RU2765798C1 - Method for identifying falsification of automotive gasoline - Google Patents
Method for identifying falsification of automotive gasoline Download PDFInfo
- Publication number
- RU2765798C1 RU2765798C1 RU2021105335A RU2021105335A RU2765798C1 RU 2765798 C1 RU2765798 C1 RU 2765798C1 RU 2021105335 A RU2021105335 A RU 2021105335A RU 2021105335 A RU2021105335 A RU 2021105335A RU 2765798 C1 RU2765798 C1 RU 2765798C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gasoline
- piezosensors
- responses
- solution
- falsification
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 16
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 5
- ZMBHCYHQLYEYDV-UHFFFAOYSA-N trioctylphosphine oxide Chemical compound CCCCCCCCP(=O)(CCCCCCCC)CCCCCCCC ZMBHCYHQLYEYDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000003254 gasoline additive Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000007961 artificial flavoring substance Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/22—Fuels; Explosives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к аналитической химии углеводородов и может быть использовано для определения в автомобильных бензинах добавки иного углеводородного топлива и установления факта фальсификации бензинов.The invention relates to the analytical chemistry of hydrocarbons and can be used to determine the addition of other hydrocarbon fuels in motor gasoline and to establish the fact of gasoline falsification.
Известен способ определения примесей в спиртсодержащих растворах с применением пьезосенсоров [Патент РФ №2706438. Способ определения искусственных ароматизаторов в спиртосодержащих растворах/ Лисицкая Р.П., Кучменко Т.А. Опубл. 19.11.2019. Бюл. №32], который позволяет оценить только наличие примесей в растворах, однако, их количественное содержание определить этим способом невозможно.A known method for determining impurities in alcohol-containing solutions using piezosensors [RF Patent No. 2706438. Method for determining artificial flavors in alcohol-containing solutions / Lisitskaya R.P., Kuchmenko T.A. Published 11/19/2019. Bull. No. 32], which makes it possible to assess only the presence of impurities in solutions, however, their quantitative content cannot be determined by this method.
Техническим результатом изобретения является разработка экспрессного, точного и применимого в режиме «на месте» способа установления фальсификации автомобильного бензина путем добавления бензина или жидкого топлива другой марки и определение объемной доли добавляемого топлива с применением портативного прибора «электронный нос» на основе четырех разноселективных сенсоров.The technical result of the invention is the development of an express, accurate and applicable in the "on the spot" mode of establishing the falsification of motor gasoline by adding gasoline or liquid fuel of a different brand and determining the volume fraction of the added fuel using a portable "electronic nose" device based on four multi-selective sensors.
Технический результат достигается тем, что в способе установления фальсификации бензина, включающем пробоотбор 30-50 см бензина, получение равновесной газовой фазы (РГФ) в герметично закрытом пробоотборнике в течение не менее 15 мин, РГФ инжектируют в ячейку детектирования с установленными в ней четырьмя пьезосенсорами, на электроды одного из которых нанесен сорбент из раствора дициклогексана-18-краун-6 (18К6) в этаноле, второго - полиоксиэтилен-(21)-сорбитол-моноолеата (Tween-40) в ацетоне, третьего - октилполиэтокси-фенола Triton Х-100 (ТХ-100) в ацетоне и четвертого триоктилфосфипоксида (ТОФО) в толуоле, одновременно фиксируют отклики всех пьезосенсоров в течение не менее 30 с, определяют площадь S «визуального отпечатка» откликов пьезосенсоров в парах пробы бензина, нормируют значение S в соответствии с выражением где - нормированное значение площади S; Smin и Smax - значение S для проб без признаков и с максимальными признаками примесей другой марки топлива соответственно, вычисляют объемную долю добавки топлива другой марки по формуле где b - свободный член, k - угловой коэффициент линейного уравнения, и если рассчитанное значение объемной доли ω>0, то принимают решение о фальсификации бензина.The technical result is achieved by the fact that in the method for establishing falsification of gasoline, including sampling 30-50 cm3 of gasoline, obtaining an equilibrium gas phase (EGP) in a hermetically sealed sampler for at least 15 minutes, EGP is injected into the detection cell with four piezosensors installed in it, on the electrodes of one of which a sorbent was applied from a solution of dicyclohexane-18-crown-6 (18C6) in ethanol, the second - polyoxyethylene-(21)-sorbitol-monooleate (Tween-40) in acetone, the third - octylpolyethoxyphenol Triton X-100 (TX-100) in acetone and the fourth trioctylphosphopoxide (TOPO) in toluene, simultaneously fix the responses of all piezosensors for at least 30 s, determine the area S of the "visual imprint" of the piezosensors responses in gasoline sample vapors, normalize the value S in accordance with the expression where - normalized value of the area S; S min and S max - the value of S for samples without signs and with maximum signs of impurities of another brand of fuel, respectively, calculate the volume fraction of the addition of fuel of another brand according to the formula where b is a free term, k is the slope of the linear equation, and if the calculated value of the volume fraction ω>0, then a decision is made about the falsification of gasoline.
