RU2768892C2 - Method for quantitative determination of multifunctional detergent additive in gasolines by infrared spectrometry with preliminary concentration - Google Patents
Method for quantitative determination of multifunctional detergent additive in gasolines by infrared spectrometry with preliminary concentration Download PDFInfo
- Publication number
- RU2768892C2 RU2768892C2 RU2019142514A RU2019142514A RU2768892C2 RU 2768892 C2 RU2768892 C2 RU 2768892C2 RU 2019142514 A RU2019142514 A RU 2019142514A RU 2019142514 A RU2019142514 A RU 2019142514A RU 2768892 C2 RU2768892 C2 RU 2768892C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additive
- gasoline
- concentration
- dichloromethane
- infrared spectrometry
- Prior art date
Links
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000003599 detergent Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 title claims abstract description 12
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 19
- PDEDQSAFHNADLV-UHFFFAOYSA-M potassium;disodium;dinitrate;nitrite Chemical compound [Na+].[Na+].[K+].[O-]N=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PDEDQSAFHNADLV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 19
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 8
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 10
- 238000011005 laboratory method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000012482 calibration solution Substances 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000004094 preconcentration Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- -1 alkyl phenol alkylamine Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000002816 fuel additive Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
- G01N30/06—Preparation
- G01N30/12—Preparation by evaporation
-
- 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
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к лабораторному способу определения количественного содержания многофункциональной моющей присадки на основе полиолефиналкилфенолалкиламина в автомобильном бензине посредством предварительного концентрирования выпариванием и перевода в раствор дихлорметана с последующим измерением концентрации на ИК-спектрометре.The present invention relates to a laboratory method for determining the quantitative content of a polyolefin alkylphenol alkylamine based multifunctional detergent additive in motor gasoline by pre-concentration by evaporation and conversion to a dichloromethane solution, followed by concentration measurement on an IR spectrometer.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Многофункциональные моющие присадки являются важным компонентом современного автомобильного бензина. Их введение в состав бензинов обусловлено необходимостью предотвратить образование отложений в топливных системах двигателей, инжекторах, впускных клапанах, на поверхности камеры сгорания, и т. д., вызываемых наличием значительного количества ароматических и олефиновых компонентов в составе топлива. Эти отложения связаны с возникновением существенных проблем, например, они могут нарушить надлежащий поток воздуха, повлиять на соотношение топлива/воздуха, увеличить расход топлива, привести к неполному сгоранию.Multifunctional detergent additives are an important component of modern motor gasoline. Their introduction into the composition of gasolines is due to the need to prevent the formation of deposits in the fuel systems of engines, injectors, intake valves, on the surface of the combustion chamber, etc., caused by the presence of a significant amount of aromatic and olefinic components in the fuel composition. These deposits are associated with significant problems, for example, they can interfere with proper air flow, affect the fuel/air ratio, increase fuel consumption, or lead to incomplete combustion.
Таким образом, введение многофункциональных моющих присадок позволяет как получить бензины с улучшенными эксплуатационными свойствами, например, с пониженной склонностью к образованию смолистых отложений, так и обеспечить очищение систем двигателя от ранее образовавшихся отложений, что приводит к увеличению мощности, снижению расхода топлива и уменьшению количества вредных выбросов.Thus, the introduction of multifunctional detergent additives makes it possible both to obtain gasolines with improved performance properties, for example, with a reduced tendency to form tarry deposits, and to ensure the purification of engine systems from previously formed deposits, which leads to an increase in power, a decrease in fuel consumption and a decrease in the amount of harmful emissions.
Одним из часто используемых видов присадок являются моющие присадки на основе производных полиолефинаминов. В частности, присадка с товарным наименованием HITEC 6473 на основе полиолефиналкилфенолалкиламина показала высокую эффективность при очень низкой концентрации (560 млн-1 об.), что является с одной стороны преимуществом, но одновременно делает определение количественного содержания такой присадки, необходимое для проверки соответствия топлива критериям качества, весьма сложной задачей.One of the frequently used types of additives are detergent additives based on polyolefinamine derivatives. In particular, the additive with the trade name HITEC 6473 based on polyolefin alkyl phenol alkylamine showed high efficiency at a very low concentration (560 ppm vol.), which is an advantage on the one hand, but at the same time makes the determination of the quantitative content of such an additive necessary to check the compliance of the fuel with the criteria quality, a very difficult task.
