Determination of Total FAME and Linolenic Acid Methyl Ester in Pure Biodiesel (B100) by GC in Compliance with EN 14103

Význam tématu

Kvalitní stanovení obsahu mastných kyselin v biodieselu je klíčové pro zajištění odpovídajícího cetanového čísla a splnění norem EN 14103 a EN 14214

Cíle a přehled studie

Cílem studie je vyvinout a validovat metodu pro simultánní stanovení celkového obsahu metylesterů mastných kyselin FAME a metylesteru linolenové kyseliny C18:3 v čistém biodieselu B100 pomocí plynové chromatografie v souladu s normou EN 14103. Analýza zároveň slouží k ověření složení FAME a splnění limitů kvality pohonných hmot

Použitá metodika a instrumentace

• Plynový chromatograf TRACE GC Ultra s PTV vstřikovacím systémem s možností zpětného proplachu a detektorem FID
• Autosampler TriPlus pro automatizaci vstřikování kapalin
• Polarizační kolona TR-BIODIESEL(F) délky 30 m, vnitřního průměru 0,25 mm a tloušťky filmu 0,25 µm
• Interní standard metylheptadecanoát C17:0 v koncentraci 10 mg/ml

Příprava vzorků zahrnuje navážení 250 mg biodieselu do 10 ml vialu a doplnění 5 ml roztoku interního standardu. Chromatografické podmínky: vstřik 1 µl, PTV program z 90 °C na 260 °C rychlostí 10 °C/s, split 100 ml/min, zpětný proplach po 3 min; nosný plyn helium 2 ml/min, detektor FID na 280 °C, program pece 120 °C (0,5 min) → 220 °C (30 °C/min) → 250 °C (10 °C/min, 5 min)

Hlavní výsledky a diskuse

• Analýza referenčního řepkového biodieselu: 97,4 % m/m FAME a 8,3 % m/m metylesteru linolenové kyseliny
• Neznámý vzorek: 96,9 % m/m FAME a 7,6 % m/m C18:3, obojí v souladu s limity EN 14214 (FAME >96,5 %, C18:3 <12 %)
• Opakovatelnost na 10 analýzách: %RSD retencí ~0,05 %, %RSD obsahů 0,35 % pro FAME a 0,19 % pro C18:3
• Zpětný proplach chrání kolonu před akumulací glyceridů a zachovává stabilní chromatografickou výkonnost

Přínosy a praktické využití metody

• Spolehlivé stanovení složení FAME zlepšuje výpočet cetanového čísla a kvalitu biodieselu
• Plná shoda s normou EN 14103 umožňuje certifikaci čistého biodieselu pro komerční použití
• Zpětný proplach prodlužuje životnost kolony a snižuje náklady na údržbu
• Metoda je kompatibilní i se stanovením metanolu podle EN 14110

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na jiné biopaliva a jejich směsi
• Integrace s hmotnostní spektrometrií pro detailní charakterizaci
• Vyšší automatizace pro vysokoprůchodové QA QC laboratoře
• Využití v regulaci kvality palivových směsí a sledování stability

Závěr

Metoda plynové chromatografie s PTV backflush a FID detekcí nabízí precizní a opakovatelnou analýzu celkových FAME a C18:3 v biodieselu B100. Zpětný proplach výrazně zlepšuje stabilitu kolony a udržuje vysokou kvalitu separace i po opakovaných vstupech vzorku. Tento postup je plně v souladu s normami EN 14103 a EN 14214 a představuje efektivní nástroj pro kontrolu kvality biodieselových paliv

Reference

• ASTM D 6751 Standard Specification for Biodiesel Fuel Blend Stock B100 for Middle Distillate Fuels
• EN 14214 Automotive fuels Fatty Acid Methyl Esters FAME for diesel engines requirements and test methods
• EN 14103 Fat and oil derivatives FAME Determination of ester and linolenic acid methyl esters content
• EN 14105 Fat and oil derivatives FAME Determination of free and total glycerol and mono di tri glyceride content
• ASTM D 6584 Standard Test Method for Determination of Free and Total Glycerin in B100 Biodiesel Methyl Esters by Gas Chromatography
• EN 14110 Fat and oil derivatives FAME Determination of methanol content