氣相色譜法在汽油中的應(yīng)用

氣相色譜分析、分離的科學(xué)方法，被廣泛應(yīng)用于人類生產(chǎn)生活的方方面面，GC2030氣相色譜儀是武漢泰特沃斯科技有限公司最新推出的新一代國(guó)產(chǎn)反控氣相色譜儀，技術(shù)先進(jìn)，性能可靠。在現(xiàn)代化學(xué)分析技術(shù)中，我們可以利用氣相色譜法來(lái)準(zhǔn)確、快速地分析測(cè)定汽油中的含氧化合物（醚類和醇類）的含量。本文將結(jié)合閥切換時(shí)間、分流比等等一系列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的因素，來(lái)確定氣相色譜法的最佳實(shí)驗(yàn)條件，并進(jìn)一步驗(yàn)證氣相色譜法來(lái)測(cè)定汽油中含氧化合物的精密度和準(zhǔn)確度。

生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)的無(wú)鉛汽油，離不開(kāi)含氧化合物（醚類和醇類）這一燃料添加劑。添加如叔戊基甲基醚（TAME ）、乙基叔丁基醚（ETBE ）、甲基叔丁基醚（MTBE）、異丙醇、乙醇等含氧化合物到汽油當(dāng)中，能夠使汽油的辛烷值有效提高，幫助燃料完全燃燒，可以使碳?xì)浠衔铮℉C）和一氧化碳（C O）的排放量大幅減少，防止空氣的進(jìn)一步污染。盡管加入含氧化合物能夠提升車用汽油的品質(zhì)，但是含氧化合物的加入量是有限度的。首先，當(dāng)車用汽油中含有2﹪質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氧時(shí)碳?xì)浠衔锏呐欧艤p少量處于最大值，但是一氧化碳的排放減少量，將隨著汽油中的含氧量的增加而繼續(xù)增加；其次，因?yàn)橛袡C(jī)含氧化合物較高的成本，如果添加過(guò)多的有機(jī)含氧化合物到汽油中，會(huì)使汽油的成本大大增加，所以在汽油中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2﹪左右的有機(jī)含氧化合物即可。

一般國(guó)外的測(cè)量汽油中含氧化合物的方法有以下幾種：第一，利用毛細(xì)管單柱分離，之后采用火焰氧離子化驗(yàn)測(cè)器（OFID）來(lái)選擇性的測(cè)定;第二，先利用雙柱閥切換法來(lái)強(qiáng)化分離，再采用普通的氫火焰或熱導(dǎo)檢測(cè)器來(lái)測(cè)定；第三，采用原子發(fā)射檢測(cè)器（AED），或是紅外檢測(cè)器（IRD）來(lái)測(cè)定。那根據(jù)我國(guó)的現(xiàn)狀而言，因?yàn)樾碌摹盾囉脽o(wú)鉛汽油》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 17930-1999規(guī)定了車用汽油中含氧化合物的含量限量，所以也相應(yīng)的出臺(tái)了檢測(cè)的方法標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)常常采用SH/T 0720-2002《汽油中含氧化合物測(cè)定法（氣相色譜及氧選擇性火焰離子化檢測(cè)器法）》或者是NB /SH/ T 0 663 -201 4《汽油中某些醇類和醚類化合物的測(cè)定氣相色譜法》來(lái)對(duì)汽油中的含氧化合物來(lái)進(jìn)行測(cè)定。

實(shí)驗(yàn)儀器

火焰離子化檢測(cè)器（FID）;氣相色譜儀；化學(xué)工作站；計(jì)算機(jī)；打印機(jī)；自動(dòng)進(jìn)樣器；毛細(xì)管柱；填充柱。

試劑

乙醇≥99.9﹪；甲醇≥99.9﹪；正丁醇≥99.9﹪；異丙醇≥99.9﹪；叔丁醇≥99.8﹪；乙二醇甲基醚≥99.9﹪；甲基叔丁基醚97.2﹪；正丙醇≥99.8﹪；二異丙醇≥98.7﹪；仲丁醇≥96.9﹪；叔戊醇≥96.4﹪；異丁醇≥99.8﹪；叔戊基甲基醚≥98.8﹪。

材料

燃燒氣：純度≥99.99﹪的氫氣；載氣：純度≥99.99﹪的氦氣；助燃?xì)猓浩胀諝狻Ｆ渲胁坏糜谢覊m、水分、烴類和腐蝕性物質(zhì)等影響儀器正常工作的物質(zhì)存在。

測(cè)定實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及討論

確定閥切換的時(shí)間

在我們利用氣相色譜法來(lái)對(duì)汽油中的含氧化合物進(jìn)行分析研究時(shí)，首先要確保樣品先流入極性的TCEP預(yù)切柱，沖洗放空輕烴，保留較重的烴部分和含氧化合物。其次在甲基叔丁基醚（MT BE）和二異丙醚（DI PE）從TC EP預(yù)切柱中流出來(lái)之前，把閥切換到反吹的位置，便于含氧化合物進(jìn)入WCOT分析柱。最后要在重?zé)N類組份從TCEP分析柱中流出來(lái)之前，將分析柱上的醚類和醇類沖洗下來(lái)。