Так, оценка качества бензина возможна либо путем проведения длительных испытаний двигателей на специальных стендах, в процессе длительной опытной эксплуатации автомобиля, либо путем непосредственного количественного анализа содержания многофункциональной присадки. Первый способ, а именно проведение моторных испытаний связан с большими затратами времени и топлива и не подходит для осуществления контроля при технологическом процессе приготовления улучшенного бензина на нефтебазах и контроля готового продукта на АЗС. Второй способ непосредственного определения концентрации присадки в лабораторных условиях удовлетворяет требованиям оперативности, однако в настоящее время отсутствуют известные селективные методики определения с достаточной точностью концентрации конкретных марок многофункциональных присадок в бензинах.Thus, the assessment of the quality of gasoline is possible either by conducting long-term engine tests on special stands, during long-term trial operation of a car, or by direct quantitative analysis of the content of a multifunctional additive. The first method, namely, carrying out motor tests, is associated with a large expenditure of time and fuel and is not suitable for monitoring the technological process of preparing improved gasoline at oil depots and controlling the finished product at gas stations. The second method of direct determination of the additive concentration in laboratory conditions satisfies the requirements of efficiency, however, at present there are no known selective methods for determining with sufficient accuracy the concentration of specific grades of multifunctional additives in gasoline.
В мировой практике, в целом, известно применение инфракрасной спектрометрии для определения физических характеристик топлива, а также содержания присадок. Например, в WO 2013170119 описан метод и система для определения концентрации добавки, например топливной добавки в смеси, такой как бензин, дизельное топливо и авиационное топливо, посредством ИК-спектроскопии. Однако данный метод не обладает достаточной чувствительностью и селективностью, чтобы определить концентрацию присадки в необходимом интервале концентраций (как правило, 0,01 - 0,05 %) с требуемой точностью (не хуже 0,001-0,005 %), так как бензин является многокомпонентной смесью, содержащей в своем составе сотни индивидуальных веществ, мешающих определению.In world practice, in general, it is known to use infrared spectrometry to determine the physical characteristics of the fuel, as well as the content of additives. For example, WO 2013170119 describes a method and system for determining the concentration of an additive, such as a fuel additive in a mixture such as gasoline, diesel fuel and jet fuel, by means of IR spectroscopy. However, this method does not have sufficient sensitivity and selectivity to determine the additive concentration in the required concentration range (usually 0.01–0.05%) with the required accuracy (no worse than 0.001–0.005%), since gasoline is a multicomponent mixture, containing in its composition hundreds of individual substances that interfere with the determination.
Также из патента РФ 2497111 известен способ определения присутствия моющих присадок в автомобильном бензине, заключающийся в том, что определяют количество смол до и после промывки н-гептаном (промытых смол) по методике ГОСТ 1567, что по разнице в количестве смол до и после промывки н-гептаном позволяет судить о факте наличия высокомолекулярных продуктов, которые не испаряются и не отдуваются из стакана при определении фактических смол при выпаривании бензина струей воздуха согласно ГОСТ 1567, и остаются в стаканчике. Такими высокомолекулярными продуктами в автомобильном бензине могут быть компоненты моющих присадок, а также другие смолы, образующиеся в бензине при длительном хранении. Однако такой способ не позволяет определить ни тип присадки, ни ее количественное содержание.Also from the patent of the Russian Federation 2497111 a method for determining the presence of detergent additives in motor gasoline is known, which consists in determining the amount of resins before and after washing with n-heptane (washed resins) according to the method of GOST 1567, which, by the difference in the number of resins before and after washing, n -heptane makes it possible to judge the fact of the presence of high-molecular products that do not evaporate and are not blown out of the glass when determining the actual resins when evaporating gasoline with an air jet according to GOST 1567, and remain in the glass. Such high molecular weight products in motor gasoline can be components of detergent additives, as well as other resins formed in gasoline during long-term storage. However, this method does not allow one to determine either the type of additive or its quantitative content.
