ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ТОПЛИВА МОТОРНЫЕ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ

Определение компонентного состава методом газовой хроматографии с использованием высокоэффективной капиллярной колонки длиной 100 м

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2016

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации материалов и технологий» (ФГУП «ВНИИ СМТ») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 31 «Нефтяные топлива и смазочные материалы»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 февраля 2016 г. № 76-ст

4    Настоящий стандарт идентичен стандарту АСТМ Д 6729—14 «Стандартный метод определения индивидуальных компонентов в топливах для двигателей внутреннего сгорания газовой хроматографией высокого разрешения на 100-метровой капиллярной колонке» (ASTM D 6729—14 «Standard test method for determination of individual components in spark ignition engine fuels by 100 metre capillary high resolution gas chromatography»).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта АСТМ для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (подраздел 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных стандартов АСТМ соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2016

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

8 Предварительная проверка оборудования

8.1    Установка

8.1.1    Линейная скорость газа

Если газовый хроматограф оснащен электронным устройством считывания показаний скорости потока газа, устанавливают скорость 1,8 мл/мин. Это достигают установкой скорости газа-носителя при введении пробы метана или природного газа при температуре 35 °С. Убеждаются, что время удерживания метана составляет (7,00 ± 0,05) мин. Это соответствует линейной скорости 25—26 см/с и эквивалентно времени удерживания метана при температуре 0 °С от 6,5 до 6,8 мин.

8.1.2    Если хроматограф не оснащен электронным устройством считывания показаний скорости потока газа, вычисляют линейную скорость газа V, см/с, по формуле

Длина колонки, см Время удерживания метана, с

8.1.3 Типичное время удерживания метана составляет 6,5—6,8 мин и линейная скорость для гелия — от 24 до 26 см/с.

8.2 Установка соотношения деления потока

Если хроматограф оборудован электронным устройством считывания показаний деления потока, устанавливают соотношение деления потока образца 200:1. Если хроматограф не оборудован таким устройством, сначала вычисляют скорость потока в колонке F, затем вычисляют соотношение деления S по формулам (2) и (3):

(607tr²)L(7_ref)2(f>-P_o)

(Т)3(Р^)(Р?-Р₀²)ц

г— радиус колонки, см;

L — длина колонки, см;

T_ref— температура на выходе колонки, °С;

Pj — давление на входе;

Р₀ — давление на выходе;

Т — температура термостата колонки, °С; P_ref— относительное давление, равное 1 атм; р — линейная скорость, см/с;

Скорость потока через вентиль делителя + F F

8.2.1    Скорость потока через колонку вычисляют по формуле (2). Используя результаты, полученные по формуле (3), настраивают поток делителя до получения соотношения деления потока, приблизительно равного 200:1.

8.3 Оценка эффективности колонки

8.3.1    Перед применением колонки с использованием параметров хроматографирования, указанных в таблице 1, определяют ее разрешение с использованием параметров, приведенных в таблице 2. Проверяют, чтобы разрешение колонки R для приведенных пар компонентов, вычисленное по формуле (4), соответствовало требованиям таблицы 2.

12

Таблица 1 — Параметры хроматографирования, требования к колонке и системе обработки данных

Параметр хроматографирования Требование Установки инжектора: температура инжектора, °С 250 соотношение деления потока 175:1—275:1 вкладыш Деактивированное стекло вводимый объем, мкл 0,2—0,5 Установки детектора: температура детектора FID, °СА> 300—350 Расход газов: водорода, мл/мин в) 30—40 воздуха, мл/мин 300—450 вспомогательного газа — азота, мл/мин 30 Установки термостата колонки: начальная температура, °С 0 начальное время выдерживания, мин 15 скорость первой стадии, °С/мин 1 конечная температура, °С 50 время выдерживания, мин 0 скорость второй стадии, °С/мин 2 конечная температура, °С 130 время выдерживания, мин 0 скорость третьей стадии, °С/мин 4 конечная температура, °С 270 время выдерживания, мин с) 0 Требования к колонке: длина, м 100 внутренний диаметр, мм 0,25 жидкая фаза 100 %-ный полидиметилсилоксан толщина пленки неподвижной фазы, мкм 0,5 давление (манометрическое), psi 40—50 скорость потока, мл/мин 1,7—2,0 линейная скорость газа, см/с 24,5 Частота сбора данных, Гц 10—20 Полное время анализа, мин 140—150 А) Устанавливается на 20 °С — 25 °С выше максимальной температуры колонки. ^Устанавливается по рекомендациям изготовителя. с) Конечную температуру или время выдерживания можно регулировать для достижения полного элюирования компонентов образца.

