ГОСТ 29040-91 Бензины. Метод определения бензола и суммарного содержания ароматических углеводородов
ГОСТ 29040-91
МЕЖГОСУДАРСТВЕН НЫЙ СТАНДАРТ
БЕНЗИНЫ
МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕНЗОЛА
И СУММАРНОГО СОДЕРЖАНИЯ
АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
МЕЖГОСУДАРСТВЕН НЫЙ СТАНДАРТ
|
БЕНЗИНЫ Метод определения бензола и суммарного Gasolines. |
Г ОСТ |
Дата введения 01.07 . 92
Настоящий стандарт устанавливает газохромато г рафический метод определения бензола от 1,0 % до 10 ,0 % и суммарного содержания ароматических углеводородов в автомобильных бензинах.
Сущность метода заключается в хромато г рафическом 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 ( O V -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;
- о -ксилол по ТУ 6-09-915;
- м -ксилол по ТУ 6-09-4565;
- n -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-триметилбензо л по ТУ 6-09-785;
- 1, 3, 5-три м етилбензол по ТУ 6п-4 5 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 10 0 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 ИСПЫТАНИЮ
2.1 . 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 2 15 °С:
насадку готовят в количестве (17,0 ± 0,5) г, из которых 30 % составляет неподвижная фаза O V -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 O V -275. Выдерживают при максимальной температуре 3 ч. Зате м 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 .
Таб лиц а 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 O V -275 |
150 |
|
Температура испарителя, °С |
250 |
|
Температура детектора , °С |
150 |
|
Ток детектора по теплопроводности, м А |
150 |
|
Расход газа-носителя, см3 /м ин |
30 - 40 |
|
Расход газов для пламенно-ионизационного детектора, см3 /м ин: |
|
|
- 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).
Хроматогра м мы бензина АИ-92 и внутреннего стандарта (додекан)
Фаза ГЦЭГ Фаза O V -275
1 - неароматические углеводороды; 2а - додекан; 2 - бензол; 3 - толуол; 4 - этилбензол, n -, м -ксилол; 5, 6 - о-ксилол, ароматические углеводороды C 9 ; 7 - 13 - ароматические углеводороды С 9 - С10
Черт. 1
4.3 . Хроматограммы рассчитывают с помощью интегратора или ручным способом.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1 . 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 - п ять калибровочных смесей, имитирующих анализируемый бензин. Например, готовят смесь следующего состава в процентах (по массе):
- ал ки лат (или бензин деаром атизиров анный) 50 - 45
- нонан 4 - 5
- декан 1 - 2
- бензол 5 - 2
- толуол 7 - 10
- этилбензол 3 - 4
- n -ксилол 5 - 4
- м -ксилол 15 - 20
- о -ксилол 5 - 4
- ароматический углеводород С9 100-ΣС i ,
где ΣС i - сумма массовых долей предыдущих компонентов в смеси, %.
Анализ смеси проводят при условиях, указанных в табл. 1. Поправочный коэффициент чувствительности детектора к углеводороду ( K i ) вычисляют по формуле
( 1)
где m i - масса компонента в калибровочной смеси, г ;
т ст - масса компонента в калибровочной смеси, выбранного в качестве стандарта (бензол), г;
Si - площадь пика компонента в калибровочной смеси;
S ст - площадь пика компонента в калибровочной смеси, выбранного в качестве стандарта.
5.2 . Хроматограмму бензина рассчитывают методом внутренне й нормализации (сумма площадей всех пиков на хроматограмме принимается равной 10 0 % с учетом поправочных коэффициентов).
Массовую долю бензола ( X ) в процентах вычисляют по формуле
( 2)
где S 2 - площадь пика бензола;
K 2 - поправочный коэффициент бензола, равный 1;
- сумма площадей
пиков с учетом поправочных коэффициентов.
Суммарную массовую долю ароматических углеводородов ( X a ) в процентах вычисляют по формуле
( 3)
где 
- сумма
площадей пиков с учетом поправочных коэффициентов;
S 1 - площадь пика насыщенных и олефиновых углеводородов;
K 1 - 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 i ) в процентах вычисляют по формуле
( 4)
где S i , S ст - площади пиков бензола и внутреннего стандарта;
R - отношение массы внутреннего стандарта к массе анализируемой смеси (без стандарта);
Ki , K ст - поправочные коэффициенты чувствительности бензола и внутреннего стандарта.
5.4 . Объемную долю бензола ( X ' ) в процентах вычисляют по формуле
( 5)
где ρ1 - плотность бензина по ГОСТ 3900, г/см3;
X - массовая доля бензола, %;
ρ 2 - плотность бензола, 0,879 г /см3.
Суммарную объемную долю ароматических углеводородов (Х' а ) в процентах вычисляют по формуле
( 6)
где ρ а - плотность ароматических углеводородов, рассчитанная согласно составу анализируемого бензина по формуле
( 7)
где Xi , ρi - 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 МЕТОДА
6.1 . С х одимость
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.
Черт. 2
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 |
Пл отность, г/см3 |
|
2 |
Бензол |
0,8790 |
|
3 |
Толуол |
0,8670 |
|
4 |
Этилбен зол, n -, м -ксилол |
0,8640 |
|
5 , 6 |
о -ксилол, ароматические С9 |
0,8760 |
|
7 - 13 |
Ароматические С9 - С10 |
0,8676 |
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1 . РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической и нефтеперерабатывающей промышленности
РАЗРАБОТЧИКИ
Е.М. Н иконоров, 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 № 998
3 . ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4 . 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.
СОДЕРЖАНИЕ
|
1. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ ... 1 2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ ... 2 3. ОТБОР ПРОБ . 2 4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ .. 2 5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ .. 3 6. ТОЧНОСТЬ МЕТОДА .. 4 ПРИЛОЖЕНИЕ .. 5 ПЛОТНОСТЬ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ, ИДЕНТИФИЦИРОВАННЫХ НА ХРОМАТОГРАММЕ . 5 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ . 5
|