Таким образом, настоящее изобретение направлено на создание селективной методологии способа обнаружения и количественного определения в лабораторных условиях сверхнизких концентраций многофункциональных моющих присадок в сложной жидкой углеводородной матрице, такой как автомобильный бензин, с обеспечением максимальной чувствительности, надежности и воспроизводимости результатов при минимизации времени и сложности анализа.Thus, the present invention is directed to a selective methodology for the detection and quantification in laboratory conditions of ultra-low concentrations of multifunctional detergent additives in a complex liquid hydrocarbon matrix, such as motor gasoline, while providing maximum sensitivity, reliability and reproducibility of results while minimizing analysis time and complexity.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к способу определения концентрации моющей присадки на основе полиолефиналкилфенолалкиламина в бензине посредством инфракрасной спектрометрии, включающему:The present invention relates to a method for determining the concentration of a polyolefin alkylphenol alkylamine detergent additive in gasoline by means of infrared spectrometry, comprising:
- на первом этапе проведение предварительного концентрирования указанной присадки путем выпаривания пробы бензина, содержащей присадку, струей нагретого воздуха, с образованием остатка,- at the first stage, pre-concentration of the specified additive by evaporating a sample of gasoline containing the additive with a stream of heated air, with the formation of a residue,
- на втором этапе растворение указанного остатка в дихлорметане с разбавлением дихлорметаном до заданного объема,- in the second stage, the dissolution of the specified residue in dichloromethane with dilution with dichloromethane to a predetermined volume,
- на третьем этапе проведение инфракрасной спектрометрии с определением концентрации присадки.- at the third stage, infrared spectrometry with determination of the concentration of the additive.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На фигуре 1 приведены ИК-спектры растворов в дихлорметане остатков после выпаривания бензинов с различными концентрациями присадки HITEC 6473: 50, 200, 500 и 1000 мг/кг в диапазоне волновых чисел от 500 см-1 до 3500 см-1.The figure 1 shows the IR spectra of solutions in dichloromethane residues after evaporation of gasoline with different concentrations of additives HITEC 6473: 50, 200, 500 and 1000 mg/kg in the range of wave numbers from 500 cm -1 to 3500 cm -1 .
На фигуре 2 приведены ИК-спектры растворов в дихлорметане остатков после выпаривания бензинов с различными концентрациями присадки HITEC 6473: 50, 200, 500 и 1000 мг/кг в диапазоне волновых чисел от 980 см-1 до 1200 см-1.The figure 2 shows the IR spectra of solutions in dichloromethane residues after evaporation of gasoline with different concentrations of additives HITEC 6473: 50, 200, 500 and 1000 mg/kg in the range of wave numbers from 980 cm -1 to 1200 cm -1 .
На фигуре 3 приведен градуировочный график для растворов присадки HITEC 6473 в бензине.Figure 3 shows a calibration curve for HITEC 6473 additive solutions in gasoline.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Хотя настоящее изобретение рассмотрено со ссылками на предпочтительные варианты реализации способа, специалисту в данной области техники будет понятно, что можно изменять указанные варианты, не выходя за рамки объема и сущности настоящего изобретения. Ссылки на различные конкретные варианты не ограничивают объем прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, любые примеры, приведенные в настоящем описании, не служат ограничением и только демонстрируют некоторые из возможных вариантов реализации прилагаемой формулы изобретения.Although the present invention has been discussed with reference to the preferred embodiments of the method, the person skilled in the art will understand that it is possible to change these options without going beyond the scope and spirit of the present invention. References to various specific variations do not limit the scope of the appended claims. In addition, any examples given in the present description, do not serve as a limitation and only demonstrate some of the possible implementations of the attached claims.
В настоящем документе описан лабораторный метод определения концентрации моющей присадки на основе полиолефиналкилфенолалкиламина в бензине посредством инфракрасной спектрометрии.This document describes a laboratory method for determining the concentration of a polyolefin alkylphenol alkylamine detergent additive in gasoline by means of infrared spectrometry.