Таблица 2 — Требования к разрешению колонки

Пара компонентов Разрешение, не менее Содержание каждого компонента, % масс. Бензол и 1-метилциклопентен 1,0 0,5—0,5 м-Ксилол и л-ксилол 0,4 К) о L о н-Тридекан и 1-метилнафталин 1,0 0,5—0,5

ft _    t?l)

1,699(1/1^+1^)'

где t_R2 — время удерживания второго компонента пары; f_R1 — время удерживания первого компонента пары;

W_h] — ширина пика первого компонента пары на половине его высоты;

W_h2 — ширина пика второго компонента пары на половине его высоты.

8.3.1.1    Периодически проверяют разрешение колонки по разрешению указанных соединений.

8.3.2    Оценка базовой линии

Проводят запись нулевой линии без ввода растворителя, используя установки хроматографа в соответствии с таблицей 1.

8.3.3    Вычитают нулевую линию из хроматограммы образца и проверяют, чтобы остаточный сигнал в начале хроматограммы не отличался от сигнала в конце хроматограммы более чем на 2 %.

8.4 Оценка линейности делителя потока

Вводят стандартный образец бензина в соответствии с программой, приведенной в таблице 3.

8.4.1    Выбирают на хроматограмме 10—15 компонентов с содержанием от 0,01 % масс, до 30 % масс. Составляют таблицу зависимости содержания выбранных компонентов от значения соотношения деления потока. Проверяют, чтобы для выбранных компонентов концентрации не отличались более чем на 3 %.

Таблица 3 — Программа ввода (Injection Schedule)

Деление потока Вводимый объем, мкл Температура инжектора, °С 100:1 0,1 250 200:1 0,5 250 300:1 1,0 250

9 Проведение испытаний

9.1    Устанавливают рабочие параметры хроматографа в соответствии с таблицей 1. В этих условиях будут элюироваться все компоненты до пентадекана (н-С₁₅) включительно.

9.2    Для оптимизации процесса все параметры таблицы 1 могут незначительно изменяться в зависимости от типа образца и характеристик хроматографической системы. При этом температура конца кипения образцов не должна превышать температуру для н-С₁₅ и должны выполняться требования по разрешению колонки R, приведенные в таблице 2.

9.3    Представительную пробу отбирают по АСТМ Д 4057¹) или по другим стандартам. Принимают меры предосторожности для сведения к минимуму потерь легких фракций и низкокипящих образцов. Пробоотборник следует охладить перед вводом образца. Пробу охлаждают до температуры ниже 4 °С и хранят при этой температуре до заполнения автоматического дозатора и начала анализа.

9.4    Подготовка и хранение

9.4.1    Хранение образцов в флаконах

Перед отбором аликвоты или перед заполнением флаконов охлаждают исходный образец до температуры не выше 4 °С. Можно охлаждать контейнер для аликвоты и/или флакон перед переносом исходного образца. Перед ручным вводом пробы можно также охлаждать шприцы.

9.4.2    Хранение образцов в контейнерах под давлением

Контейнеры следует хранить вдали от источников тепла и света. Для образцов, хранящихся в контейнерах под давлением, дополнительная подготовка пробы не требуется. Температура хранения

ГОСТ P 56873—2016

должна быть не выше 25 °С. Образцы в контейнерах под давлением хранят в соответствии с инструкциями изготовителя.

9.5 Рекомендуется периодически проверять качество проведения испытаний (QA), анализируя образец, состав которого аналогичен составу стандартного образца бензина (см. рисунок 1). Проверку рекомендуется проводить 1 раз в неделю или после анализа 15 образцов. Для количественной оценки результатов контроля качества метода можно проверять время удерживания бензола, используя контрольные карты. Аналогично можно проверять другие компоненты в стандартном образце. По результатам наблюдения за этими компонентами в течение длительного времени можно определить эффективность работы колонки и хроматографической системы в целом.

