GCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

HIGH TEMP GCGC×GC OF LIGHT CRUDE OIL AND HIGH BOILERS USING NOMINAL AND HIGH RESOLUTION TOFMS

Prezentace | 2016 | LECOInstrumentace
GCxGC, GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
LECO, NETZSCH, SIM

Souhrn

Význam tématu


Analýza složitých matrix paliv a ropných frakcí vyžaduje vysokou separační kapacitu a přesnou detekci jednotlivých látek. Kombinace dvojrozměrné plynové chromatografie (GC×GC) s časově-ofletovým hmotnostním spektrometrem (TOFMS) umožňuje rozdělit a identifikovat tisíce sloučenin podle volatility i polarity. Použití vysokoteplotní GC×GC, přesné měření hmotností a alternativní přístupy ke vstupům vzorku (např. tepelná analýza, DIP) otevírají nové možnosti při charakterizaci lehkých ropných destilátů, surových olejů i zbytkových vysokovroucích frakcí.

Cíle a přehled studie


Hlavními cíli prezentované práce jsou:
  • Detailní kvantifikace a klasifikace prostředních destilátů (PIONA) podle chemických tříd a počtu uhlíků.
  • Implementace vysokoteplotní GC×GC pro simulovanou dvourozměrnou destilaci až do 600 °C.
  • Demonstrace přínosu vysokého rozlišení a přesné hmotnostní analýzy (HRT TOFMS) při charakterizaci složitých ropných vzorků.
  • Ukázka alternativních vstupních technik (tepelná analýza, DIP) pro detekci těkavých a semitekavých složek bez chromatografie.

Použitá metodika a instrumentace


Pro GC×GC–TOFMS byly nasazeny systémy LECO Pegasus 4D a GC–HRT Pegasus GC×GC:
  • Kolony: kombinace normální a reverzní fáze s dimenzemi 60 m×0,25 mm/0,25 µm (1D) a 3 m×0,1 mm/0,1 µm (2D).
  • Modulace: kapalný dusík nebo elektrický chladič umožňující 2D separaci.
  • MS parametry: rozsah m/z 35–600, akviziční frekvence až 200 Hz, rozlišení až 50 000, přesnost <2 ppm.
  • Vysokoteplotní GC×GC: PTV vstřik 50–430 °C, kolona ZB-35HT (1D), BPX1 (2D), pec 35 °C→400 °C.
  • DIP (Direct Insertion Probe): atmosfera atmosférického tlaku i redukovaného tlaku, ionizace EI/CI/SPI, časově-ofletový analyzátor.

Hlavní výsledky a diskuse


Automatizovaná skriptingová metoda klasifikovala z GC×GC chromatogramů více než 3 800 sloučenin do 15 tříd (alkany, naphtheny, aromáty, heteroatomové látky), pokrývající ~99 % detekovaných špiček. Kvantifikace vycházela z relativních kalibračních křivek pro jednotlivé třídy a uhlovodíkové řady. Porovnání s normovanými metodami (DIN EN 12916, EN 14078/14103) potvrdilo přesnost určení aromátů i mastných esteri (FAME) v rozmezí odchylek <0,5 %.
Vysokoteplotní GC×GC umožnila simulovanou dvourozměrnou destilaci (HT SimDist) s lepším rozlišením bodů varu až do 580 °C ve srovnání s jednorozměrnou (ASTM D-5236). 2D SimDist přinesla ostré, dobře definované řezy podle teplotních pásem a minimalizovala překryvy složek mezi frakcemi.
GC×GC-HRT TOFMS prokázala schopnost objasnit nejednoznačné špičky pomocí přesného měření molekulového iontu a fragmentů, odvození elementárního složení a Kendrickovy anomálie hmotnosti pro rozlišení isomerů.
DIP v čase proměřilo u složitých ropných vzorků (GVO, bituminy) vznik profilů SARA (saturáty, aromáty, resin, asfalteny) a signalizovalo změny po oxidativním stárnutí či původu suroviny.

