, .5СХ — площади пиков бензола и внутреннего стандарта;
R — отношение массы внутреннего стандарта к массе анализируемой смеси (без стандарта); Kh fQj — поправочные коэффициенты чувствительности бензола и внутреннего стандарта.
5.4. Объемную долю бензола (X') в процентах вычисляют по формуле
(5)
где pi — плотность бензина по ГОСТ 3900, г/см3;
X— массовая доля бензола, %; р2 — плотность бензола, 0,879 г/см3.
Суммарную объемную долю ароматических углеводородов (Ха') в процентах вычисляют по формуле
у, _ Pi •
** Ра ’
где ра — плотность ароматических углеводородов, рассчитанная согласно составу анализируемого бензина по формуле
£р ,-х,
Ра =>~~Х^ ’ (?)
где Xh pi — массовая доля и плотность индивидуальных ароматических углеводородов и групп ароматических углеводородов, элюируемых одним пиком на хроматограмме и рассчитанных на основании индивидуального углеводородного состава бензина риформинга. Плотности индивидуальных ароматических углеводородов и групп ароматических углеводородов, идентифицированные на хроматограмме, приведены в приложении.
5.5. За результат испытания принимают среднеарифметическое значение результатов двух последовательных определений и округляют до десятичного знака.
6. ТОЧНОСТЬ МЕТОДА6.1. Сходимость
Два результата определений, полученные одним исполнителем, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значения, приведенного на черт. 2 для большего результата для массовой доли бензола и 1 % — для суммарной массовой доли ароматических углеводородов.
ГОСТ 29040-91 С. 6
6.2. Воспроизводимость
Два результата испытаний, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает 0,4 % для массовой доли бензола и 2 % — для суммарной массовой доли ароматических углеводородов.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
ПЛОТНОСТЬ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ, ИДЕНТИФИЦИРОВАННЫХ НА ХРОМАТОГРАММЕ
Таблица 2 |
Номер пика на хроматограмме |
Углеводороды |
Плотность, г/см3 |
2 |
Бензол |
0,8790 |
3 |
Толуол |
0,8670 |
4 |
Этилбензол, п-, .м-ксилол |
0,8640 |
5, 6 |
о-ксилол, ароматические С9 |
0,8760 |
7-13 |
Ароматические С9—Сю |
0,8676 |
|
С. 7 ГОСТ 29040-91ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической и нефтеперерабатывающей промышленностиРАЗРАБОТЧИКИ
Е.М. Никоноров, д-р техн. наук; В.В. Булатников, канд. техн. наук; В.Д. Милованов, канд. техн. наук; С.А. Леонтьева, д-р хим. наук; Г.И. Москвина, канд. техн. наук; Л.А. Садовникова, канд. техн. наук; В.А. Квасова, канд. хим. наук; О.М. Лукашина; Н.М. Королева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 26.06.91 № 9983. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, раздела |
ГОСТ 1770-74 |
Разд. 1 |
ГОСТ 2517-85 |
Разд. 3 |
ГОСТ 2603-79 |
Разд. 1 |
ГОСТ 9147-80 |
Разд. 1 |
ГОСТ 9385-77 |
Разд. 1 |
ГОСТ 12329-77 |
Разд. 1 |
ГОСТ 18300-87 |
Разд. 1 |
ГОСТ 20015-88 |
Разд. 1 |
ТУ 6п-45-89 |
Разд. 1 |
ТУ 6-05-06-1228 |
Разд. 1 |
ТУ 6-09-659-77 |
Разд. 1 |
ТУ 6-09-660-76 |
Разд. 1 |
ТУ 6-09-779-76 |
Разд. 1 |
ТУ 6-09-785-76 |
Разд. 1 |
ТУ 6-09-786-76 |
Разд. 1 |
ТУ 6-09-915-76 |
Разд. 1 |
ТУ 6-09-3730-74 |
Разд. 1 |
ТУ 6-09-4565-77 |
Разд. 1 |
ТУ 6-09-4609-78 |
Разд. 1 |
ТУ 38.101372-84 |
Разд. 1 |
|
5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2004 г. |
Редактор О. В. Гелемеева Технический редактор Л.А. Гусева Корректор В. И. Баренцева Компьютерная верстка И.А. Налейкиной
Изд. лиц. № 02354 от 14.07.2000. Сдано в набор 30.08.2004. Подписано в печать 13.09.2004. Уел. печл. 0,93. Уч.-изд.л. 0,70.
Тираж 126 экз. С 3926. Зак. 780.
ИПК Издательство стандартов, 107076 Москва, Колодезный пер., 14. http://www.standards.ru e-mail: info@standards.ru Набрано в Издательстве на ПЭВМ Отпечатано в филиале ИПК Издательство стандартов — тип. «Московский печатник», 105062 Москва, Лялин пер., 6.
Ппр № 080102