RU2746540C1 - Способ определения содержания присадки "Агидол-1" в дизельных топливах - Google Patents

Способ определения содержания присадки "Агидол-1" в дизельных топливах Download PDF

Info

Publication number
RU2746540C1
RU2746540C1 RU2020129781A RU2020129781A RU2746540C1 RU 2746540 C1 RU2746540 C1 RU 2746540C1 RU 2020129781 A RU2020129781 A RU 2020129781A RU 2020129781 A RU2020129781 A RU 2020129781A RU 2746540 C1 RU2746540 C1 RU 2746540C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
additive
agidol
amount
sample
peak
Prior art date
Application number
RU2020129781A
Other languages
English (en)
Inventor
Людмила Васильевна Красная
Ирина Викторовна Овдиенко
Валерия Дмитриевна Зуева
Алексей Николаевич Приваленко
Original Assignee
Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" filed Critical Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации"
Priority to RU2020129781A priority Critical patent/RU2746540C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2746540C1 publication Critical patent/RU2746540C1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/22Fuels; Explosives

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Использование: для определения количества присадки «Агидол-1» в дизельных топливах. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют отбор пробы, хроматографическое разделение на колонке Kromasil 100-3,5 С-18, имеющей длину 100 мм и диаметр 3,5 мм, УФ-детектирование на длине волны 210 нм, идентификацию пика, соответствующего определяемому компоненту «Агидол-1», последующее определение площади пика и по построенному в координатах площадь пика - концентрация присадки калибровочному графику нахождение количества присадки «Агидол-1», при этом перед хроматографическим разделением пробу дизельного топлива смешивают с изопропиловым спиртом в соотношении 1:9. Технический результат: расширение номенклатуры способов определения присадки «Агидол-1» в топливах с вязкостью до 4,000 мм2/с с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии с одновременным уменьшением длительности анализа до не более 60 минут, а также исключение использования токсичных веществ. 5 ил., 4 табл.