Предложенный способ заключается в определении количества присадки в три последовательных этапа. На первом этапе проводят предварительное концентрирование присадки путем выпаривания пробы бензина струей нагретого воздуха до полного удаления летучих фракций бензина, затем на втором этапе проводят растворение оставшихся высокомолекулярных соединений, составляющих основу присадки, в селективном растворителе дихлорметане и разбавление этим же растворителем до заданного объема, в 10-20 раз меньшего, чем исходный объем бензина. Таким образом, концентрация присадки в анализируемом растворе увеличивается в 10-20 раз. На третьем этапе проводят определение концентрации присадки на ИК-спектрометре путем снятия спектра в области максимального поглощения, характерного для присадки, содержащейся в исследуемом бензине. Градуировку ИК-спектрометра производят путем аналогичной обработки серии градуировочных растворов с известным содержанием моющей присадки, приготовленных путем добавления присадки в бензин, не содержащий моющей присадки.The proposed method consists in determining the amount of the additive in three successive stages. At the first stage, the additive is preconcentrated by evaporating the gasoline sample with a jet of heated air until the volatile fractions of gasoline are completely removed, then at the second stage, the remaining macromolecular compounds that form the basis of the additive are dissolved in the selective solvent dichloromethane and diluted with the same solvent to a predetermined volume, 10 -20 times less than the original volume of gasoline. Thus, the concentration of the additive in the analyzed solution increases by 10-20 times. At the third stage, the concentration of the additive is determined on an IR spectrometer by taking the spectrum in the region of maximum absorption characteristic of the additive contained in the test gasoline. The IR spectrometer is calibrated by similar treatment of a series of calibration solutions with a known detergent content, prepared by adding the additive to gasoline that does not contain detergent.
Авторы изобретения обнаружили, что проведение предварительного концентрирования присадки на основе полиолефиналкилфенолалкиламина путем выпаривания количества пробы бензина струей нагретого воздуха до полного удаления летучих фракций бензина с последующим растворением и разбавлением в дихлорметане позволяет достичь максимальной селективности, чувствительности и воспроизводимости в отношении присадки в бензине любого состава, что, в конечном итоге, позволяет определить содержание присадки в сверхнизких концентрациях, в частности в диапазоне от 0,001 до 0,5%. В частности, выпаривание пробы бензина струей нагретого воздуха до полного удаления летучих фракций бензина позволяет исключить матрицу углеводородных компонентов бензина, что позволяет выделить пик присадки на ИК-спектре, который в противном случае нельзя было бы распознать среди других пиков углеводородных компонентов. В то же время для переведения остатка в жидкое состояние используют дихлорметан, поскольку он является селективным по отношению к присадке на основе полиолефиналкилфенолалкиламина, такой как HITEC 6473 и у него отсутствует сигнал на ИК-спектре вблизи характеристического пика основного компонента присадки. Таким образом, совокупность указанных стадий позволяет, с одной стороны обеспечить высокую чувствительность и селективность метода, а с другой стороны уменьшает время и сложность с соответствующим улучшением воспроизводимости, позволяя проводить анализ с небольшим объемом пробы, не завися от качества и состава бензина.The inventors have found that pre-concentration of an additive based on polyolefin alkylphenol alkylamine by evaporating the amount of a sample of gasoline with a stream of heated air until the volatile fractions of gasoline are completely removed, followed by dissolution and dilution in dichloromethane, allows achieving maximum selectivity, sensitivity and reproducibility in relation to additives in gasoline of any composition, which , ultimately, allows you to determine the content of the additive in ultra-low concentrations, in particular in the range from 0.001 to 0.5%. In particular, evaporating a sample of gasoline with a jet of heated air until the volatile fractions of gasoline are completely removed makes it possible to exclude the matrix of hydrocarbon components of gasoline, which makes it possible to highlight the additive peak in the IR spectrum, which otherwise could not be recognized among other peaks of hydrocarbon components. At the same time, dichloromethane is used to liquefy the residue because it is selective for a polyolefin alkylphenol alkylamine additive such as HITEC 6473 and has no IR signal near the characteristic peak of the main component of the additive. Thus, the combination of these stages allows, on the one hand, to ensure high sensitivity and selectivity of the method, and, on the other hand, reduces time and complexity with a corresponding improvement in reproducibility, allowing analysis with a small sample volume, regardless of the quality and composition of gasoline.
