Analysis of Diesel Oil Samples in Compliance with ASTM D2887 Using the Shimadzu Simulated Distillation Gas Chromatograph System

Význam tématu

Analýza zbytkových destilačních charakteristik paliv, zejména nafty, má klíčový význam pro kontrolu kvality, bezpečnost provozu spalovacích motorů a splnění průmyslových norem. Simulovaná destilace podle ASTM D2887 umožňuje přesné určení teplotních bodů varu jednotlivých frakcí v širokém rozmezí uhlovodíků, což je nezbytné pro optimalizaci výrobních procesů a porovnávání vzorků napříč laboratořemi.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentované application note je ukázat schopnosti systému Shimadzu Simulated Distillation GC (GC-2010 Plus s LabSolutions softwarem) při splnění požadavků normy ASTM D2887 na příkladu analýzy vzorku nafty. Dokument popisuje nastavení přístrojové konfigurace, postup kalibrace pomocí standardů n-C5 až n-C44 a následné stanovení destilačních křivek referenční vzorku gasolového oleje.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatograf: Shimadzu GC-2010 Plus AF
• Vstřikovací jednotka: přímá injekce WBI-2010
• Autosampler: AOC-20i
• Software: LabSolutions Distillation GC Analysis
• Kolona: BPX 1-Sim Dist (0,53 mm × 10 m, 0,9 µm)
• Teplotní program: 35 °C start, rampou 15 °C/min do 350 °C (držení 5 min)
• Proud nosného plynu (helium): 7 mL/min
• Teploty: injekční port 350 °C, FID 380 °C
• Flow FID: H₂ 40 mL/min, vzduch 400 mL/min, makeup plyn 30 mL/min
• Objem injekce: 0,4 µL

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrace se prováděla dvěma standardními směsmi uhlovodíků (n-C5–n-C10, n-C10–n-C44). Získané chromatogramy ukázaly ostré a dobře oddělené píky všech n-alkanů. Analýza referenčního gasolového oleje poskytla destilační body IBP (114 °C), body pro 5–95 % odběru a FBP (474 °C), přičemž odchylky vůči standardním hodnotám byly menší než stanovené mezilaboratorní tolerance ASTM D2887 (např. ±4,3 °C při 50 %). LabSolutions umožnily porovnat až 16 křivek destilace najednou, což usnadňuje správu dat a sledování opakovatelnosti.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda simulované destilace GC přináší rychlou a repeterabilní alternativu k tradičním meto­dám klasické destilace. Umožňuje detailní charakterizaci těkavých i méně těkavých frakcí s vysokou přesností a v rámci jedné analýzy. Výsledky lze přímo porovnávat s rozsáhlými databázemi za účelem QA/QC, výzkumu nových paliv nebo optimalizace rafinérských procesů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se integrace simulované destilace GC s technikami hmotnostní spektrometrie pro identifikaci složitých směsí uhlovodíků. Dále se rozvíjí automatizace přípravy vzorků a pokročilé algoritmy pro zpracování dat založené na strojovém učení, které zkrátí dobu analýzy a zvýší spolehlivost stanovení charakteristik paliv.

Závěr

Shimadzu Simulated Distillation GC systém prokázal plnou shodu s normou ASTM D2887. Poskytuje vysokou přesnost a opakovatelnost stanovení destilačních charakteristik dieselových paliv a referenčních olejů. Díky intuitivnímu softwaru LabSolutions lze snadno spravovat a porovnávat velké množství dat.

Reference

• ASTM D2887 – Standard Test Method for Boiling Range Distribution of Petroleum Fractions by Gas Chromatography