Сущность изобретения заключается в том, что РГФ пробы бензина инжектируют в ячейку детектирования с установленными в ней четырьмя пье-зосенсорами, на электроды одного из которых нанесен сорбент из раствора 18К6 в этаноле, второго - Tween-40 в ацетоне, третьего - ТХ-100 в ацетоне и четвертого -ТОФО в толуоле, фиксируют отклики всех пьезосенсоров в течение не менее 30 с, определяют площадь S «визуального отпечатка» их откликов, нормируют значение S по формуле где Smin и Smax - значение S для проб без признаков и с максимальными признаками примесей другой марки топлива соответственно, вычисляют объемную долю добавки топлива другой марки по формуле где b - свободный член, k - угловой коэффициент линейного уравнения, и, если рассчитанное значение объемной доли ω>0, то принимают решение о фальсификации бензина.The essence of the invention lies in the fact that RHF gasoline samples are injected into a detection cell with four piezosensors installed in it, on the electrodes of one of which a sorbent from a solution of 18C6 in ethanol is applied, the second - Tween-40 in acetone, the third - TX-100 in acetone and the fourth -TOPO in toluene, fix the responses of all piezoelectric sensors for at least 30 s, determine the area S of the "visual imprint" of their responses, normalize the value of S according to the formula where S min and S max - the value of S for samples without signs and with maximum signs of impurities of another brand of fuel, respectively, calculate the volume fraction of the additive of fuel of another brand according to the formula where b is a free term, k is the slope of the linear equation, and if the calculated value of the volume fraction ω>0, then a decision is made about the falsification of gasoline.
Для этого предварительно на электроды четырех пьезокварцевых резонаторов с собственной частотой колебания 10 МГц наносят тонкие пленки растворов сорбентов: 18К6, Tween-40, ТХ-100 и ТОФО массой 10-15 мкг, модифицированные таким образом пьезосенсоры устанавливают в ячейку детектирования анализатора газов «электронный нос».To do this, thin films of sorbent solutions: 18K6, Tween-40, TX-100 and TOPO with a mass of 10-15 μg are first applied to the electrodes of four piezoelectric resonators with a natural oscillation frequency of 10 MHz, the piezosensors modified in this way are installed in the detection cell of the gas analyzer "electronic nose ".
Способ может быть реализован, например, с применением портативного анализатора газов «электронный нос» (ООО "Квадро Софт", ООО "Сен-Тех"), (см., например, [Контроль содержания пищевых ароматизаторов в кондитерских массах с применением сорбционных сенсоров газов/ Т.А. Кучменко, Р.П. Лисицкая, М.А. Хоперская и др.// Аналитика и контроль. 2012. Т. 16, №4. С. 399-405].The method can be implemented, for example, using a portable gas analyzer "electronic nose" (LLC "Quadro Soft", LLC "Sen-Tech"), (see, for example, [Control of the content of food flavors in confectionery masses using sorption gas sensors / T. A. Kuchmenko, R. P. Lisitskaya, M. A. Khoperskaya et al.// Analytics and Control, 2012, vol. 16, no. 4, pp. 399-405].
1. РГФ пробы бензина получают следующим образом: 30-50 см3 средней пробы образца помещают в герметично закрытый пробоотборник, выдерживают не менее 15 мин, затем отбирают шприцем 2 см3 РГФ и быстро инжектируют в ячейку детектирования.1. RHF samples of gasoline are obtained as follows: 30-50 cm 3 of an average sample of the sample are placed in a hermetically sealed sampler, kept for at least 15 minutes, then 2 cm 3 of RHF are taken with a syringe and quickly injected into the detection cell.
2. Одновременно фиксируют отклики всех пьезосенсоров в течение не менее 30 с. Формируют их в виде суммарного сигнала в «визуальный отпечаток» откликов всех пьезосенсоров в парах пробы бензина и рассчитывают площадь £ геометрической фигуры - «визуального отпечатка» с применением программного обеспечения «электронного носа» (язык программирования Turbo Pascal на платформе NET 2.0 и базы данных MS SQL Server, ООО "Квадро Софт").2. Simultaneously record the responses of all piezoelectric sensors for at least 30 s. They are formed in the form of a total signal into a "visual imprint" of the responses of all piezosensors in gasoline sample vapors and the area £ of a geometric figure - a "visual imprint" is calculated using the "electronic nose" software (Turbo Pascal programming language on the NET 2.0 platform and MS database SQL Server, LLC "Quadro Soft").