Таким образом, предложенный способ включает:Thus, the proposed method includes:
- проведение предварительного концентрирования указанной присадки путем выпаривания пробы бензина, содержащей присадку, струей нагретого воздуха, с образованием остатка,- carrying out preliminary concentration of the specified additive by evaporating a sample of gasoline containing the additive with a stream of heated air, with the formation of a residue,
- растворение указанного остатка в дихлорметане с разбавлением дихлорметаном до заданного объема,- dissolving the specified residue in dichloromethane with dilution with dichloromethane to a given volume,
- проведение инфракрасной спектрометрии с определением концентрации присадки.- carrying out infrared spectrometry with the determination of the concentration of the additive.
В случае настоящего изобретения моющая присадка на основе полиолефиналкилфенолалкиламина представляет собой многофункциональную моющую присадку HITEC 6473 от производителя Afton Chemical Corporation.In the case of the present invention, the polyolefin alkylphenol alkylamine detergent additive is HITEC 6473 multifunctional detergent from Afton Chemical Corporation.
Для проведения процедуры выпаривания легких фракций бензина используют установку для определения содержания в топливе фактических смол выпариванием струей воздуха в соответствии с ГОСТ 32404-2013 или аналогичные в соответствии с ГОСТ 1567-97 или ASTM D 381. To carry out the procedure for evaporating light fractions of gasoline, an installation is used to determine the content of actual tar in the fuel by evaporating with an air jet in accordance with GOST 32404-2013 or similar in accordance with GOST 1567-97 or ASTM D 381.
Как правило, процедуру проводят следующим образом. Нагревают баню для выпаривания до температуры гнезд для химического стакана от 150°С до 160°С, включительно. Затем подают воздух в аппарат для определения содержания смол и устанавливают расход в каждом выпускном отверстии аппарата до (600±90) см3/с, обеспечивая тем самым расход воздуха (1000±150) см3/с при температуре (155±5)°С. В стакан для пробы помещают 50,0 см3 бензина или отбирают 100,0 см3 (0,1 л) и выпаривают, как правило, в два приема. В целом, объем пробы бензина, содержащей присадку, может быть любым от 0,01 до 0,5 л и выбирается специалистом в зависимости от используемого оборудования для выпаривания, принимая во внимание необходимость обеспечения достаточно большого количества бензина, чтобы получить необходимый для определения присадки сигнал. Выпаривание проводят при визуальном контроле полного испарения бензина на каждой стадии. Аналогично проводят обработку и градуировочных растворов для градуировки ИК-спектрометра.As a rule, the procedure is carried out as follows. Heat the evaporation bath to the temperature of the beaker wells from 150° C. to 160° C., inclusive. Then air is supplied to the apparatus for determining the resin content and the flow rate in each outlet of the apparatus is set to (600 ± 90) cm 3 /s, thereby providing an air flow rate of (1000 ± 150) cm 3 /s at a temperature of (155 ± 5) ° FROM. 50.0 cm 3 of gasoline are placed in a beaker for the sample, or 100.0 cm 3 (0.1 l) are taken and evaporated, as a rule, in two steps. In general, the volume of the gasoline sample containing the additive can be anything from 0.01 to 0.5 liters and is chosen by a person skilled in the art depending on the evaporation equipment used, taking into account the need to provide a sufficiently large amount of gasoline to obtain the necessary signal for additive determination. . Evaporation is carried out with visual control of the complete evaporation of gasoline at each stage. Similarly, the processing of calibration solutions for calibrating the IR spectrometer is carried out.
По окончании выпаривания и охлаждения стакана остаток растворяют в дихлорметане, переносят раствор в подходящую мерную колбу вместимостью, например, 5 см3 или 10 см3 и доводят объем раствора в колбе до метки дихлорметаном. After evaporation and cooling of the beaker, the residue is dissolved in dichloromethane, the solution is transferred into a suitable volumetric flask with a capacity of, for example, 5 cm 3 or 10 cm 3 and the volume of the solution in the flask is adjusted to the mark with dichloromethane.