10 Обработка результатов

10.1 Идентификация компонентов

Составляют таблицу, включающую все компоненты образца и их времена удерживания. Сравнивают время удерживания каждого пика с временами удерживания компонентов стандартного образца бензина. Обращают особое внимание на то, что колонка может быть перегружена, а время удерживания пиков может изменяться. Анализируют характеристики пиков и уточняют, используя таблицу 4, правильность их идентификации сравнением со стандартным образцом.

Таблица 4 — Преобладающие компоненты и идентифицированные совместно элюирующиеся соединения*)

Номер пика (см. приложение А1) Преобладающий компонент Совместно элюирующийся компонент 164 3,3-Диметилпентан 5-Метил-1-гексен 186 2-Метилгексан Су-олефин 278 2,5-Диметилгексан С8-олефин 286 3,3-Диметилгексан С8-олефин 304 Толуол 2,3,3-Триметилпентанв) 324 1,1,2-Триметил циклопентан С7-триолефин 326 С8-Диолефин С8-парафин 492 4-Метилоктан С9-олефин 796 1,2,3,4-Тетраметилбензол С^-ароматика *) Перечень не полный. Из-за возможности совместного элюирования пиков в других областях пользователь должен быть внимателен при интерпретации данных. в) В большинстве алкилированных бензинов может наблюдаться наложение пиков толуола и 2,3,3-триме-тилпентана.

Примечание —Для анализируемого вещества используется коэффициент отклика преобладающего компонента, и этот компонент используется для вычисления.

10.2 Согласованность идентификации пиков может быть достигнута с помощью программного обеспечения (программы сбора данных, таблиц базы данных и т. д.). Альтернативно можно использовать систему индексов удерживания, вычисляемых по формуле

где (R1),- — индекс удерживания /-го компонента, ограниченного (взятого в вилку) н-парафинами л и Л/; 7}— скорректированное время удерживания /-го компонента (время удерживания /-го компонента минус время удерживания метана);

TN— время удерживания н-парафина Л/;

Т_п — скорректированное время удерживания н-парафина л;

15

ГОСТ Р 56873-2016

Таблица 5 — Коэффициенты отклика для кислородсодержащих соединений

Анализируемый компонент Относительный коэффициент отклика RRF С7 = 1,000 RRF СН4 = 1,000 Метанол 2,996 2,672 Этанол 2,087 1,862 трет-Бутанол 1,302 1,161 Метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) 1,577 1,407 Этил-/77ре/77-бутиловый эфир (ЭТБЭ) 1,407 1,255 /пре/п-Амил-метиловый эфир (ТАМЭ) 1,356 1,210

12    Оформление результатов

12.1    Регистрируют содержание каждого компонента с точностью до 0,001 % масс.

12.2    Полученные значения для индивидуальных компонентов можно суммировать по группам, таким как парафины, изопарафины, олефины, ароматические углеводороды, нафтены, оксигенаты и не-идентифицированные компоненты. Для этого можно использовать компьютерные программы, которые позволяют также вычислять другие свойства жидких нефтепродуктов.

13    Прецизионность и смещение²)

13.1    Повторяемость и воспроизводимость метода приведены в приложении А1.2.

13.2    Описание формулировок прецизионности (процедура определения анализируемых

веществ)

13.2.1    Для установления прецизионности каждый анализируемый компонент должен присутствовать не менее чем в шести образцах, и его должны определять не менее одного раза не менее чем в шести лабораториях в соответствии с требованиями исследовательского отчета RR:D02-1007³).

13.2.2    Среднеквадратическое отклонение повторяемости/среднее значение для каждого анализируемого образца/комбинации образцов должно быть меньше или равно 0,1, в соответствии с требованиями предела количественного обнаружения (LOQ), которые хоть и не общеприняты, но рекомендуются CS94.

13.3 Краткие пояснения к наименованиям таблиц приложения А1:

13.3.1    Ю — пояснения;

13.3.2    r_min — нижний 95%-ный доверительный интервал r_est;

13.3.3    r_est — оценка повторяемости в процентах от концентрации;

13.3.4    r_max — верхний 95%-ный доверительный интервал r_est;

13.3.5    R_min, R_est, R_max — аналогично вышеуказанному, за исключением воспроизводимости;

13.3.6    C_min — минимальное содержание, для которого применимы r_est и R_est.

13.3.7    C_max — максимальное содержание, для которого применимы r_est и R_est.

13.4    Сводные данные для парафинов, изопарафинов, С₂-бензолов и оксигенатов, определенные аналогичным образом, приведены в таблице А1.3 приложения А1.