3. Нормируют полученное значение S по формуле:3. The obtained value S is normalized according to the formula:
где Smin и Smax - значение площади «визуального отпечатка» для проб без признаков и с максимальными признаками примесей другой марки топлива соответственно.where S min and S max - the value of the "visual imprint" area for samples without signs and with maximum signs of impurities of another brand of fuel, respectively.
Например, для проб бензина марки АИ-95 в присутствии добавок с различным соотношением объемной доли бензина марки АИ-92 формула имеет вид:For example, for samples of AI-95 gasoline in the presence of additives with different ratios of the volume fraction of AI-92 gasoline, the formula is:
где Smin=1600 (Гц⋅с) - площадь «визуального отпечатка» откликов пьезосенсоров для эталонного образца бензина АИ-95 в отсутствии добавок другого бензина, Smax=3400 (Гц⋅с) - площадь «визуального отпечатка» откликов пьезосенсоров для пробы бензина АИ-95 с максимальными признаками присутствия бензина АИ-92.where S min =1600 (Hz⋅s) is the area of the "visual imprint" of the responses of piezosensors for the reference sample of AI-95 gasoline in the absence of other gasoline additives, S max =3400 (Hz⋅s) is the area of the "visual imprint" of the responses of piezosensors for the sample gasoline AI-95 with maximum signs of the presence of gasoline AI-92.
4. Вычисляют объемную долю возможной добавки жидкого топлива другой марки, чем исследуемый бензин, по формуле:4. Calculate the volume fraction of a possible addition of liquid fuel of a different brand than the test gasoline, according to the formula:
где b - свободный член, k - угловой коэффициент линейного уравнения, и если рассчитанное значение объемной доли ω>0, то принимают решение о фальсификации бензина.where b is a free term, k is the slope of the linear equation, and if the calculated value of the volume fraction ω>0, then a decision is made about the falsification of gasoline.
Например, зависимость площади «визуального отпечатка» откликов пьезосенсоров в парах бензина от объемной доли бензина марки АИ-95 в смеси с АИ-92 описывается уравнением:For example, the dependence of the "visual imprint" area of the responses of piezosensors in gasoline vapors on the volume fraction of AI-95 gasoline mixed with AI-92 is described by the equation:
Объемную долю добавки бензина марки АИ-92 в пробе бензина АИ-95 рассчитывают по формуле:The volume fraction of the AI-92 gasoline additive in the AI-95 gasoline sample is calculated by the formula:
5. Решение о фальсификации бензинов добавлением топлива других марок может быть принято по следующему алгоритму: если рассчитанное значение объемной доли ω>0, бензин считается фальсифицированным и содержит низкооктановые продукты переработки нефти.5. The decision to falsify gasoline by adding fuel of other brands can be made according to the following algorithm: if the calculated value of the volume fraction ω>0, gasoline is considered falsified and contains low-octane oil refinery products.
Время анализа единичной пробы (3 параллельных опыта) составляет 25-30 мин, при массовом рутинном анализе - 5-7 мин.The time of analysis of a single sample (3 parallel experiments) is 25-30 minutes, with mass routine analysis - 5-7 minutes.