ИК-спектры полученных таким способом растворов высокомолекулярных соединений присадки в дихлорметане снимают на ИК-спектрометре, предпочтительно ИК-спектрометре с преобразованием Фурье, в диапазоне волновых чисел от 500 см-1 до 2500 см-1. На основе сравнительного анализа спектров выбирают пик максимального поглощения ИК излучения для данной моющей присадки. На основе измерения сигналов от градуировочных растворов на выбранной линии поглощения проводят градуировку ИК-спектрометра, а затем и последующее определение концентрации присадки в исследуемом бензине.IR spectra obtained in this way solutions of macromolecular additive compounds in dichloromethane removed on the IR spectrometer, preferably IR spectrometer with Fourier transform, in the range of wave numbers from 500 cm -1 to 2500 cm -1 . Based on a comparative analysis of the spectra, the maximum absorption peak of IR radiation is selected for a given detergent additive. Based on the measurement of signals from calibration solutions on the selected absorption line, the IR spectrometer is calibrated, and then the subsequent determination of the concentration of the additive in the test gasoline is carried out.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБАEXPERIMENTAL EXAMPLE OF THE IMPLEMENTATION OF THE METHOD
Анализ бензинов, содержащих присадку HiTEC 6473Analysis of gasolines containing HiTEC 6473 additive
1. Определение волнового числа характеристического пика ИК-спектра для присадки HITEC 64731. Determination of the wave number of the characteristic peak of the IR spectrum for the additive HITEC 6473
В соответствии с процедурой, описанной выше, проводили предварительное концентрирование проб бензина АИ-95-К5 по ГОСТ 32513-2013, содержащих заданные концентрации присадки HITEC 6473, а именно 50, 200, 500 и 1000 мг/кг, далее растворяли остаток в дихлорметане с разбавлением дихлорметаном до объема 5 см3, и проводили инфракрасную спектрометрию на ИК-спектрометре ALPHA, производство "Bruker", Германия. Использовалась абсорбционная герметичная кювета с окнами из бромида калия с номинальной длиной пути 0,5 мм. Параметры снятия спектра были следующими: области интегрирования аналитического сигнала: от 1125 см-1 до 1075 см-1, базовая линия от 1200 см-1 до 1032 см-1.In accordance with the procedure described above, the AI-95-K5 gasoline samples were preconcentrated according to GOST 32513-2013, containing the specified concentrations of the HITEC 6473 additive, namely 50, 200, 500 and 1000 mg/kg, then the residue was dissolved in dichloromethane with by dilution with dichloromethane to a volume of 5 cm 3 and infrared spectrometry was performed on an ALPHA IR spectrometer manufactured by Bruker, Germany. An absorption sealed cuvette with potassium bromide windows with a nominal path length of 0.5 mm was used. The spectrum removal parameters were as follows: analytical signal integration range: from 1125 cm -1 to 1075 cm -1 , baseline from 1200 cm -1 to 1032 cm -1 .
На Фиг. 1 представлены ИК-спектры растворов в дихлорметане остатков после выпаривания бензинов с различными концентрациями присадки HITEC 6473: 50, 200, 500 и 1000 мг/кг. Как видно на Фиг.1, характеристический пик находится в области от 1000 см-1 до 1200 см-1.On FIG. Figure 1 shows the IR spectra of solutions in dichloromethane of residues after evaporation of gasolines with various concentrations of HITEC 6473 additive: 50, 200, 500 and 1000 mg/kg. As can be seen in figure 1, the characteristic peak is in the region from 1000 cm -1 to 1200 cm -1 .
На Фиг. 2 представлены ИК-спектры тех же растворов в более узком диапазоне - от 980 см-1 до 1200 см-1. Таким образом, максимальное поглощение для присадки HITEC 6473 наблюдалось при волновом числе 1100 см-1.On FIG. 2 shows the IR spectra of the same solutions in a narrower range - from 980 cm -1 to 1200 cm -1 . Thus, the maximum absorption for the additive HITEC 6473 was observed at a wave number of 1100 cm -1 .
Исходя из указанных данных был сделан вывод, что измерения концентрации присадки HITEC 6473 необходимо проводить на основе расчетов интенсивности поглощения ИК-излучения в области волнового числа 1100 см-1.Based on these data, it was concluded that measurements of the HITEC 6473 additive concentration should be carried out on the basis of calculations of the intensity of absorption of IR radiation in the wave number region of 1100 cm -1 .
