Automatic Quantitative Analysis of Total Aromatics and Oxygenates in Gasoline Samples Using Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography (GCxGC) and Time-of-Flight Mass Spectrometry (TOFMS)
Aplikace | 2015 | LECOInstrumentace
Analýza aromatických uhlovodíků a kyslíkatých sloučenin v benzinech je klíčová pro dodržení přísných environmentálních norem a pro optimalizaci kvality paliva. Přesné stanovení látek jako jsou BTEX (benzen, toluen, etylbenzen, xyleny) a kyslíkatých aditiv (např. MTBE, ETBE) má význam pro snižování emisí škodlivin, monitorování reformulovaných benzínů a ověřování souladu s metodami ASTM.
Cílem bylo vyvinout rychlou kvantitativní metodu pro simultánní stanovení celkových aromatických uhlovodíků a kyslíkatých složek v jednom 10minutovém běhu pomocí komplexní dvourozměrné plynové chromatografie (GCxGC) spojené s hmotnostní spektrometrií s časem letu (TOFMS). Studie demonstruje schopnost separovat a kvantifikovat 36 klíčových analytů dle ASTM metod 5599 a 5769.
GCxGC-TOFMS poskytla vysoce uspořádané chromatogramy ve formě konturového zobrazení, kde první dimenze odděluje podle bodu varu a druhá podle polarity. ChromaTOF software dekonvoluoval i silně koelutující píky (např. MTBE vs. alifatické uhlovodíky) a umožnil spolehlivou identifikaci. Kalibrační křivky 36 analytů vykázaly koeficienty lineární regrese R2 ≥ 0,99. Stanovení tří komerčních vzorků benzinu odhalilo rozdíly ve složení BTEX a vyšších aromátů při různých oktanových číslech.
Další rozšíření metody může zahrnovat analýzu stopových biokomponent, rozšíření knihoven hmotnostních spekter pro nové aditiva a kontaminanty či využití strojového učení pro rychlejší dekonvoluci a predikci vlastností složek. Integrace s vysokorychlostními datovými platformami umožní on-line monitorování rafinérských procesů.
Použití GCxGC-TOFMS se ukázalo jako efektivní přístup pro komplexní a rychlou kvantitativní analýzu aromatických a kyslíkatých složek v benzinech. Metoda splňuje požadavky ASTM a poskytuje vysokou selektivitu i citlivost v jediném měření.
GCxGC, GC/MSD, GC/TOF
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceAgilent Technologies, LECO
Souhrn
Význam tématu
Analýza aromatických uhlovodíků a kyslíkatých sloučenin v benzinech je klíčová pro dodržení přísných environmentálních norem a pro optimalizaci kvality paliva. Přesné stanovení látek jako jsou BTEX (benzen, toluen, etylbenzen, xyleny) a kyslíkatých aditiv (např. MTBE, ETBE) má význam pro snižování emisí škodlivin, monitorování reformulovaných benzínů a ověřování souladu s metodami ASTM.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo vyvinout rychlou kvantitativní metodu pro simultánní stanovení celkových aromatických uhlovodíků a kyslíkatých složek v jednom 10minutovém běhu pomocí komplexní dvourozměrné plynové chromatografie (GCxGC) spojené s hmotnostní spektrometrií s časem letu (TOFMS). Studie demonstruje schopnost separovat a kvantifikovat 36 klíčových analytů dle ASTM metod 5599 a 5769.
Použitá metodika a instrumentace
- Chromatograf: Agilent 6890 GC s LECO Thermal Modulator
- Primární kolona: DB-5, 10 m × 0,18 mm id, film 0,18 µm
- Sekundární kolona: DB-WAX, 1 m × 0,10 mm id, film 0,10 µm
- Oven programy: 32 °C → 180 °C (10 °C/min), sekundární 37 °C → 180 °C (10 °C/min)
- Detekce: LECO Pegasus 4D GCxGC-TOFMS, EI 70 eV, 20–400 m/z, 200 spektr/s, zdroj 225 °C
- Standards: směs 11 kyslíkatých sloučenin, 23 aromatů a deuterované interní standardy
Hlavní výsledky a diskuse
GCxGC-TOFMS poskytla vysoce uspořádané chromatogramy ve formě konturového zobrazení, kde první dimenze odděluje podle bodu varu a druhá podle polarity. ChromaTOF software dekonvoluoval i silně koelutující píky (např. MTBE vs. alifatické uhlovodíky) a umožnil spolehlivou identifikaci. Kalibrační křivky 36 analytů vykázaly koeficienty lineární regrese R2 ≥ 0,99. Stanovení tří komerčních vzorků benzinu odhalilo rozdíly ve složení BTEX a vyšších aromátů při různých oktanových číslech.
