An automated and high-throughput approach for comprehensive analysis of biodiesel (B100) quality in compliance with EN and ASTM methods
Aplikace | 2023 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Biodiesel představuje ekologickou alternativu k fosilním palivům s nižšími emisemi a biologickou odbouratelností. K zajištění bezpečného a spolehlivého provozu motorů i palivového systému je klíčové sledovat kvalitu B100 (čistého biodieselu) podle mezinárodních norem EN a ASTM. Precizní stanovení obsahu glycerinu, metanolu a podílu mastných kyseliných methylesterů (FAME) zajišťuje optimální vlastnosti paliva, a to jak z pohledu emisí, tak ochrany motoru.
Cílem předloženého řešení je vyvinout plně automatizovaný a vysokoprůchodový pracovní postup pro komplexní analýzu kvality čistého biodieselu v souladu s normami EN 14103, EN 14105, EN 14110 a ASTM D6584. Studie demonstruje použití jednoho robota pro přípravu vzorků i dávkování standardů a dvou plynových chromatografů k simultánnímu zpracování více metod s minimem ručního zásahu.
Automatizovaná příprava a analýza vzorků je založena na následujících prvcích:
Implementace robota umožnila:
Automatizace kontroly kvality biodieselu přináší:
Další směřování zahrnuje rozšíření platformy o multimodální analýzy (GC–MS), integraci zelenějších carrier plynů a regenerovatelných solventů, digitalizaci pomocí pokročilých algoritmů strojového učení pro prediktivní kontrolu kvality a napojení na cloudová řešení pro centralizované sledování výsledků napříč více laboratořemi.
Popisované řešení kombinuje pokročilou automatizaci přípravy vzorků a dvoukanálovou GC-FID analýzu v režimu Clone Mode. Takový přístup zvyšuje efektivitu, spolehlivost a bezpečnost při komplexní kontrole kvality biodieselu, přičemž plně vyhovuje požadavkům příslušných norem EN a ASTM.
GC, Příprava vzorků
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Biodiesel představuje ekologickou alternativu k fosilním palivům s nižšími emisemi a biologickou odbouratelností. K zajištění bezpečného a spolehlivého provozu motorů i palivového systému je klíčové sledovat kvalitu B100 (čistého biodieselu) podle mezinárodních norem EN a ASTM. Precizní stanovení obsahu glycerinu, metanolu a podílu mastných kyseliných methylesterů (FAME) zajišťuje optimální vlastnosti paliva, a to jak z pohledu emisí, tak ochrany motoru.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem předloženého řešení je vyvinout plně automatizovaný a vysokoprůchodový pracovní postup pro komplexní analýzu kvality čistého biodieselu v souladu s normami EN 14103, EN 14105, EN 14110 a ASTM D6584. Studie demonstruje použití jednoho robota pro přípravu vzorků i dávkování standardů a dvou plynových chromatografů k simultánnímu zpracování více metod s minimem ručního zásahu.
Použitá metodika a instrumentace
Automatizovaná příprava a analýza vzorků je založena na následujících prvcích:
- TriPlus RSH SMART autosampler v režimu Clone Mode pro obsluhu dvou GC systémů TRACE 1610
- Detekce plamenovou ionizací (FID) a řízení pomocí Chromeleon 7.3 CDS
- Plynové chromatografické separace:
- Kolona TRACE TR-BD (M) pro reziduální metanol (EN 14110)
- Kolona TRACE TR-BD (F) pro FAME analýzu (EN 14103)
- Kolona TraceGOLD TG-BIOD pro stanovení volného a celkového glycerinu (EN 14105, ASTM D6584)
- Automatizované kroky: odvážení vzorku, přídavek derivatizačních činidel, interních standardů, ředění a hlavy prostoru pro metanol.
Hlavní výsledky a diskuse
Implementace robota umožnila:
- Plné automatické provedení derivatizace a ředění pro metody EN 14105 a ASTM D6584 s vynikající linearitou kalibrací (r > 0,995) a opakovatelností retencí.
- Automatické přidání interního standardu před hlavy prostoru (EN 14110) zlepšilo přesnost stanovení metanolu a splnilo požadavek na < 0,2 % m/m.
- Analýza FAME podle EN 14103 prokázala rychlou separaci C6–C24 esterů s rozlišením schopným spolehlivě kvantifikovat linolenový methylester pod hranicí 15 % m/m.
- V režimu Clone Mode probíhalo simultánní vzorkování do dvou GC, čímž se zkrátila doba analýzy až o 50 % oproti sériovému zpracování.
