Determination of Methanol Content in Biodiesel using Gas Chromatograph with Headspace Sampling According to EN-14110

Význam tématu

Bionafta představuje ekologickou alternativu k naftovému palivu, přičemž klíčovým požadavkem pro její nasazení v motorech je nízký obsah zbytkového metanolu. Nadlimitní množství metanolu může ovlivnit vlastnosti paliva a poškodit palivový systém. Metoda plynové chromatografie s headspace samplingem dle normy EN-14110 umožňuje přesné a spolehlivé stanovení metanolu v rozmezí 0,01–0,5 % (m/m).

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem aplikace bylo demonstrovat validní postup pro měření metanolu v bionaftě podle EN-14110 a ověřit soulad výsledků s požadavky normy EN-14214 (metanol < 0,2 % m/m). Studie zahrnuje přípravu tří kalibračních roztoků metanolu ve FAME, analýzu reálného vzorku bionafty a posouzení linearity, opakovatelnosti a přesnosti metody.

Použitá metodika

Vzorky a kalibrace:

• Kalibrační roztoky: A (0,5 % m/m metanolu), B (0,1 % m/m), C (0,01 % m/m) ve FAME (obsah metanolu < 0,001 %).
• Příprava: 1 mL roztoku nebo vzorku navážen přesně do 20 mL vialky, okamžité uzavření.

GC podmínky:

• Injektor 250 °C, split 50:1
• Detektor FID při 275 °C
• Teplotní program: 80 °C (0,5 min), nárůst 20 °C/min do 160 °C, isotherm 2 min
• Proud nosného plynu (He): 2,0 mL/min konstantní tok

Headspace podmínky:

• Smyčka 1 mL, ohřev vialky na 80 °C
• Čas náběhu .45 min pro ekvilibraci plynu

Použitá instrumentace

• Bruker 430-GC s injektorem Split/Splitless 1177 S/SL a detektorem FID s plnou EFC kontrolou
• SHS-40 Headspace Analyzer
• Software Compass CDS pro řízení GC a zpracování dat
• Kolona BR-1 fs, 30 m × 0,32 mm, df = 3,0 µm

Hlavní výsledky a diskuse

Lineární kalibrační závislost vykázala koeficient determinace R2 = 0,9998 (> 0,95). Typický chromatogram vzorku bionafty ukázal dobře oddělený peak metanolu bez interference. Průměrný obsah metanolu ve vzorku byl 0,038 % m/m, s relativní směrodatnou odchylkou RSD = 1,96 %, což potvrzuje vynikající opakovatelnost a shodu s limitem EN-14214 (< 0,2 % m/m).

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé a spolehlivé stanovení zbytkového metanolu v bionaftě pro výrobce i kontrolní laboratoře
• Zajištění souladu s mezinárodními normami EN-14110 a EN-14214
• Minimalizace rizika poškození motorů a palivových systémů díky včasné detekci

Budoucí trendy a možnosti využití

Automatizace a integrace headspace analýzy do výrobních linek, rozšíření metodiky na další těkavé nečistoty v biopalivech, vývoj rychlejších a citlivějších detektorů pro inline monitoring kvality paliva.

Závěr

Plynová chromatografie s headspace samplingem na přístrojové sestavě Bruker 430-GC/SHS-40 spolehlivě stanovuje metanol v bionaftě dle EN-14110. Metoda dosahuje vysoké linearity, opakovatelnosti a splňuje požadavky normy EN-14214. Tím poskytuje robustní analytický postup pro kontrolu kvality bionafty v průmyslových i regulačních aplikacích.

Reference

1. EN-14110 Fat and oil derivatives – Fatty Acid Methyl Esters (FAME) – Determination of methanol content
2. EN-14214 Automotive fuels – Fatty Acids Methyl Esters (FAME) for diesel engines – Requirements and test methods