Přínosy a praktické využití metody
- Simultánní kvantifikace aromátů i kyslíkatých aditiv v jediném analytickém běhu
- Vysoká výtěžnost a reprodukovatelnost díky GCxGC rozlišení a rychlé akvizici TOFMS
- Automatizované zpracování dat dekonvolučním algoritmem ChromaTOF
- Rychlé turn-around časy (10 min) vhodné pro QA/QC i výzkumné laboratoře
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozšíření metody může zahrnovat analýzu stopových biokomponent, rozšíření knihoven hmotnostních spekter pro nové aditiva a kontaminanty či využití strojového učení pro rychlejší dekonvoluci a predikci vlastností složek. Integrace s vysokorychlostními datovými platformami umožní on-line monitorování rafinérských procesů.
Závěr
Použití GCxGC-TOFMS se ukázalo jako efektivní přístup pro komplexní a rychlou kvantitativní analýzu aromatických a kyslíkatých složek v benzinech. Metoda splňuje požadavky ASTM a poskytuje vysokou selektivitu i citlivost v jediném měření.
Reference
- LECO Corporation. Automatic Quantitative Analysis of Total Aromatics and Oxygenates in Gasoline Samples Using GCxGC-TOFMS, Form No. 203-821-229, 2015.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Petroleum/Chemicals Application Guide
2004|Merck|Příručky
595 North Harrison Road Bellefonte, PA 16823-0048 USA Telephone 800-247-6628 ● 814-359-3441 Fax 800-447-3044 ● 814-359-3044 email: [email protected] sigma-aldrich.com/supelco Bulletin 858D Petroleum/Chemicals Application Guide This guide contains up-to-date information about Supelco products and technology for separating hydrocarbons by chromatographic methods.…
Klíčová slova
xylene, xylenehayesep, hayesepsupelco, supelcoscotty, scottymin, minfid, fidpetrocol, petrocolmix, mixmixes, mixestert, tertbenzene, benzenetoluene, toluenegasoline, gasolinebutane, butanehydrocarbons
GCC: A Fresh Approach to ASTM D5769 Analysis using a Thermo Scientific ISQ 7610 Single Quadrupole GCMS
2022|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
A Fresh Approach to ASTM D5769 Analysis using a Thermo Scientific ISQ 7610 Single Quadrupole GCMS Amit Gujar, Kenneth Free and James Pachlhofer Thermo Fisher Scientific, Austin, TX, USA The world leader in serving science 1 [email protected] | 12-October-2022 Agenda…
Klíčová slova
lin, linxlxr, xlxrgra, graaccustandard, accustandardxylene, xylenecriteria, criteriadetector, detectorcatalog, catalogaromatics, aromaticselectrometer, electrometerindan, indanmin, minmodules, modulesbenzene, benzenepass
A Solution for Determination of High-Concentration Aromatic Compounds in Finished Gasolines Satisfying ASTM D5769 Using a New Benchtop GC-TOFMS
2016|LECO|Postery
A Solution for Determination of High-Concentration Aromatic Compounds in Finished Gasolines Satisfying ASTM D5769 Using a New Benchtop GC-TOFMS Christina N. Kelly, David E. Alonso, Jonathan D. Byer, Lorne M. Fell, Joseph E. Binkley | LECO Corporation, St. Joseph, MI…
Klíčová slova
pegasus, pegasusleco, lecoethylbenzene, ethylbenzenepass, passbenzene, benzenetoluene, tolueneion, ionintensity, intensitytofms, tofmsindans, indansnaphthalene, naphthaleneuncalibrated, uncalibratedndance, ndanceindane, indanestipulated
Analysis of Grape Volatiles by Solid Phase Microextraction and Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography with Time-of-Flight Mass Spectrometry (GCxGC-TOFMS)
2008|Agilent Technologies|Aplikace
® Analysis of Grape Volatiles by Solid Phase Microextraction and Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography with Time-of-Flight Mass Spectrometry (GCxGC-TOFMS) LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Key Words: GCxGC-TOFMS, SPME, Food and Flavors The aim of this work was to study…
Klíčová slova
isomer, isomerester, estergcxgc, gcxgcgrapes, grapesvarietal, varietalindene, indeneacid, acidethyl, ethylbutanoic, butanoicionone, iononehexanoic, hexanoicgrape, grapedodecane, dodecanechromatof, chromatofscience