2. Приготовление градуировочных растворов на основе бензинов АИ-95-К5 и АИ-98-К5 (ГОСТ 32513-2013 «Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия, проверка линейности градуировочной характеристики»)2. Preparation of calibration solutions based on AI-95-K5 and AI-98-K5 gasolines (GOST 32513-2013 "Motor fuels. Unleaded gasoline. Specifications, checking the linearity of the calibration characteristic")
Таблица 1. Были получены градуировочные растворы с массовой/объемной концентрацией присадки HITEC 6473:Table 1. Calibration solutions with mass/volume concentration of HITEC 6473 additive were obtained:
Далее был построен градуировочный график для полученных растворов присадки HITEC 6473 в бензине, который приведен на Фиг.3. Как видно на Фиг. 3 градуировочная характеристика является линейной в установленном диапазоне концентраций.Next, a calibration graph was built for the obtained solutions of the HITEC 6473 additive in gasoline, which is shown in Fig.3. As seen in FIG. 3 the calibration characteristic is linear in the established range of concentrations.
3. Подтверждение диапазона измерений3. Measurement range confirmation
Пробы для испытаний готовили путем добавления точных навесок присадки HiTEC 6473 в базовые бензины АИ-95-К5 и АИ-98-К5 не содержащие присадок. Ряд концентраций присадки: 100, 250, 450, 650 мг/кг (см3/м3).Test samples were prepared by adding accurate weights of additive HiTEC 6473 to AI-95-K5 and AI-98-K5 base gasolines without additives. A range of additive concentrations: 100, 250, 450, 650 mg/kg (cm 3 /m 3 ).
Таблица 2. Результаты испытаний бензинов с добавкой присадки HiTEC 6473:Table 2. Results of testing gasolines with the addition of additive HiTEC 6473:
Условные обозначения:Legend:
Хр - результат измерения массовой концентрации присадки;X p - the result of measuring the mass concentration of the additive;
Хд - расчетная массовая концентрация присадки.X d is the calculated mass concentration of the additive.
Вывод : настоящий способ применим в установленном диапазоне, то есть позволяет проводить измерение сверхнизких концентраций многофункциональных моющих присадок. Output : the present method is applicable within the specified range, that is, it allows the measurement of ultra-low concentrations of multifunctional detergent additives.
4. Оценка влияния состава бензина4. Evaluation of the influence of the composition of gasoline
С целью проверки влияния матрицы использовали бензины различных марок. Пробы для испытаний готовили путем добавления точных навесок присадки HiTEC 6473 в бензины марок АИ-95-К5 и АИ-98-К5 от разных производителей: ООО "КИНЕФ" и ОАО "Славнефть-ЯНОС". Ряд концентраций присадки: 100, 250, 650 мг/кг. In order to test the effect of the matrix, gasolines of various grades were used. Test samples were prepared by adding accurate weights of the additive HiTEC 6473 to AI-95-K5 and AI-98-K5 gasolines from different manufacturers: OOO KINEF and OAO Slavneft-YANOS. Range of additive concentrations: 100, 250, 650 mg/kg.
Таблица 3. Результаты испытаний бензинов разных марок и производителей:Table 3. Results of tests of gasolines of different brands and manufacturers:
Вывод: матрица бензинов различного состава не оказывает существенного влияния на результаты испытаний, что позволяет сделать вывод о том, что настоящий способ применим для бензинов различного состава. Output: the matrix of gasolines of various compositions does not significantly affect the test results, which allows us to conclude that this method is applicable to gasolines of various compositions.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019142514A RU2768892C2 (en) | 2019-12-19 | 2019-12-19 | Method for quantitative determination of multifunctional detergent additive in gasolines by infrared spectrometry with preliminary concentration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019142514A RU2768892C2 (en) | 2019-12-19 | 2019-12-19 | Method for quantitative determination of multifunctional detergent additive in gasolines by infrared spectrometry with preliminary concentration |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019142514A3 RU2019142514A3 (en) | 2021-06-21 |
| RU2019142514A RU2019142514A (en) | 2021-06-21 |
| RU2768892C2 true RU2768892C2 (en) | 2022-03-25 |
Family
ID=76504626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019142514A RU2768892C2 (en) | 2019-12-19 | 2019-12-19 | Method for quantitative determination of multifunctional detergent additive in gasolines by infrared spectrometry with preliminary concentration |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2768892C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010020591A (en) * | 1997-06-30 | 2001-03-15 | 보스톤 어드밴스드 테크놀러지스, 인코포레이티드 | Method and apparatus for marking and identifying liquids |