13.5    Смещение данного метода не установлено в связи с отсутствием стандартного эталонного образца.

ГОСТ P 56873—2016

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................2

3    Термины и определения...............................................................2

4    Сущность метода....................................................................3

5    Назначение и применение.............................................................3

6    Аппаратура.........................................................................3

7    Реактивы и материалы................................................................4

8    Предварительная проверка оборудования...............................................12

9    Проведение испытаний..............................................................14

10    Обработка результатов.............................................................15

11    Обработка результатов для оксигенатов...............................................16

12    Оформление результатов...........................................................17

13    Прецизионность и смещение.........................................................17

Приложение А1 (обязательное) Характеристики углеводородов..............................18

Приложение А2 (обязательное) Исследование линейности отклика оксигенатов.................41

Приложение XI (справочное) Список использованной литературы.............................58

Приложение Х2 (справочное) Данные для углеводородов при использовании водорода в качестве

газа-носителя..........................................................59

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных стандартов АСТМ

национальным стандартам Российской Федерации (и действующим в этом качестве межгосударственным стандартам).................................81

Приложение A1 (обязательное)

Характеристики углеводородов

А1.1 В таблице А1.1 приведены значения времени удерживания и характеристики компонентов.

Таблица А1.1 — Значения времени удерживания и характеристики компонентов

Номер пика Наименование компонента Время удерживания Молекулярная масса MWt Теоретический относительный массовый коэффициент отклика Rf( СЦ 1 Метан 6,74 16,04 1,000 2 Этен 7,10 28,05 0,874 3 Этан 7,21 30,07 0,937 4 Пропен 7,41 42,05 0,874 5 Пропан 7,87 44,11 0,916 6 Изобутан 8,26 58,12 0,906 7 Метанол 8,64 32,03 2,672 8 Изобутен 8,95 56,11 0,874 9 Бутен-1 8,99 56,11 0,874 10 Бутадиен-1,3 9,17 54,09 0,843 12 н-Бутан 9,28 58,12 0,906 14 транс- Бутен-2 9,70 56,11 0,874 16 2,2-Ди метил пропан 9,82 72,15 0,899 18 цис-Бутен-2 10,33 56,11 0,874 20 Бутадиен-1,2 10,88 54,09 0,843 22 Этанол 11,39 46,07 1,862 24 3-Метил буте н-1 12,21 70,13 0,874 26 Изопентан 13,57 72,15 0,899 28 Пентадиен-1,4 14,25 68,12 0,849 30 Бутин-2 (диметилацетилен) 14,57 54,09 0,843 32 Пентен-1 15,03 70,13 0,874 34 Изопропанол 15,28 60,11 1,950 36 2-Метил буте н-1 15,76 70,13 0,874 38 н-Пентан 16,24 72,15 0,899 40 2-Метилбутадиен-1,3 16,73 68,12 0,849 42 транс- Пентен-2 17,23 70,13 0,874 44 3,3-Д и м ети л буте н-1 17,86 84,16 0,874 46 цис-Пентен-2 18,17 70,13 0,874 48 трет-Бутанол (ТБА) 18,51 74,12 1,161 50 2-М ети л бутен-2 18,76 70,13 0,874 52 транс-Пентадиен-1,3 19,12 68,12 0,849 54 З-Метилбутадиен-1,2 19,48 68,12 0,849 56 Цикпопентадиен 19,76 67,10 0,824 58 цис-Пентадиен-1,3 20,25 68,12 0,849 60 Пентадиен-1,2 20,51 68,12 0,849 62 2,2-Д и м ети л бута н 20,69 86,18 0,895

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТОПЛИВА МОТОРНЫЕ

ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ

Определение компонентного состава методом газовой хроматографии с использованием высокоэффективной капиллярной колонки длиной 100 м

