Methanol in Biodiesel by EN14110 with the HT3 and Versa Automated Headspace Analyzers

Význam tématu

Biodiesel se získává transesterifikací rostlinných olejů methanolem. Obsah zbytkového methanolu v palivu musí splňovat přísné limity podle evropské normy EN 14110, aby byla zajištěna bezpečnost a kvalita paliva.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit vhodnost automatizovaných headspace vzorkovačů Teledyne Tekmar HT3 a Versa pro kvantifikaci methanolu v biodieselu podle postupu B normy EN 14110. Studie zahrnovala porovnání dvou plynných nosných médií (helium a dusík) a sledování klíčových výkonových parametrů.

Použitá metodika a instrumentace

Postup B normy EN 14110 vyžaduje automatizované headspace vstřiky a externí kalibraci. Pro analýzu byly použity:

• Automatizované headspace vzorkovače HT3 a Versa
• GC-FID s kolónou Restek Rxi-624Sil MS (30 m × 0,32 mm ID, 1,8 µm df)
• Program teplotního gradientu: 40 °C na 5 min, 35 °C/min do 280 °C, doba běhu 13,86 min
• Injekční port 150 °C, split 20:1, konstantní rychlost 40 cm/s
• Detektor FID při 280 °C, H2 40 mL/min, vzduch 400 mL/min, makeup 30 mL/min
• Nosný plyn: helium nebo dusík; stejný plyn jako přívod do vzorkovače
• Kalibrace: 0,01 %, 0,1 % a 0,5 % methanolu v referenčním FAME standardu

Hlavní výsledky a diskuse

Rozlišení metanolu a 2-propanolu se pohybovalo mezi 24,3 a 24,7, což výrazně překračuje požadavek normy. Korelační koeficienty kalibrační přímky dosahovaly 0,9999 až 1,0000. Procentuální směrodatná odchylka (RSD) kalibračního faktoru se pohybovala mezi 4,8 % a 9,7 %.
Pro 20 reálných vzorků nevypraného biodieselu byly spočteny opakovatelnost a reprodukovatelnost. Procentuální RSD v opakovatelnosti dosáhlo hodnot mezi 0,76 % a 3,50 %, v reprodukovatelnosti mezi 3,28 % a 17,8 %. Všechny hodnoty vyhověly limitům normy EN 14110.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizace headspace vzorkování zvyšuje reprodukovatelnost a propustnost analýz. Možnost použití dusíku namísto helia snižuje náklady a zajišťuje flexibilitu v laboratoři. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu kvality biodieselu v průmyslových i výzkumných provozech.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s online monitorovacími systémy pro nepřetržitou kontrolu kvality
• Rozšíření metody na další těkavé nečistoty v biopalivech
• Optimalizace parametrů pro zkrácení doby analýzy při zachování výkonu

Závěr

Teledyne Tekmar HT3 a Versa automatizované headspace vzorkovače prokázaly plnou shodu s požadavky normy EN 14110 na stanovení methanolu v biodieselu. Vysoké rozlišení, vynikající linearita kalibrace i reprodukovatelnost analýz potvrzují vhodnost této kombinace pro rutinní a rozsáhlé použití.

Reference

1. ASTM D6751-12 Standard specification for biodiesel fuel blend stock (B100) for middle distillate fuels
2. EN 14214 Automotive fuels – Fatty Acid Methyl Esters (FAME) for diesel engines – requirements and test methods
3. EN 14110 Fat and oil derivatives – Fatty Acid Methyl Esters (FAME) – Determination of methanol content
4. Historie biodieselu, biodiesel.com