Description

Изобретение относится к области контроля качества дизельных топлив с применением высокоэффективной жидкостной хроматографии, преимущественно для определения присадок, в частности присадки «Агидол-1», в дизельных топливах (далее - ДТ), и может найти применение в аналитических лабораториях, лабораториях предприятий нефтепродуктообеспечения.
В России наиболее широкое применение нашла антиокислительная присадка «Агидол-1» (или ионол), ее добавляют в дизельные топлива в концентрации до 0,01% масс.(1 - ТУ 38.01237-90).
«Агидол-1» представляет собой индивидуальное соединение - 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол (2 - Н.Н. Гришин, В.В. Середа «Энциклопедия химмотологии», М., 2016, с. 484).
При отсутствии присадки в топливе в процессе хранения образуются продукты окисления, которые приводят к образованию нагара в камере сгорания и лаковых отложений на топливной аппаратуре. Введение присадки «Агидол-1» более 0,01% может снизить его эффективность, а в некоторых условиях превышение концентрации приводит к обратимости действия антиокислительной присадки, и она становится проокислителем. [3 - З.А. Саблина, А.А. Гуреев Присадки к моторным топливам. М.: Химия, 1977, с. 77]
В связи с этим для повышения надежности эксплуатации техники необходим контроль за содержанием присадки «Агидол-1» в дизельных топливах.
Перед авторами стояла задача разработать надежный оперативный способ качественного и количественного определения присадки «Агидол-1» в дизельных топливах при простой пробоподготовке за счет исключения таких операций как неоднократное экстрагирование, расслаивание, вакуумная перегонка, достижение хроматографического разделения с высокой чувствительностью и малой шириной пиков на хроматограмме с погрешностью не более 0,005% масс.
При анализе патентной информации и научно-технической литературы не было выявлено способов определения присадки «Агидол-1» в дизельных топливах, однако обнаружены способы определения содержания присадки «Агидол-1» в других нефтепродуктах, таких как топливо для реактивных двигателей, трансформаторные масла. Однако эти нефтепродукты значительно отличаются по своим физико-химическим свойствам от дизельного топлива углеводородным составам (размером молекул алкановых углеводородов, содержанием ароматических и полициклоароматических углеводородов), что усложняет возможность хроматографического разделения, а так же различным содержанием количества присадки. Поэтому определение присадки «Агидол-1 »в дизельном топливе требует особого подхода.
Известен способ определения присадки «Агидол-1» в гидрогенизированных авиакеросинах индукционным методом, заключающимся в окислении анализируемой пробы авиакеросина с различным содержанием присадки «Агидол-1» кислородом воздуха при 120°С в присутствии инициатора окисления в течение 220 мин с последующим измерением индукционных периодов по накоплению гидроперекисей. Количество гидроперекисей определяют иодометрическим титрованием. Концентрацию присадки «Агидол-1» определяют по калибровочному графику, построенному в координатах: индукционный период - содержание присадки «Агидол-1» (4 - АС СССР №648905, G01N 31/00).
Этот способ требует значительных капитальных затрат, обусловленных использованием дорогостоящих приборов.
Известен так же способ определения присадки «Агидол-1» совместно с присадкой «Хайтек-580» в топливах для реактивных двигателей, включающий отбор пробы, измерение оптической плотности и последующий расчет концентрации присадки по математической зависимости, пробу разделяют на две равные части, одну из которых перед спектрофотометрированием выпаривают под вакуумом 0,5 МПа, постепенно нагревая до 214±0,5°С и замеряя текущее значение объема пробы, после достижения которого 5-10 мл замеряют оптическую плотность остатка пробы на полосе поглощения 1711,32 см-1 и фиксируют ее значение, равное длине отрезка от пика спектра до точки пересечения с базовой линией, проведенной между минимальными значениями оптической плотности остатка пробы на полосах поглощения 1761,68 см-1 и 1699,0 см-1, после чего рассчитывают количество присадки Хайтек-580. Другую часть пробы топлива подвергают экстракции, для чего смешивают с этиловым спиртом, который добавляют в пробу в количестве 5% от объема пробы топлива, доводят до однородной консистенции, отстаивают до полного разделения, замеряют показатель преломления экстракта, взятого с нижнего слоя, и определяют суммарное содержание двух присадок, а количество присадки Агидол-1 оценивают по разности двух расчетных величин (5 - RU 2593767).
Способ требует больших временных затрат, т.к. экстракция Агидола-1 из масла включает в себя несколько длительных этапов пробоподготовки, приводящих так же к потерям присадки, она не определяется прямым путем, а находится по разности суммарного содержания двух присадок и противоизностной присадки.
Наиболее близким по технической сущности и взятым за прототип является способ определения количества присадки «Агидол-1» в топливах для реактивных двигателей, включающий отбор пробы, хроматографическое разделение на колонке с модифицированным октадецилсилановым сорбентом с идентификацией пика, соответствующего определяемому компоненту «Агидол-1», перед хроматографическим разделением пробу топлива смешивают с содержащим не более 0,1% воды метиловым спиртом в соотношении 5:1, перемешивают смесь до образования эмульсии, выдерживают в делительной воронке до четкого расслоения эмульсии на топливо и метанольный слой, который отбирают и из которого отгоняют метиловый спирт при температуре 55-60°С и вакууме 0,05 МПа, оставшийся экстракт переносят в мерную колбу объемом 10 мл, доводят содержимое колбы до метки гептаном, закрывают пробкой и перемешивают, а после хроматографического разделения проводят УФ-детектирование на длине волны 210 нм, определяют площадь пика, соответствующего присадке «Агидол-1», и по калибровочному графику, построенному в координатах площадь пика - концентрация присадки, находят количество присадки «Агидол-1» в анализируемом топливе, обеспечивает определение присадки «Агидол-1» с точностью до 0,0005% масс (6 - RU 2616259-прототип).