Spark ignition engine fuels. Determination of blend composition by high resolution gas chromatography

using 100 meter length capillary column

Дата введения — 2017—01—01

1 Область применения

1.1    Настоящий стандарт устанавливает метод определения углеводородного компонентного состава моторных топлив и их смесей с оксигенатами [метил-/Г7ре/Г7-бутиловым эфиром (МТБЭ), этил-/npe/77-бутиловым эфиром (ЭТБЭ), этанолом и т. д.] с температурой конца кипения до 225 °С, используемых для двигателей с искровым зажиганием. Настоящий метод можно использовать для испытания других жидких углеводородных смесей, таких как легкие компоненты для смешивания (нафты, продукты риформинга, алкилаты и т. д.), обычно получаемых в процессах переработки нефтей, однако статистические данные получены только для товарных топлив для двигателей с искровым зажиганием.

1.2    Прецизионность метода определения содержания индивидуальных компонентов установлена по результатам совместных исследований в диапазоне от 0,01 % масс, до приблизительно 30 % масс. Настоящий метод можно применять для более высоких или низких содержаний индивидуальных компонентов, однако пользователь должен проверить точность метода при испытании компонентов вне установленных пределов концентраций.

1.3    Метод также можно использовать для определения метанола, этанола, трет-бутанола, МТБЭ, ЭТБЭ, трет-амилметилового эфира (ТАМЭ) в диапазоне от 1 % масс, до 30 % масс, в топливах для двигателей с искровым зажиганием. Однако результаты совместных исследований обеспечивают достаточные статистические данные только для МТБЭ.

1.4    Несмотря на то, что большинство присутствующих углеводородов определяются индивидуально, встречаются совместно элюирующиеся компоненты. Если настоящий метод используют для оценки общего группового углеводородного состава (PONA), то при использовании этих результатов следует учитывать ошибки, возникающие из-за совместного элюирования и отсутствия идентификации всех присутствующих компонентов. Использование образцов, содержащих значительные количества олефинов и/или нафтенов (например, прямогонная нафта), выходящих после н-октана, может привести к существенным ошибкам при определении группового углеводородного состава (PONA). По результатам межлабораторных исследований образцов бензина данная процедура применима к образцам, содержащим не более 25 % масс, олефинов. Возможно некоторое наложение совместно элюирующих компонентов с олефинами выше С₇, особенно если анализируют компоненты смешивания или их вы-сококипящие фракции, такие как продукты каталитического крекинга в кипящем слое (FCC), при этом общее содержание олефинов может быть неточным. Следует соблюдать осторожность при анализе образцов, не содержащих олефины, с помощью настоящего метода, так как некоторые парафины могут быть идентифицированы как олефины, поскольку анализ основан исключительно на временах удерживания элюирующихся компонентов.

Издание официальное

1.4.1    При необходимости общее содержание олефинов в пробах (% об.) можно определить и/или подтвердить по АСТМ Д 1319 или другим методом, например, основанным на многомерном анализе PONA (метод по АСТМ Д 6839).

1.5    При необходимости содержание воды или предполагаемое ее присутствие можно определить по АСТМ Д 1744 или эквивалентному методу. Также могут присутствовать и элюироваться совместно с углеводородами соединения, содержащие кислород, серу, азот и т. п. Для определения таких соединений рекомендуется использовать АСТМ Д 4815 и АСТМ Д 5599 (для определения оксигенатов) и АСТМ Д 5623 (для определения сернистых соединений) или эквивалентные методы.

1.6    В приложении А1 приведено сравнение результатов испытаний по настоящему методу с результатами, полученными с использованием других методов испытаний для некоторых образцов по отдельным компонентам, включая олефины, и отдельным группам углеводородов. Чтобы исключить ошибки при анализе бензола, толуола и отдельных оксигенатов, их следует определять с использованием специальных методов.

1.7    Значения в единицах СИ считают стандартными. В скобках приведены значения для информации.

