ГОСТ 29040-91 Бензины. Метод определения бензола и суммарного содержания ароматических углеводородов

ГОСТ 29040-91

МЕЖГОСУДАРСТВЕН НЫЙ СТАНДАРТ

БЕНЗИНЫ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕНЗОЛА
И СУММАРНОГО СОДЕРЖАНИЯ
АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕН НЫЙ СТАНДАРТ

БЕНЗИНЫ

Метод определения бензола и суммарного
содержания ароматических углеводородов

Gasolines.
Method of determination of benzene and total aro m atics

Г ОСТ
29040-91

Дата введения 01.07 . 92

Настоящий стандарт устанавливает газохромато г рафический метод определения бензола от 1,0 % до 10 ,0 % и суммарного содержания ароматических углеводородов в автомобильных бензинах.

Сущность метода заключается в хромато г рафическом разделении углеводородов бензина на высокополярной селективной неподвижной фазе, обеспечивающей элюирование бензола после насыщенных и олефиновых углеводородов и определении бензола и суммарного содержания ароматических углеводородов.

Продолжительность определения - 10 - 20 мин.

1. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

Хроматограф ЛХМ-80 или аналогичного типа с детектором по теплопроводности или пламенно-ионизационным, интегратором и колонкой из нержавеющей стали длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм. Газовое питание хроматографа осуществляется согласно инструкции, прилагаемой к прибору.

Твердые носители:

- хроматон N - AW - HMDS (0,20 - 0,25 мм), цветохром ДМДХС или аналогичный носитель, обработанный кислотой;

- хромосорб PAW (0,15-0,18 мм).

Неподвижная фаза:

- 1, 2, 3, 4, 5, 6-гексакис-бета (цианэтокси) гексан (ГЦЭГ);

- нитрилсиликон ( O V -275).

Растворители:

- хлороформ, ч, по ГОСТ 20015;

- ацетон, ч, по ГОСТ 2603;

- спирт этиловый, 1 сорт, по ГОСТ 18300;

- петролейный эфир.

Эталоны для хроматографии, х.ч.:

- бензол по ТУ 6-09-779;

- толуол по ТУ 6-09-786;

- этилбензол по ГОСТ 9385;

- о -ксилол по ТУ 6-09-915;

- м -ксилол по ТУ 6-09-4565;

- n -ксилол по ТУ 6-09-4609;

- нонан по ТУ 6-09-660;

- декан по ТУ 6-09-659;

- додекан по ТУ 6-09-3730;

-1, 2, 4-триметилбензо л по ТУ 6-09-785;

- 1, 3, 5-три м етилбензол по ТУ 6п-4 5 или ТУ 6-05-06-1228;

- алкилбензин (алкилат) по ТУ 38.101372 или бензин деароматизированный по ГОСТ 12329.

Микрошприц объемом 1 мкдм3 (1 мкл) с ценой деления 0 , 02 мкдм3 (0,02 мкл).

Секундомер с ценой деления не более 0,2 с.

Чашка фарфоровая по ГОСТ 9147.

Цилиндр на 10 0 см3 по ГОСТ 1770.

Линейка измерительная с ценой деления шкалы не более 0,01 см.

Лупа измерительная с ценой деления шкалы не более 0,01 см.

Баня водяная любого типа.

Весы лабораторные 2-го класса точности с пределом взвешивания 200 г.

Допускается применять аппаратуру по классу точности и реактивы по квалификации не ниже указанных в настоящем стандарте.

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

2.1 . Приготовление насадки для колонки

Насадку готовят в зависимости от анализируемого бензина.

Для анализа бензинов с температурой кипения до 205 °С:

насадку готовят в количестве (10,0 ± 0,5) г, из которых 10 % составляет неподвижная фаза ГЦЭГ и 90 % - твердый носитель хроматон N - AW - HMDS . В качестве растворителя используют хлороформ в количестве 100 см3.

Для анализа бензинов с температурой кипения до 2 15 °С:

насадку готовят в количестве (17,0 ± 0,5) г, из которых 30 % составляет неподвижная фаза O V -275 и 70 % - твердый носитель хромосорб PAW . В качестве растворителя используют ацетон в количестве 100 см3.

Насадку готовят в вытяжном шкафу на водяной бане при постоянном осторожном перемешивании до полного удаления растворителя.

2.2 . Подготовка хроматографической колонки и заполнение ее насадкой осуществляются в соответствии с инструкцией к хроматографу.