Несмотря на то, что по точности метод удовлетворяет поставленной задаче, однако наличие относительно большого количества подготовительных операций (экстрагирование, отстаивание, вакуумная перегонка), приводит к значительным трудозатратам. Кроме того, при проведении исследования возможности использования оценки наличия присадки «Агидол-1» в дизельном топливе не дало желаемых результатов и позволило сделать вывод, что использование в качестве растворителя метилового спирта мешает достоверно оценить наличие «Агидола-1», так как применение этого метода исключает возможность расслоения эмульсии на топливо и метанольный слой из-за вязкости дизельного топлива и, как следствие, делает практически невозможным расслоение на два слоя. При хроматографировании в прототипе в качестве элюента используется ацетонитрил, являющийся токсичным веществом с уровнем ПДК=10 мг/м3, относится к 3 классу опасности, что ухудшает условия проведения испытаний.
Технический результат изобретения - расширение номенклатуры способов определения присадки «Агидол-1» в топливах с вязкостью до 4,000 мм2/с с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии с одновременным уменьшением длительности анализа и исключения использования токсичных веществ.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе определения количества присадки «Агидол-1» в дизельных топливах, включающий отбор пробы, хроматографическое разделение на колонке Kromasil 100-3,5 С-18, имеющей длину 100 мм и диаметр 3,5 мм УФ-детектирование на длине волны 210 нм, идентификацию пика, соответствующего определяемому компоненту «Агидол-1», последующее определение площади пика по построенному в координатах площадь пика -концентрация присадки калибровочному графику, нахождение количества присадки «Агидол-1», согласно изобретению пробу перед хроматографическим разделением пробу дизельного топлива смешивают с изопропиловым спиртом в соотношении 1:9.
На фиг. 1 представлена хроматограмма времени удерживания присадки «Агидол-1»;
фиг. 2 - хроматограмма 1% раствора «Агидол-1 »в дизельном топливе с тетрагидрофураном;
фиг. 3 - хроматограмма 1% раствора «Агидол-1 »в дизельном топлива с изопропиловым спиртом в соотношении 3:7;
фиг. 4 - хроматограмма 1% раствора «Агидол-1 »в дизельном топлива с изопропиловым спиртом в соотношении 1:9;
фиг. 5 - калибровочный график для определения присадки «Агидол-1».
Для определения времени удерживания присадки «Агидол-1» (фиг. 1) готовят 1% раствор присадки «Агидол-1». После выхода хроматографа на заданный режим (элюирование гептаном в изократическом режиме, скорость потока элюента 0,2 см3/мин., температура колонки и ультрафиолетового детектора 35°С) и стабилизации его работы вводят 10 мкл 1% раствора присадки «Агидол-1». Записывают хроматограмму на длине волны 210 нм, определяют время удерживания (7,666 мин) единственного пика на хроматограмме (фиг. 1).
Использование изопропилового спирта в качестве растворителя для дизельного топлива обусловлено результатами исследований. Установлено, что в ряду растворителей, непосредственно вводимых в пробу топлива перед проведением хроматографического разделения: изопропиловый спирт, тетрагидрофуран, ацетонитрил, наиболее эффективным и селективным экстрагентом для присадки «Агидол-1» является изопропиловый спирт, поскольку это полярный растворитель, обладающий высоким сродством к спиртам и меньшим к неполярным компонентам дизельного топлива. Методом ВЭЖХ было установлено, что при растворении в нем навески ДТ пик присадки «Агидол-1» смещается относительно компонентов ДТ, что дает возможность определить количество присадки.
Figure 00000001
При растворении навески в менее полярных растворителях, таких как тетрагидрофуран, ацетонитрил пик, соответствующий присадке «Агидол-1» по времени удерживания и компонентов ДТ одинаковый, что делает невозможным количественный анализ, (табл. 1, фиг. 2).
Для обоснования соотношения количества изопропилового спирта с пробой проведены испытания различных образцов, взятых в определенных соотношениях (табл. 2, фиг. 3, 4).
Figure 00000002
Как видно из результатов испытаний, представленных в таблице 2, соотношение пробы и растворителя (отобранного по табл. 1) обосновано как необходимое 1:9.
Для достижения технического результата были приготовлены модельные смеси, представляющие собой композиции дизельного топлива, не содержащего присадку, с различными концентрациями присадки «Агидол-1» (табл. 3). Выбор концентрации присадки «Агидол-1» обоснован требованиями, нормативных документов по компонентному составу дизельного топлива.
Figure 00000003
Все составленные образцы прошли исследование на высокоэффективном жидкостном хроматографе с УФ-детектором, способном прокачивать подвижную фазу через колонку со скоростью 0,1-1,5 см3⋅мин-1 и обеспечивающем точность не более 0,5%; на обращенно-фазовой колонке Kromasil С18, длиной и диаметром 100×3,5 мм соответственно, с целью построения калибровочного графика (фиг. 5) в координатах: площадь пика S - количество присадки «Агидол-1» С, построенный по результатам испытания искусственно приготовленных образцов. Как видно из математической зависимости, калибровочный график может быть представлен следующей формулой:
C=К1⋅S-К2
Где С- концентрация присадки «Агидол-1»;
S - площадь пика на хроматограмме;
К1=0,0023, К2=0,5455 эмпирические коэффициенты, полученный экспериментальным путем для дизельного топлива.
Получив известным способом калибровочный график на искусственно приготовленных образцах, используя всю совокупность ограничительных и отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения, с точностью 0,003% масс, определяют количество присадки «Агидол-1» в любых дизельных топливах.
Результат испытания образца дизельного топлива Евро (ДТ-Л-К5), полученного с завода изготовителя АО «АНХК» представлен в таблице 4.
Топливо ДТ-Л-К5 по нормативной документации завода изготовителя содержит 0,008% масс присадки «Агидол-1». Пробу дизельного топлива, согласно формуле изобретения смешали с изопропиловым спиртом в различном соотношении (табл. 4)
Figure 00000004
Как видно из таблицы 4, существенным признаком изобретения является выбор соотношения проба:изопропиловый спирт в соотношении 1:9 (фиг. 4) позволяет определить наличие присадки «Агидол-1» в дизельном топливе.
Таким образом, заявленный способ определения количества присадки «Агидол-1» в дизельных топливах позволяет контролировать качество дизельного топлива, что повышает надежность техники. Способ значительно сокращает время определения присадки «Агидол-1» по сравнению со способом прототипом, т.к. подобрав соотношение топливо:присадка (1:9), позволяет отказаться от длительной операций по пробоподготовке, токсичного растворителя. Что и улучшило условия исследования.