1.8    В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех вопросов обеспечения безопасности, связанных с его использованием. Пользователь стандарта несет ответственность за обеспечение соответствующих мер безопасности и охраны здоровья и определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты АСТМ¹):

АСТМ Д 1319 Метод определения типов углеводородов в жидких нефтепродуктах флюоресцентной индикаторной адсорбцией (ASTM D 1319, Test method for hydrocarbon types in liquid petroleum products by fluorescent indicator adsorption)

АСТМ Д 1744 Метод определения воды в жидких нефтепродуктах с помощью реактива Карла Фишера (ASTM D 1744, Test method for water in liquid petroleum products by Karl Fischer reagent)

АСТМ Д 4815 Метод определения МТБЭ, ЭТБЭ, ТАМЭ, ДИПЭ, трет-амилового спирта и спиртов С₁—С₄ в бензинах газовой хроматографией (ASTM D 4815, Test method for determination of MTBE, ETBE, TAME, DIPE, tertiary-amyl alcohol and C-, to C₄ alcohols in gasoline by gas chromatography)

АСТМ Д 5599 Метод определения оксигенатов в бензине газовой хроматографией с кислород-селективным пламенно-ионизационным детектором (ASTM D 5599, Test method for determination of oxygenates in gasoline by gas chromatography and oxygen selective flame ionization detection)

АСТМ Д 5623 Метод определения сернистых соединений в светлых жидких нефтепродуктах газовой хроматографией с сероселективным детектором (ASTM D 5623, Test method for sulfur compounds in light petroleum liquids by gas chromatography and sulfur selective detection)

АСТМ Д 6839 Метод определения типов углеводородов, кислородсодержащих соединений и бензола в топливах для двигателей с искровым зажиганием газовой хроматографией (ASTM D 6839, Test method for hydrocarbon types, oxygenated compounds, and benzene in spark ignition engine fuels by gas chromatography)

АСТМ E 355 Практика для газовой хроматографии. Термины и взаимоотношения (ASTM Е 355, Practice for gas chromatography. Terms and relationships)

3    Термины и определения

3.1    В настоящем стандарте применены общие для газовой хроматографии процедуры, термины и определения по АСТМ Е 355.

¹¹ Уточнить ссылки на стандарты АСТМ можно на сайте АСТМ www.astm.org или в службе поддержки клиентов АСТМ: service@astm.org. В информационном томе ежегодного сборника стандартов (Annual Book of ASTM Standards) следует обращаться к сводке стандартов ежегодного сборника стандартов на странице сайта.

ГОСТ P 56873—2016

4    Сущность метода

4.1    Представительные образцы жидкого нефтепродукта вводят в газовый хроматограф, оснащенный открытой капиллярной колонкой с нанесенной на ее стенки подходящей неподвижной фазой. В потоке газа-носителя гелия испаренный образец проходит через колонку, в которой он разделяется на отдельные компоненты, которые по мере элюирования из колонки определяются пламенно-ионизационным детектором. Сигнал детектора при помощи интегратора или интегрирующего компьютера записывается в цифровой форме. Каждый элюируемый компонент идентифицируется сравнением его времени удерживания со временем удерживания, полученным при анализе стандартных образцов в идентичных условиях. Содержание каждого компонента в процентах по массе определяют методом внутренней нормализации площадей пиков с использованием поправки на коэффициент чувствительности детектора. Неизвестные компоненты приводят индивидуально или в виде общей суммы.

5    Назначение и применение

5.1    Информация об индивидуальном компонентном составе бензиновых топлив и компонентов смешивания используется в спецификации на продукт для контроля качества топлива и процессов переработки нефти. Данный метод позволяет проводить контроль процессов и соответствия продукта спецификации по многим индивидуальным углеводородам.

6    Аппаратура

6.1    Газовый хроматограф, оснащенный термостатом с охлаждением колонки, обеспечивающим поддержание воспроизводимых температурных условий испытаний в диапазоне от 0 °С до 300 °С. Для проведения анализа рекомендуется использовать электронное устройство считывания показаний скорости потока, электронное устройство считывания показаний деления потока и электронное устройство пневматического контроля потока. Анализ метода показал преимущества газового хроматографа, имеющего такое оборудование. Электронные устройства заменяют обычные вычисления вручную по 8.1 и 8.2.

6.2    Инжектор ввода в капиллярную колонку с делением/без деления потока

Рекомендуется использовать капиллярный инжектор с делением/без деления в режиме деления потока, работающий в линейном диапазоне. Соотношение деления потока определяют по 8.4.