2.3 . Колонку присоединяют к испарителю хроматографа и термостатируют в потоке газа-носителя от 50 °С при программировании температуры со скоростью 2 °С/мин до 140 °С с неподвижной фазой ГЦЭГ или 160 °С с неподвижной фазой O V -275. Выдерживают при максимальной температуре 3 ч. Зате м термостат охлаждают и соединяют колонку с детектором.

3. ОТБОР ПРОБ

Отбор проб - по ГОСТ 2517.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

4.1 . Включение хроматографа, установку заданных параметров, настройку электрических блоков и регистратора проводят согласно инструкции, прилагаемой к прибору.

4.2 . Оптимальные условия проведения испытания бензина приведены в табл. 1 .

Таб лиц а 1

Показатель

Значение

Скорость диаграммной ленты, мм/ч:

- при работе с ГЦЭГ

600; 720

- при работе с OV -275

240; 300

Объем пробы, мкдм3 (мкл)

1

Температура термостата колонки, °С:

- при работе с ГЦЭГ

90 - 110

- при работе с O V -275

150

Температура испарителя, °С

250

Температура детектора , °С

150

Ток детектора по теплопроводности, м А

150

Расход газа-носителя, см3 /м ин

30 - 40

Расход газов для пламенно-ионизационного детектора, см3 /м ин:

- водород

30

- воздух

300

При использовании хроматографов других типов или других твердых носителей допускается изменять условия проведения анализа бензинов, указанные в табл. 1, но при этом бензол должен элюироваться после додекана, а четкость разделения углеводородов должна быть не хуже чем на приведенных хроматограммах (черт. 1).

Хроматогра м мы бензина АИ-92 и внутреннего стандарта (додекан)

Фаза ГЦЭГ                                              Фаза O V -275

1 - неароматические углеводороды; 2а - додекан; 2 - бензол; 3 - толуол; 4 - этилбензол, n -, м -ксилол; 5, 6 - о-ксилол, ароматические углеводороды C 9 ; 7 - 13 - ароматические углеводороды С 9 - С10

Черт. 1

4.3 . Хроматограммы рассчитывают с помощью интегратора или ручным способом.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1 . Определение поправочных коэффициентов

5.1.1 . Для установления поправочных коэффициентов чувствительности детектора к углеводородам относительно стандарта (бензола), поправочный коэффициент для которого принимается равным 1, готовят три - п ять калибровочных смесей, имитирующих анализируемый бензин. Например, готовят смесь следующего состава в процентах (по массе):

- ал ки лат (или бензин деаром атизиров анный)                         50 - 45

- нонан                                                                                             4 - 5

- декан                                                                                              1 - 2

- бензол                                                                                            5 - 2

- толуол                                                                                           7 - 10

- этилбензол                                                                                    3 - 4

- n -ксилол                                                                                        5 - 4

- м -ксилол                                                                                     15 - 20

- о -ксилол                                                                                        5 - 4

- ароматический углеводород С9                                               100-ΣС i ,

где ΣС i - сумма массовых долей предыдущих компонентов в смеси, %.

Анализ смеси проводят при условиях, указанных в табл. 1. Поправочный коэффициент чувствительности детектора к углеводороду ( K i ) вычисляют по формуле

                                                               ( 1)

где m i - масса компонента в калибровочной смеси, г ;

т ст - масса компонента в калибровочной смеси, выбранного в качестве стандарта (бензол), г;

Si - площадь пика компонента в калибровочной смеси;

S ст - площадь пика компонента в калибровочной смеси, выбранного в качестве стандарта.

5.2 . Хроматограмму бензина рассчитывают методом внутренне й нормализации (сумма площадей всех пиков на хроматограмме принимается равной 10 0 % с учетом поправочных коэффициентов).

Массовую долю бензола ( X ) в процентах вычисляют по формуле

                                                    ( 2)

где S 2 - площадь пика бензола;

K 2 - поправочный коэффициент бензола, равный 1;

 - сумма площадей пиков с учетом поправочных коэффициентов.

Суммарную массовую долю ароматических углеводородов ( X a ) в процентах вычисляют по формуле

                                       ( 3)

где  - сумма площадей пиков с учетом поправочных коэффициентов;

S 1 - площадь пика насыщенных и олефиновых углеводородов;

K 1 - поправочный коэффициент чувствительности для насыщенных и олефиновых углеводородов.

5.3 . При определении массовой доли только бензола в бензине можно использовать метод внутреннего стандарта.

В качестве внутреннего стандарта рекомендуется использовать додекан в количестве 3 % - 5 %.

