The Analysis of Monocyclic Aromatic Hydrocarbons by ASTM D7504 on the Agilent 8850 GC System

Význam tématu

Monocyklické aromatické uhlovodíky jako benzén, toluen a xyleny patří k zásadním surovinám v petrochemii a pro čistotu produktů je nutná jejich přesná analýza. ASTM D7504 definuje jednotný postup pro měření stopových nečistot v těchto rozpouštědlech. Agilent 8850 GC díky modernímu ovládání, agilnímu ohřevu a pokročilým diagnostickým nástrojům nabízí vysokou produktivitu a provozní spolehlivost.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace je demonstrovat výkon Agilent 8850 GC při analýze dle ASTM D7504 ve dvou přístupech: konvenčním (39 min, helium, dlouhý HP-INNOWax kolona) a rychlém (6,05 min, vodík, krátký a užší HP-INNOWax kolona). Studie zahrnuje převod metody pomocí softwaru Agilent Method Translator a hodnocení opakovatelnosti a citlivosti obou postupů.

Použitá metodika a instrumentace

• Agilent 8850 GC se šestou generací elektronické pneumatické kontroly (EPC)
• Agilent 7650A autosampler, split/splitless inlet a FID detektor
• Kolony HP-INNOWax: 60 m × 0,32 mm × 0,5 µm (konvenční) a 20 m × 0,18 mm × 0,18 µm (rychlá)
• Nosné plyny: helium 2,1 mL/min a vodík 1,5 mL/min konstantní tok
• Oven programy optimalizované pro separaci ethylbenzenu a xylenů
• Software Agilent OpenLab CDS 2.7 pro akvizici a vyhodnocení
• Standardy benzenu, toluenu a p-xylenové směsi, 20 po sobě jdoucích injekcí

Hlavní výsledky a diskuse

Konvenční metoda dosáhla separace všech složek v cca 23 minutách a koncentrace netrace látek vykázaly RSD pod 1 %. Rychlá metoda díky užšímu kolonu a vodíku zkrátila dobu analýzy na 6,05 minuty a okno eluce ethylbenzenu a xylenů se zúžilo na 4,3 s. Koncentrace zůstaly pod 1 % RSD a benzén v p-xylenovém standardu (14 ppm) měl S/N 60, což odpovídá detekčnímu limitu pod 1 ppm. Diagnostika EMF a sledování spotřeby plynu a energie podporují dlouhodobou spolehlivost přístroje.

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost vysokopropustné kontroly kvality s rychlými analýzami
• Flexibilita přechodu mezi konvenčními a rychlými postupy
• Jednoduchá úprava metod pomocí softwaru pro převod parametrů
• Snížené nároky na spotřebu plynu, energie a laboratorní prostory

Budoucí trendy a možnosti využití

• Využití umělé inteligence pro automatickou optimalizaci metod
• Dálkový monitoring a řízení pomocí cloudových platforem
• Další zkracování analýz při zachování kvalitativních parametrů
• Rozšíření aplikací na další třídy aromatických sloučenin a environmentální testování

Závěr

Agilent 8850 GC prokázal vysokou přesnost a robustnost jak v konvenčním, tak v rychlém přístupu k analýze podle ASTM D7504. Obě metody měly RSD koncentrace pod 1 % a detekční limity lepší než 1 ppm pro benzén. Softwarové nástroje a diagnostika GC Intelligence významně usnadňují přizpůsobení metod a podporují provozní spolehlivost.

Reference

• ASTM D7504-23 Standard Test Method for Trace Impurities in Monocyclic Aromatic Hydrocarbons by Gas Chromatography and Effective Carbon Number ASTM International 2023
• McCurry JD A Unified Gas Chromatographic Method for Aromatic Solvent Analysis Agilent Technologies application note 5988-3741EN 2001
• Zhang Y A Unified Method for the Analysis of Monocyclic Aromatic Solvents Using the Agilent 8860 GC System and On-Board Data Processing Agilent Technologies application note 5994-1586EN 2022
• Pan J, Wieder L, McCurry J Optimizing Productivity and Reliability for Monocyclic Aromatic Hydrocarbon Purity Analysis According to ASTM D7504 on the Agilent 8890 GC System Agilent Technologies application note 5994-0597EN 2019
• Chemical Purity Analysis Agilent Technologies application brief 5991-7220EN 2016