6.2.1    Пневматическая система регулирования потока газа-носителя

Участники межлабораторных исследований использовали режим работы системы регулирования потока газа-носителя при постоянном давлении. Это достигалось с помощью прикладывания прямого давления к входу (инжектору) или с помощью использования общей системы давления потока/противо-давления.

6.2.2    Работа пневматической системы хроматографа

Участники межлабораторных исследований использовали режим работы газового хроматографа при постоянном давлении. Можно использовать другие способы контроля газа-носителя, например поддержание постоянного потока (программируемого давления), но это может вызвать изменение характеристик элюирования, если профиль программирования температуры не будет настроен для компенсации изменений потока.

6.2.3    Контроль температуры

Инжектор, работающий в режиме деления потока, должен нагреваться с использованием отдельного нагревателя до температуры от 200 °С до 275 °С.

6.3    Капиллярная колонка из плавленого кварца длиной 100 м, внутренним диаметром 0,25 мм, покрытая пленкой сшитого полидиметилсилоксана толщиной 0,5 мкм. Разрешение колонки должно соответствовать требованиям 8.3. В межлабораторных исследованиях использовались колонки двух разных изготовителей.

6.4    Компьютерная система обработки хроматографических данных, обеспечивающая точное и повторяемое измерение времени удерживания и площади элюируемых пиков. Система должна обеспечивать получение данных с частотой не менее чем 10 Гц. Рекомендуется использовать систему обработки данных, которая определяет разрешение колонки R, т. к. это исключает необходимость вычислений вручную в соответствии с 8.3.

3

6.4.1    Электронный интегратор, сохраняющий до 400 компонентов в таблице пиков, с частотой сбора данных 10 Гц или более, интегрирующий пики, имеющие ширину на половине высоты, равную 1,0 с. Интегратор должен обеспечивать интегрирование частично разделенных пиков. Данный интегратор должен поддерживать общедоступный формат передачи данных (например, ASCII) на компьютер с целью упрощения обработки данных.

6.5    Образец следует вводить с помощью крана, автоматического дозирующего устройства, ро-бота-манипулятора или другим автоматическим способом. Автоматическое устройство ввода образца имеет важное значение для воспроизводимости анализа. Не рекомендуется использовать ручной ввод образца. Воспроизводимость метода испытаний для проанализированных образцов была получена с использованием устройств автоматического ввода пробы.

6.6    Пламенно-ионизационный детектор (FID) чувствительностью 0,005 Кл/г по н-бутану. Линейный динамический диапазон детектора должен быть не менее 10⁶. Детектор нагревают до температуры 300 °С.

7 Реактивы и материалы

7.1    Стандартная калибровочная смесь

Следует использовать стандартный образец моторного топлива для двигателей с искровым зажиганием известного состава и концентрации (% масс.). Для подтверждения идентификации образца на рисунке 1 приведена типовая хроматограмма для стандартного образца бензина ARC 960Х^{4 5 6}).

7.2    Газы для хроматографии

Используют газы чистотой не менее 99,999 % об.

Примечание 1 — Предупреждение — Используют сжатые газы. Некоторые из них являются легковоспламеняющимися веществами; все газы находятся под высоким давлением.

7.2.1    Гелий

Результаты испытаний были получены с использованием гелия в качестве газа-носителя. Возможно, что для испытаний можно использовать другие газы-носители. В настоящее время данные по результатам метода испытаний с другими газами-носителями отсутствуют.

7.2.2    Воздух, водород и нагнетаемый газ (гелий или азот) чистотой не менее 99,999 % об.

1

) АСТМ Д 4057 Стандартная практика ручного отбора проб нефти и нефтепродуктов (ASTM D 4057 «Standard practice for manual sampling of petroleum and petroleum products»).

2

)    Подтверждающие данные по межлабораторным сравнительным исследованиям по определению прецизионности и смещения хранятся в ASTM International Headquarters и могут быть получены по запросу исследовательского отчета RR:D02-1519.

3

)    Подтверждающие данные хранятся в ASTM International Headquarters и могут быть получены по запросу исследовательского отчета RR:D02-1007.

17

4

) Стандартный образец топлива для двигателей с искровым зажиганием ARC 960Х можно приобрести в

5

Alberta Research Council, Edmonton, Alberta, Canada. Можно использовать другие стандартные образцы.

6