Přínosy a praktické využití metody


  • Vysoce citlivé a selektivní rozdělení tisíců látek v komplexních petrochemických matrix.
  • Kompletní kvantifikace a klasifikace frakcí podle tříd a uhlovodíkových řad.
  • Možnost aplikace v QA/QC rafinérií, environmentální analýze, forenzních studiích i metabolomice.
  • Flexibilita vstupních metod (GC×GC, HT GC×GC, DIP) pro různé typy vzorků a rozsah teplot.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace tepelných front-endů (DIP, TG) s GC×GC-HRT pro nonstop analýzu vysokovroucích zbytků.
  • Rozvoj měkkých ionizačních technik (SPI, APCI) k minimalizaci fragmentace a lepší definici molekulových iontů.
  • Pokročilé datové nástroje a umělá inteligence pro automatickou anotaci a vzorovou analýzu komplexních datasetů.
  • Rozšíření aplikací do biopaliv, biomasy a procesní analytiky v reálném čase.

Závěr


Prezentace ukazuje, jak GC×GC v kombinaci s vysokoteplotními módy, vysokým rozlišením hmotnostního spektrometru a alternativními předzpracováními (DIP, tepelná analýza) poskytuje komplexní vhled do složené chemie ropných produktů. Metodologický přístup nabízí robustní kvantifikaci, detailní klasifikaci a objasnění izomerie v náročných matrix, což přispívá k inovacím v petrochemické analýze a procesní kontrole.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Petroleum Research - Curated Compilation of Articles Employing GCxGC and TOFMS Technology
Petroleum Research Curated Compilation of Articles Employing GCxGC and TOFMS Technology EMPOWERING RESULTS Comprehensive two-dimensional gas chromatography (GCxGC) provides powerful information for solving real-life problems in the petroleum field, both in routine analysis ® and for research. Coupled to the…
Klíčová slova
gcxgc, gcxgcwhoi, whoioil, oilfuel, fuelpetroleum, petroleumocean, oceanspill, spilloceanographic, oceanographicinstitution, institutionwakashio, wakashioarticle, articlebiomarkers, biomarkersaccess, accesswoods, woodstofms
Characterization of Food Products by GC×GC-TOFMS and GC-High Resolution TOFMS: A Food “omics” Approach
Characterization of Food Products by GC×GC-TOFMS and GC-High Resolution TOFMS: A Food “omics” Approach Elizabeth M. Humston-Fulmer, Jeff Patrick, Joe Binkley, and David Alonso | LECO Corporation, St. Joseph, MI USA Beer Aroma Profile Edible Oil Characterization Sample-Distinguishing Analytes Gas…
Klíčová slova
oil, oiltofms, tofmsolive, olivearoma, aromaanalytes, analytestic, ticvarieties, varietieshrt, hrtvirgin, virginpegasus, pegasusmass, masscherry, cherryboil, boilflavor, flavortime
Advanced Data Visualization: The Many Dimensions of Petroleomics Using High Resolution Gas Chromatography and Time-of-Flight Mass Spectrometry
Advanced Data Visualization: The Many Dimensions of Petroleomics Using High Resolution Gas Chromatography and Time-of-Flight Mass Spectrometry Christina N. Kelly; Joseph E. Binkley; Lorne M. Fell | LECO Corporation, Saint Joseph, MI 49085 Composite Spectral Information 0.02 57.0698 71.0854 31P…
Klíčová slova
splitsplit, splitsplitregion, regionsample, samplevenezuelan, venezuelantriaromatics, triaromaticsdiaromatics, diaromaticsmonoaromatics, monoaromaticsmass, massrdbe, rdbehopanes, hopanesgcxgc, gcxgcstructure, structurespectral, spectralparaffins, paraffinschromatogram
Evaluation of HR-TOFMS with the Multi-Mode Ion Source and the Automated Direct Inlet Probe
Evaluation of HR-TOFMS with the Multi-Mode Ion Source and the Automated Direct Inlet Probe George Tikhonov, Viatcheslav Artaev Overview • Direct Inlet Probe (DIP) is an efficient sample introduction tool for the express analysis of pure samples and for the…
Klíčová slova
dip, dipmms, mmsionization, ionizationmass, massmodes, modessource, sourceanalyzer, analyzerffp, ffpion, ionoperate, operatesim, simfilament, filamentmode, modeinserted, insertedmulti
Další projekty
LCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.