Claims (1)

  1. Способ определения количества присадки «Агидол-1» в дизельных топливах, включающий отбор пробы, хроматографическое разделение на колонке Kromasil 100-3,5 С-18, имеющей длину 100 мм и диаметр 3,5 мм, УФ-детектирование на длине волны 210 нм, идентификацию пика, соответствующего определяемому компоненту «Агидол-1», последующее определение площади пика и по построенному в координатах площадь пика - концентрация присадки калибровочному графику нахождение количества присадки «Агидол-1», отличающийся тем, что перед хроматографическим разделением пробу дизельного топлива смешивают с изопропиловым спиртом в соотношении 1:9.
RU2020129781A 2020-09-09 2020-09-09 Способ определения содержания присадки "Агидол-1" в дизельных топливах RU2746540C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020129781A RU2746540C1 (ru) 2020-09-09 2020-09-09 Способ определения содержания присадки "Агидол-1" в дизельных топливах

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020129781A RU2746540C1 (ru) 2020-09-09 2020-09-09 Способ определения содержания присадки "Агидол-1" в дизельных топливах

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2746540C1 true RU2746540C1 (ru) 2021-04-15

Family

ID=75521089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020129781A RU2746540C1 (ru) 2020-09-09 2020-09-09 Способ определения содержания присадки "Агидол-1" в дизельных топливах

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2746540C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU648905A1 (ru) * 1976-04-06 1979-02-25 Предприятие П/Я В-2504 Способ количественного определени антиоксидантов в углеводородных топливах
US20040214341A1 (en) * 2003-04-25 2004-10-28 Fedorova Galina V. Analytical method for the detection and quantitation of fuel additives
WO2008052997A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-08 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System for detecting basic target species in a fuel composition
US20160178602A1 (en) * 2013-05-02 2016-06-23 Dow Global Technologies Llc Analytical method for detecting fuel markers
RU2593767C1 (ru) * 2015-05-21 2016-08-10 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Способ определения количества присадок "хайтек-580" и "агидол-1" в топливах для реактивных двигателей
RU2616259C1 (ru) * 2016-04-06 2017-04-13 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Способ определения содержания присадки "Агидол-1" в топливах для реактивных двигателей