По сравнению с прототипом разработанный способ установления фальсификации автомобильного бензина путем добавления других видов жидкого топлива с применением портативного прибора «электронный нос» является простым, быстрым (время массового анализа уменьшается в 2 раза), точным, позволяет оценить не только наличие примесей топлива другой марки, но и установить их количественное содержание, применим в режиме «на месте» с принятием решения о качестве топлива по одному расчетному параметру без сложных математических алгоритмов.Compared with the prototype, the developed method for detecting the falsification of motor gasoline by adding other types of liquid fuel using a portable device "electronic nose" is simple, fast (mass analysis time is reduced by 2 times), accurate, allows you to evaluate not only the presence of fuel impurities of a different brand, but also to establish their quantitative content, it is applicable in the "on the spot" mode with a decision on the quality of the fuel according to one calculated parameter without complex mathematical algorithms.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021105335A RU2765798C1 (en) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | Method for identifying falsification of automotive gasoline |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021105335A RU2765798C1 (en) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | Method for identifying falsification of automotive gasoline |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2765798C1 true RU2765798C1 (en) | 2022-02-03 |
Family
ID=80214752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021105335A RU2765798C1 (en) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | Method for identifying falsification of automotive gasoline |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2765798C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09178714A (en) * | 1995-12-27 | 1997-07-11 | Koji Toda | Ultrasonic odor sensor |
US6250137B1 (en) * | 1996-10-08 | 2001-06-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for determining gasoline characteristics by using ultrasonic wave |
RU2248571C1 (en) * | 2003-10-08 | 2005-03-20 | Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия | Method of rapidly identifying gasolines |
RU2327984C1 (en) * | 2007-02-19 | 2008-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Multi-channel piezo sensor "electronic nose" |
RU2442158C2 (en) * | 2010-04-23 | 2012-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) | Method of forming matrix sensors of "static electronic nose" to identify muscat aroma of grape, grape juice and raw materials |
RU2654836C1 (en) * | 2017-04-19 | 2018-05-22 | Общество с ограниченной ответственностью "МАЛОЕ ИННОВАЦИОННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ТЕХНОЛОГИИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ АКУСТИКИ" | Device and method of the octane number determination and impurity of impurities in gasoline with ultrasound diagnostics |
-
2021
- 2021-03-01 RU RU2021105335A patent/RU2765798C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09178714A (en) * | 1995-12-27 | 1997-07-11 | Koji Toda | Ultrasonic odor sensor |
US6250137B1 (en) * | 1996-10-08 | 2001-06-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for determining gasoline characteristics by using ultrasonic wave |
RU2248571C1 (en) * | 2003-10-08 | 2005-03-20 | Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия | Method of rapidly identifying gasolines |
RU2327984C1 (en) * | 2007-02-19 | 2008-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Multi-channel piezo sensor "electronic nose" |
RU2442158C2 (en) * | 2010-04-23 | 2012-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) | Method of forming matrix sensors of "static electronic nose" to identify muscat aroma of grape, grape juice and raw materials |
RU2654836C1 (en) * | 2017-04-19 | 2018-05-22 | Общество с ограниченной ответственностью "МАЛОЕ ИННОВАЦИОННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ТЕХНОЛОГИИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ АКУСТИКИ" | Device and method of the octane number determination and impurity of impurities in gasoline with ultrasound diagnostics |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kelly et al. | Prediction of gasoline octane numbers from near-infrared spectral features in the range 660-1215 nm | |
Dimeski | Interference testing | |
RU2016107649A (en) | Method and system for oxygen sensor | |
MXPA06007471A (en) | Estimating propagation velocity through a surface acoustic wave sensor. | |
Zaitsev et al. | Gasoline sensor based on piezoelectric lateral electric field excited resonator | |
US6839620B1 (en) | Detecting soot during real time operation in diesel engine lubricant | |
RU2765798C1 (en) | Method for identifying falsification of automotive gasoline | |
RU2456590C1 (en) | Method for test-identification of multi-component gaseous mixtures of benzene, toluene, phenol, formaldehyde, acetone and ammonia | |
US6774645B1 (en) | Device and method for detecting deposit formations on sensor surfaces where lubricants cause the formations | |
CN106124740B (en) | Method for determining a parameter characterizing the anti-knock capability of a fuel and corresponding detection device | |
RU2628029C1 (en) | Method for grape wine quality determination | |
Liu et al. | A source dilution sampling system for characterization of engine emissions under transient or steady-state operation | |
RU2310832C1 (en) | Method of determining octane number of automotive gasolines | |
Sluder et al. | NMOG emissions characterizations and estimation for vehicles using ethanol-blended fuels | |
Harries et al. | Preservation of vapor samples on adsorbent alumina capillaries and implications for field sampling | |
de Graaf et al. | Dielectric spectroscopy for measuring the composition of gasoline/water/ethanol mixtures | |
RU2555775C1 (en) | Method for rapid evaluation of safety of articles made of phenol-formaldehyde plastic | |
RU2543687C1 (en) | Method of assessing quality of nitrogen-containing mineral fertilisers with application of biosensors | |
Li et al. | Evaluation of BD Vacutainer SST™ II plus tubes for special proteins testing | |
RU2650437C2 (en) | Method for determining content of oil fuels in soils | |
RU2706438C1 (en) | Method of determining artificial flavoring agents in alcohol-containing solutions | |
RU2577290C1 (en) | Method of determining octane number of n-alkanes | |
RU2263301C1 (en) | Method of determining kinematical viscosity of aircraft fuels | |
Amara et al. | Study of simple detection of gasoline fuel contaminants contributing to increase Particulate Matter Emissions | |
US6035705A (en) | Method for characterization of fuels |