| RU2304281C1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей-ГосНИИ по химмотологии) | Method for determining amount of detersol-140 additive in motor oils for automobiles |
| RU2497111C1 (en) * | 2012-08-22 | 2013-10-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") | Method of detecting detergent additives in motor petrol |
| RU2542371C1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-02-20 | Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" | Express-method of identifying detergent additives in automobile petrol |
-
2019
- 2019-12-19 RU RU2019142514A patent/RU2768892C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010020591A (en) * | 1997-06-30 | 2001-03-15 | 보스톤 어드밴스드 테크놀러지스, 인코포레이티드 | Method and apparatus for marking and identifying liquids |
| RU2304281C1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей-ГосНИИ по химмотологии) | Method for determining amount of detersol-140 additive in motor oils for automobiles |
| RU2497111C1 (en) * | 2012-08-22 | 2013-10-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") | Method of detecting detergent additives in motor petrol |
| RU2542371C1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-02-20 | Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" | Express-method of identifying detergent additives in automobile petrol |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Б.В. Белянин, В.Н. Эрих. "Технический анализ нефтеропдуктов и газа". Изд. 2-е, перераб. и доп. Изд-во "Химия", Л., 1970, стр. 150-152. * |
| В.А. Винокуров, В.И. Фролов, В.А. Любименко, А.А. Пухова, И.В. Корчун. "Моющие присадки к автомобильным бензинам и их количественное определение". Присадки и смазочные материалы, Нетфепереработка и нефтехимия 3, 2010, стр. 21-26. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2019142514A3 (en) | 2021-06-21 |
| RU2019142514A (en) | 2021-06-21 |
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 | |
| US10436719B2 (en) | Method of monitoring and optimizing additive concentration in fuel ethanol | |
| Zawadzki et al. | Biodiesel blend level detection using ultraviolet absorption spectra | |
| WO2019223372A1 (en) | Method for detecting melamine | |
| CN112147130A (en) | Method for determining content of metal elements in polyvinylidene fluoride resin | |
| CN112782146A (en) | Gasoline olefin content analysis method based on Raman spectrum | |
| RU2768892C2 (en) | Method for quantitative determination of multifunctional detergent additive in gasolines by infrared spectrometry with preliminary concentration | |
| CN109991206B (en) | Method for measuring total alcohol content of alcohol gasoline based on partial least square method | |
| CN102252994A (en) | Method for rapid detection of quality index of motor fuel | |
| KR102577076B1 (en) | Method of detecting adulterated diesel using gas chromatography, partial least squre regression and multi coreection of retention | |
| CN106645012A (en) | Method for carrying out rapid quantitative analysis on ester compounds in finished product gasoline and diesel | |
| RU2310832C1 (en) | Method of determining octane number of automotive gasolines | |
| de Graaf et al. | Dielectric spectroscopy for measuring the composition of gasoline/water/ethanol mixtures | |
| CN108645810B (en) | Method for rapidly detecting quality of polyisobutene amine fuel | |
| TWI412494B (en) | Detection kit of melamine and detection method thereof | |
| CN113075157A (en) | Determination method and application of polyether amine compound in detergent-containing vehicle gasoline | |
| Soares et al. | Determination of copper, iron, aluminium, lead and cadmium in cork stoppers by electrothermal atomic absorption spectrometry | |
| CN107402191A (en) | A kind of oil product of gasoline quality determining method for evading disturbing factor | |
| RU2770571C1 (en) | Method for determining the keropur detergent additive in automotive gasoline by infrared spectroscopy | |
| Amara et al. | Study of simple detection of gasoline fuel contaminants contributing to increase Particulate Matter Emissions | |
| RU2799121C1 (en) | Method for identification of antiwear additive high-tech 580 in jet fuel | |
| RU2247982C2 (en) | Method of determining octane number of motor petrol | |
| RU2258928C1 (en) | Method of determining octane number of motor gasolines free of antiknock additives, reforming catalysates, and straight-run gasoline fractions | |
| Saad et al. | Quantification Analysis of Ethanol Mixtures using Cary 630 FTIR Spectrometer | |
| CN1560607A (en) | Method for quickly detecting content of sodium content in juice and beverage |