Analysis of HC with Complementary Spectroscopic Methods

Význam tématu

Analýza uhlovodíků a souvisejících látek v palivech, mazivech a biopalivech je klíčová pro sledování kvality, odhalení kontaminace a optimalizaci procesů v petrochemii a automobilovém průmyslu. Komplementární spektrální metody poskytují rychlé, citlivé a vícesložkové řešení bez složité přípravy vzorku.

Cíle a přehled studie / článku

Prezentovat souhrnný přístup ke stanovení molekulárních a elementárních složek v kapalných vzorcích pomocí FTIR (včetně ATR), UV-Vis-NIR, RF, ED-XRF a ICP-AES/MS. Ukázat praktické aplikace na příkladech biopaliv, motorových olejů a odpadních olejů.

Použitá metodika a instrumentace

• Molekulární metody: FTIR (IRSpirit, IRSpirit-T) s ATR (QATR-S, Pearl Liquid FTIR ATR Accessory) pro analýzu FAME, degradace aditiv a sazí.
• Elementární metody: EDX (EDX-7000P) pro rychlou analýzu prvků aditiv a opotřebení ve vzorcích olejů.
• ICP-AES (ICPE-9820) pro simultánní stanovení až 22 prvků dle ASTM D5185 s nízkou spotřebou argonu a bez přívodu kyslíku.

Hlavní výsledky a diskuse

• FAME v biodieselu: Kvantifikace methylesterů mastných kyselin přes vrchol C=O při 1747,8 cm⁻¹ v ATR-FTIR, lineární kalibrace až pro 0,6 vol %.
• Degradace maziv a aditiv: Monitorování skupin O-H (voda), C-O (oxidace) a C-N (nitrování) v použitých olejích ukázalo rozdíl spekter nových a opotřebených vzorků.
• Měření sazí v motorových olejích: ATR-FTIR detekce při 1850 cm⁻¹, vytvoření kalibrační křivky pro obsah sazí od 0 do 0,2 hmot. %.
• ED-XRF na odpadních olejích: Rychlá multielementová analýza prvků Ti, V, Cr, Ni, Cu, Zn, Ag, Cd, Sn, Sb, Ba a Pb ve vzorcích 8 ml při koncentracích 10–500 ppm.
• ICP-AES: Stabilní stanovení 22 prvků v nových a použitých mazivech bez přívodu kyslíku; výsledky spike-and-recovery blízko 100 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Bezprašné a bezprostřední měření kapalných vzorků bez nutnosti složité přípravy.
• Vysoká reprodukovatelnost a přesnost díky ATR-FTIR a kalibračním postupům dle ASTM.
• Rychlá detekce opotřebení a kontaminace maziv, prevence poruch strojů a optimalizace údržby.
• Komplexní multielementová analýza od aditiv až po toxické kovy ve zlomku času tradičních technik.

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace automatizovaných inline detekčních systémů v provozech pro nepřetržitý monitoring kvality paliv a maziv. Rozvoj miniaturizovaných ATR senzorů a XRF detektorů pro mobilní a terénní analýzy. Využití umělé inteligence pro pokročilou dekonvoluci spekter a prediktivní údržbu.

Závěr

Komplementární využití FTIR, UV-Vis-NIR, RF, ED-XRF a ICP-AES/MS vytváří robustní platformu pro rychlou a komplexní analýzu uhlovodíků a přidružených látek. Nabízí vysokou citlivost, minimální přípravu vzorků a splnění průmyslových norem, což zajišťuje spolehlivost dat pro výzkum i průmyslovou praxi.

Reference

Žádné seznamy literatury nebyly v originálním materiálu uvedeny.