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU648905A1 (ru) * 1976-04-06 1979-02-25 Предприятие П/Я В-2504 Способ количественного определени антиоксидантов в углеводородных топливах
US20040214341A1 (en) * 2003-04-25 2004-10-28 Fedorova Galina V. Analytical method for the detection and quantitation of fuel additives
WO2008052997A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-08 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System for detecting basic target species in a fuel composition
US20160178602A1 (en) * 2013-05-02 2016-06-23 Dow Global Technologies Llc Analytical method for detecting fuel markers
RU2593767C1 (ru) * 2015-05-21 2016-08-10 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Способ определения количества присадок "хайтек-580" и "агидол-1" в топливах для реактивных двигателей
RU2616259C1 (ru) * 2016-04-06 2017-04-13 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Способ определения содержания присадки "Агидол-1" в топливах для реактивных двигателей

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Solid-phase microextraction for flavor analysis
Galand et al. Separation and identification of cannabis components by different planar chromatography techniques (TLC, AMD, OPLC)
Chen et al. Determination of volatile organic compounds in water using headspace knotted hollow fiber microextraction
Shirey Optimization of extraction conditions for low-molecular-weight analytes using solid-phase microextraction
RU2616259C1 (ru) Способ определения содержания присадки "Агидол-1" в топливах для реактивных двигателей
RU2746540C1 (ru) Способ определения содержания присадки "Агидол-1" в дизельных топливах
RU2593767C1 (ru) Способ определения количества присадок "хайтек-580" и "агидол-1" в топливах для реактивных двигателей
Englert et al. Overcoming the equivalent-chain-length rule with pH-zone-refining countercurrent chromatography for the preparative separation of fatty acids
Brocco et al. Determination of polynuclear hydrocarbons in atmospheric dust by a combination of thin-layer and gas chromatography
Englert et al. Solvent systems with n-hexane and/or cyclohexane in countercurrent chromatography—physico-chemical parameters and their impact on the separation of alkyl hydroxybenzoates
IT201600111757A1 (it) Identificazione di molecole incognite tramite l'utilizzo di Indici di Ritenzione in Cromatografia Liquida, Subcritica e Supercritica
Aguilar et al. On-line coupling of equilibrium-sorptive enrichment to gas chromatography to determine low-molecular-mass pollutants in environmental water samples
Fekete et al. Development of a capillary electrophoretic method for the analysis of low‐molecular‐weight amines from metal working fluid aerosols and ambient air
Wigman et al. Analytical technologies for genotoxic impurities in pharmaceutical compounds
Pavlova et al. GC methods for quantitative determination of benzene in gasoline
US3759086A (en) Analysis method
RU2609864C1 (ru) Способ определения монометиланилина в углеводородных топливах
Polvara et al. Analysis of odorous VOCs using TD-GC-MS/FID/PFPD: development and applications to real samples
DiSanzo et al. Determination of total aromatic hydrocarbons in lube base stocks by liquid chromatography with novel thermospray flame ionization detection
RU2723974C1 (ru) Способ определения содержания противоизносных присадок на основе жирных кислот в дизельных топливах
CN105044239B (zh) 一种卷烟主流烟气气相中硝基甲烷的冷阱捕集‑气相色谱/质谱联用检测方法
Price et al. Determination of airborne methyl tert-butyl ether in gasoline atmospheres
RU2819272C1 (ru) Способ определения массовой доли смоляных кислот в противоизносных присадках для дизельных топлив
RU2756706C1 (ru) Способ определения депрессорно-диспергирующих присадок в дизельном топливе
RU2810024C1 (ru) Способ определения интенсификаторов горения, таких как керосин, бензин, дизельное топливо при исследовании пожаров