從實(shí)驗(yàn)情況和被分離出來(lái)的含氧化合物極性來(lái)看，因?yàn)榧谆宥』眩∕ T B E ）最早從強(qiáng)極性的T C E P 預(yù)切柱上沖洗下來(lái)，和最先隨著閥切換進(jìn)入W C O T分析柱，因此極性最弱。閥切換的時(shí)間，決定了甲基叔丁基醚（M T B E）在W CO T分析柱上面的保留時(shí)間。假使太遲進(jìn)行閥切換，則汽油的實(shí)驗(yàn)樣品中的甲基叔丁基醚（M Y B E）便不能夠全部進(jìn)入W C O T分析柱，這樣會(huì)使實(shí)驗(yàn)的甲基叔丁基醚{MTBE}的含量測(cè)定值偏低；另一方面，如果太早進(jìn)行閥切換，則汽油的試驗(yàn)樣品中的較輕的烴類和戊烷進(jìn)入WCOT分析柱，同含氧化合物一道流出W CO T分析柱，對(duì)峰的分離造成影響，使實(shí)驗(yàn)的汽油樣品中的含氧化合物含量的測(cè)定值偏高。所以要保障實(shí)驗(yàn)有充足的反吹時(shí)間，來(lái)幫助較高濃度的醚類定量轉(zhuǎn)移，尤其是甲基叔丁基醚（M T B E）進(jìn)入W C O T分析柱。因此，為了保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)分析的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)人員要準(zhǔn)確計(jì)算出閥切換的時(shí)間和變動(dòng)范圍。

調(diào)節(jié)分流比

為了確保切換十通閥前后所得到的基線水平相同，可以把十通閥切換至反吹位置，并且對(duì)阻力閥進(jìn)行反復(fù)調(diào)節(jié)，讓阻力閥和預(yù)切柱阻力一致，將極限波動(dòng)減小，從而提高定量結(jié)果的準(zhǔn)確性。而這一過(guò)程切實(shí)就是調(diào)節(jié)分流比的過(guò)程，只有保證分流比的選擇正確，方能夠得到比較穩(wěn)定的色譜極限，如若不然則會(huì)導(dǎo)致閥切換前后極限波動(dòng)較大，使得測(cè)定結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性下降。

校正曲線的精密度

氣相色譜法能夠測(cè)定汽油中較寬濃度范圍的含氧化合物，因此需要保證每種含氧化合物的校正曲線有良好的線性關(guān)系。所以，我們?cè)谕耆缓腥魏魏趸衔锏腇CC汽油中，加入了濃度不同的每種含氧化合物的校正樣本，同時(shí)繪制了它們的校正曲線。線性的好壞，由校正曲線的相關(guān)系數(shù)值R來(lái)表現(xiàn)。

氣相色譜法的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，為了驗(yàn)證方法的重復(fù)性，我們選擇了對(duì)覆蓋方法測(cè)定范圍內(nèi)的幾個(gè)具有代表性的樣品，來(lái)進(jìn)行含氧化合物的含量測(cè)定。而我們從實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果了解到，重復(fù)測(cè)定每個(gè)樣品5次，每一次的極差都沒(méi)有超出重復(fù)性允許的誤差范圍，這就說(shuō)明氣相色譜法擁有十分良好的重復(fù)性。

氣相色譜法的準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

在利用氣相色譜法，來(lái)測(cè)定汽油中的含氧化合物的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們選取了11種含氧化合物來(lái)配置了一組標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)樣品，來(lái)考察氣相色譜法的準(zhǔn)確度。我們通過(guò)這個(gè)準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，這11種含氧化合物的實(shí)際測(cè)試值，同配置的加入量偏差不大，每一種含氧化合物的回收率都≥95﹪。因此，氣相色譜法是一種非常精準(zhǔn)的汽油中的含氧化合物的含量值測(cè)定方法。

通過(guò)實(shí)際檢測(cè)，我們得出了汽油樣品中含氧化合物的測(cè)定結(jié)果。根據(jù)測(cè)定結(jié)果的數(shù)據(jù)我們能夠了解到，利用氣相色譜法來(lái)測(cè)定汽油中的含氧化合物的重復(fù)性非常好，該方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差值都小于試驗(yàn)方法的重復(fù)性允許的差值。

綜上所述，氣相色譜法是目前我國(guó)測(cè)定汽油中含氧化合物的方法中，較為準(zhǔn)確、靈敏、重復(fù)性好、線性范圍寬的一種。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要注意閥切換的時(shí)間和變動(dòng)范圍，還不得有灰塵、水分、烴類和腐蝕性物質(zhì)等影響儀器正常工作的物質(zhì)存在，以確保最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。