Přínosy a praktické využití metody
Automatizace kontroly kvality biodieselu přináší:
- Výrazné snížení pracovní zátěže analytika a rizika chyb při manuálních krocích.
- Vyšší průchodnost laboratoře se schopností nepřetržitého provozu.
- Minimalizaci expozice toxickým rozpouštědlům a derivatizačním činidlům.
- Důsledné dodržování norem EN a ASTM na jediném integrovaném pracovišti.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další směřování zahrnuje rozšíření platformy o multimodální analýzy (GC–MS), integraci zelenějších carrier plynů a regenerovatelných solventů, digitalizaci pomocí pokročilých algoritmů strojového učení pro prediktivní kontrolu kvality a napojení na cloudová řešení pro centralizované sledování výsledků napříč více laboratořemi.
Závěr
Popisované řešení kombinuje pokročilou automatizaci přípravy vzorků a dvoukanálovou GC-FID analýzu v režimu Clone Mode. Takový přístup zvyšuje efektivitu, spolehlivost a bezpečnost při komplexní kontrole kvality biodieselu, přičemž plně vyhovuje požadavkům příslušných norem EN a ASTM.
Reference
- ASTM D6584-21: Standard test method for determination of total monoglycerides, total diglycerides, total triglycerides, and free and total glycerin in B-100.
- EN 14105: Fat and oil derivatives – Fatty acid methyl esters (FAMEs) – Determination of free and total glycerol and mono-, di-, triglyceride contents.
- EN 14110: Fat and oil derivatives – Fatty acid methyl esters (FAMEs) – Determination of methanol content.
- EN 14103: Fat and oil derivatives – Fatty acid methyl esters (FAMEs) – Determination of ester and linolenic acid methyl ester contents.
- Thermo Fisher Scientific, Guide to automated sample preparation for GC and GC-MS: EB000396.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Biodiesel quality assessment: an automated approach for analysis of free and total glycerol content in biodiesel (B100), according to the EN 14105 and ASTM D6584 methods
2023|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 001897 Industrial Biodiesel quality assessment: an automated approach for analysis of free and total glycerol content in biodiesel (B100), according to the EN 14105 and ASTM D6584 methods Authors Goal Giulia Riccardino1, Daniela Cavagnino1, and The aim…
Klíčová slova
glycerol, glycerolbiodiesel, biodieselglycerin, glycerinmonoolein, monooleintriolein, trioleinsample, samplesmart, smartderivatization, derivatizationglyceride, glyceridetriplus, triplusfree, freersh, rshglycerides, glyceridesautosampler, autosampleristd
Biodiesel quality assessment: characterization of residual methanol in finished biodiesel (B100) by headspace sampling according to EN 14110 standard
2023|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 001898 Industrial Biodiesel quality assessment: characterization of residual methanol in finished biodiesel (B100) by headspace sampling according to EN 14110 standard Authors Goal Giulia Riccardino1, Daniela Cavagnino1, and The aim of this study is to demonstrate the…
Klíčová slova
methanol, methanolbiodiesel, biodieselmin, minrsh, rshtriplus, triplusinternal, internalssl, sslsmart, smartfilling, fillingheadspace, headspacedelay, delayatc, atcstandard, standardsyringe, syringehydrogen
Biodiesel quality assessment: determination of esters and linolenic acid methyl ester content in biodiesel (B100) by GC-FID, according to EN 14103
2023|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 001899 Industrial Biodiesel quality assessment: determination of esters and linolenic acid methyl ester content in biodiesel (B100) by GC-FID, according to EN 14103 Authors Goal Giulia Riccardino1, Daniela Cavagnino1, and The aim of this study is to…
Klíčová slova
triplus, triplusmethyl, methylrsh, rshlinolenic, linolenicesters, esterssmart, smartbiodiesel, biodieselmin, minester, esterstation, stationistd, istdacid, acidtcf, tcfrepeatability, repeatabilityautosampler
Determination of Free and Total Glycerin inPure Biodiesel (B100) by GC in Compliancewith EN 14105
2007|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note: 10215 Determination of Free and Total Glycerin in Pure Biodiesel (B100) by GC in Compliance with EN 14105 Fausto Munari, Daniela Cavagnino, Andrea Cadoppi, Thermo Fisher Scientific, Milan, Italy Introduction Key Words • TRACE GC Ultra • Biodiesel…
Klíčová slova
glycerin, glyceringlycerides, glyceridestrue, truebiodiesel, biodieselcold, coldfree, freemono, monotrace, tracetriplus, tripluscolumn, columnultra, ultratotal, totaltrimethylsilyltrifluoroacetamide, trimethylsilyltrifluoroacetamidescientific, scientificrepeatability