Массовую долю бензола ( X i ) в процентах вычисляют по формуле

                                                  ( 4)

где S i , S ст - площади пиков бензола и внутреннего стандарта;

R - отношение массы внутреннего стандарта к массе анализируемой смеси (без стандарта);

Ki , K ст - поправочные коэффициенты чувствительности бензола и внутреннего стандарта.

5.4 . Объемную долю бензола ( X ' ) в процентах вычисляют по формуле

                                                                 ( 5)

где ρ1 - плотность бензина по ГОСТ 3900, г/см3;

X - массовая доля бензола, %;

ρ 2 - плотность бензола, 0,879 г /см3.

Суммарную объемную долю ароматических углеводородов (Х' а ) в процентах вычисляют по формуле

                                                               ( 6)

где ρ а - плотность ароматических углеводородов, рассчитанная согласно составу анализируемого бензина по формуле

                                                             ( 7)

где Xi , ρi - массовая доля и плотность индивидуальных ароматических углеводородов и групп ароматических углеводородов, элюируемых одним пиком на хроматограмме и рассчитанных на основании индивидуального углеводородного состава бензина риформинга.

Плотности индивидуальных ароматических углеводородов и групп ароматических углеводородов, идентифицированные на хроматограмме, приведены в приложении.

5.5 . За результат испытания принимают среднеарифметическое значение результатов двух последовательных определений и округляют до десятичного знака.

6. ТОЧНОСТЬ МЕТОДА

6.1 . С х одимость

Два результата определений, полученные одним исполнителем, признаются достоверными (с 95 % -ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значения, приведенного на черт. 2 для большего результата для массовой доли бензола и 1 % - для суммарной массовой доли ароматических углеводородов.

Черт. 2

6.2 . Воспроизводимость

Два результата испытаний, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает 0,4 % для массовой доли бензола и 2 % - для суммарной массовой доли ароматических углеводородов.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

ПЛОТНОСТЬ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ, ИДЕНТИФИЦИРОВАННЫХ НА ХРОМАТОГРАММЕ

Таблица 2

Номер пика на хроматограмме

Углеводороды

Пл отность, г/см3

2

Бензол

0,8790

3

Толуол

0,8670

4

Этилбен зол, n -, м -ксилол

0,8640

5 , 6

о -ксилол, ароматические С9

0,8760

7 - 13

Ароматические С9 - С10

0,8676

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1 . РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической и нефтеперерабатывающей промышленности

РАЗРАБОТЧИКИ

Е.М. Н иконоров, д-р техн. наук; В.В. Булатников, канд. техн. наук; В.Д. Милованов, канд. техн. наук; С.А. Леонтьева, д-р хим. наук; Г.И. Москвина, канд. техн. наук; Л.А. Садовникова, канд. техн. наук; В.А. Квасова, канд. хим. наук; О.М. Лукашина; Н.М. Королева

2 . УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 26.06.91 № 998

3 . ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4 . ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, раздела

ГОСТ 1770-74

Разд. 1

ГОСТ 2517-85

Разд. 3

ГОСТ 2603-79

Разд. 1

ГОСТ 9147-80

Разд. 1

ГОСТ 9385-77

Разд. 1

ГОСТ 12329-77

Разд. 1

ГОСТ 18300-87

Разд. 1

ГОСТ 20015-88

Разд. 1

ТУ 6п-45-89

Разд. 1

ТУ 6-05-06-1228

Разд. 1

ТУ 6-09-659-77

Разд. 1

ТУ 6-09-660-76

Разд. 1

ТУ 6-09-779-76

Разд. 1

ТУ 6-09-785-76

Разд. 1

ТУ 6-09-786-76

Разд. 1

ТУ 6-09-915-76

Разд. 1

ТУ 6-09-3730-74

Разд. 1

ТУ 6-09-4565-77

Разд. 1

ТУ 6-09-4609-78

Разд. 1

ТУ 38.101372-84

Разд. 1

5 . ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2004 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ ... 1

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ ... 2

3. ОТБОР ПРОБ . 2

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ .. 2

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ .. 3

6. ТОЧНОСТЬ МЕТОДА .. 4

ПРИЛОЖЕНИЕ .. 5

ПЛОТНОСТЬ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ, ИДЕНТИФИЦИРОВАННЫХ НА ХРОМАТОГРАММЕ . 5

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ . 5

Еще бесплатно скачать

Рейтинг:
  • Итоги рейтинга 4.00/5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
4.0/5 (1 голос)

Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:

RSS
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить