淺談氣相色譜法測定車用甲醇汽油中的甲醇含量

賈辰醒(天津市產(chǎn)品質量監(jiān)督檢測技術研究院，天津 300384)

淺談氣相色譜法測定車用甲醇汽油中的甲醇含量

賈辰醒(天津市產(chǎn)品質量監(jiān)督檢測技術研究院，天津 300384)

經(jīng)過不斷的試驗將甲醇與汽油按照一定的比例進行混合，可以形成一種新型能源，這種新型能源被稱為甲醇汽油，車用甲醇汽油因其環(huán)保清潔、成本低以及能夠充分燃燒的優(yōu)勢受到廣泛歡迎。但是在如果汽油和甲醇的比例沒有掌握好會對汽車發(fā)動機和汽油泵產(chǎn)生損害。

氣相色譜法；甲醇汽油；甲醇含量

對車用甲醇汽油進行甲醇體積分數(shù)測定時選擇氣相色譜法進行檢測，這種方法在進行檢測是一般會采用乙二醇二甲基醚、乙醇等作為內(nèi)標物的內(nèi)標法，但是這類方法在進行檢測時，對汽油中的甲醇體積分數(shù)檢測的范圍比較小，所用時間比較長，并且還需要其他多維氣相色譜儀的輔助，不利于普及使用。如果在進行檢測時將水作為萃取劑，使甲醇與汽油進行分離，這種方法使用普通氣相色譜儀即可進行檢測，而且準確率比較高，可以進行推廣使用。

1 實驗部分

1.1 儀器配置

1.2 試劑與材料

無水甲醇其質量分數(shù)必須達到99.9%；高純氮氣質量分數(shù)必須達到99.95%以上；燃氣選擇高純氫氣，必須保證其體積分數(shù)達到99.99%；同時還需要準備空氣壓縮機，微量注射器以及車用汽油和車用醇汽油等材料。

1.3 色譜分析條件

表1 色譜分析條件

1.4 試驗方法

1.4.1 試驗原理

將提前準備好的樣品用一定量的蒸餾水進行萃取，這一措施是將甲醇融進水相中，之后經(jīng)過一段時間的靜置，可以實現(xiàn)樣品的分離。之后采用玻璃色譜柱及進一步分離，并使用FID檢測器進行檢測，使用單點校正法進行定量。

1.4.2 確定實驗條件

把酒臨風：從穩(wěn)就業(yè)、穩(wěn)經(jīng)濟的角度談扶持民營經(jīng)濟，前幾期在這個欄目里我們已經(jīng)談論許多，其實民企需要的不是扶持而是正常的社會環(huán)境。民營企業(yè)過去幾十年的發(fā)展，不是源于某項或某幾項對民營企業(yè)的扶持政策，而是源于整個改革開放的大環(huán)境。包括民營企業(yè)合法性的確立、競爭環(huán)境的改善以及對未來相對樂觀的預期。對于民營企業(yè)的支持和發(fā)展，應當更多著眼于進行有利于形成公平競爭環(huán)境的體制改革，以及能夠使得民營企業(yè)家有安全感、對未來有明確穩(wěn)定預期的法治建設。民營企業(yè)迫切需要的，不是特殊的政策扶持，而是一視同仁的體制環(huán)境。

首先采用3ml的無水甲醇與100ml的蒸餾水進行混合搖勻，同時使用微量注射器在試管中注入0.2μL、0.4μL、0.6μL、0.8μL以及1.0μL的樣品進行標樣。之后對甲醇的峰面積進行測定，確定甲醇的保留時間。檢測完成以后繪制工作曲線，曲線中以甲醇的峰面積作為縱坐標，以進樣量作為橫坐標，同時確定線形關系，確定整個色譜系統(tǒng)操作正常，并且線形關系中沒有出現(xiàn)差錯。

1.4.3 樣品測定

用無水甲醇與不含甲醇的汽油進行調制，形成甲醇體積體積分數(shù)分別為10%、20%、35%、55%、90%的甲醇汽油作為校準樣品。同時選取校準樣品進行分析，保證甲醇體積分數(shù)符合工作曲線線性范圍。選擇100ml的蒸餾水進行分離，同時使用微量進樣器取出分離后的水相溶液進行分析，經(jīng)過多次分析和取樣后，選擇峰面積的平均值進行登記，對于未知樣品的測定方法與相同規(guī)格的校準樣品測定是相同的。

1.5 典型樣品色譜圖

在樣品進行分離以后，選擇0.5μL放入色譜儀中，按照表1的條件進行分析，最終完成樣品色譜圖的制定和繪制。

2 結果與討論

2.1 萃取時間的確定

在進行樣品測定時，對樣品的搖晃和靜置時間進行確定，一般是控制在2min、4min、6min、8min、10min的時間間隔，目的是考察萃取時間對甲醇體積分數(shù)測定結果是否有影響。通過統(tǒng)計和分析，可以得出結論當搖晃時間為4min，而靜置時間為6min時，萃取效果達到最佳。

2.2 添加劑的影響

不同的添加劑可能會產(chǎn)生不同的影響，所以在試驗中將不同的添加劑按照5%的比例加入不同的規(guī)格的甲醇汽油中，然后用蒸餾水對甲醇汽油進行萃取，對添加劑對甲醇體積分數(shù)的測定結果進行分析，通過對不同結果的測定和對比，可以得出添加劑對甲醇體積分數(shù)的測定并沒有影響。

表2 添加劑對甲醇體積分數(shù)測定結果的影響（%）

2.3 準確度試驗

用無水甲醇和不含甲醇的汽油配置出10%、20%、35%、55%、90%的甲醇汽油按照表1中的色譜分析條件進行試驗，得出甲醇的回收率并進行統(tǒng)計。

表3 回收率試驗計算結果

2.4 精密度試驗

分別選擇甲醇體積分式為10%、20%、35%、55%、90%的樣品進行測定，每個樣品測定次數(shù)盡量多一些，基本是5次以上，將每次結果進行統(tǒng)計和計算，選取其中可信度95%的數(shù)據(jù)進行分析和取舍。最終得出運用氣相色譜法測定車用甲醇汽油是完全可行的，并且其結果是非常準確的。

3 氣相色譜法概述

3.1 定義

氣相色譜法中包含兩個相，一個是流動相，一個是固定相，如果使用液體作為流動相那么就稱為液相色譜，如果使用氣體作為流動相那么就成為氣相色譜。而在氣相色譜中的因為固定相的不同，又存在一定區(qū)別。從色譜的分離原理上看，氣相色譜法可以分為吸附色譜和分配色譜兩種。從色譜的操作形式上看，氣相色譜屬于柱色譜，而色譜柱的不同，又有不同的區(qū)別。

在氣相色譜法中主要的儀器裝置有氣流系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)以及其他輔助部件、流動相、固定相、操作溫度、樣品預處理等組成部分。

3.2 分析法概述

氣相色譜儀應用于比較復雜的樣品分離中的一種化合物化學分離儀器，在氣相色譜儀中的有一部分比較細長的管道，這稱為色譜柱，在色譜柱中不同的樣品其物理性質和化學性質也是不同的。當化合物從色譜柱的末端流出時會被檢測儀器檢測到，同時產(chǎn)生一定信號進行輸出。在色譜柱中的固定相主要起分離的作用，將不同組成成分在不同的時間段內(nèi)從色譜柱中的流出。

氣相色譜分析法將已知量的氣體或者液體分析物通過微量進樣器注入到色譜柱的其中一端中，分析物在載氣的帶動下在色譜柱中的產(chǎn)生運動，色譜柱中的填料會吸收掉分析物中的分子，降低通過的速度。不同的分子通過色譜柱的速率是不同的，所以分析物中的不同的組成成份會在不同的時間段內(nèi)通過色譜柱的末端，達到分離的目的。這時檢測器會檢測流出的物體，確定每一種成分達到的時間以及含量。

3.3 檢測器

在氣相色譜法中能夠使用的檢測器比較多，常用的有火焰電離檢測器、熱導檢測器等，這兩種檢測器都可以對很多成分產(chǎn)生靈敏反應。并且這兩種常用檢測器可以測定比較大范圍的濃度，所以說這兩種檢測儀器是比較強大的。其他的檢測儀器基本是以檢測個別物質為主，并且檢測范圍比較小，存在一定局限性。

3.4 氣相色譜法的應用

氣相色譜法在色譜儀允許范圍內(nèi)，可以氣化而不會分解物質都可以使用氣相色譜法進行測定，并且對不穩(wěn)定的物質或者難以進行氣化物質也可以利用化學方法，對其進行分析和檢測。氣相色譜法主要應用領域有石油化工、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測以及生物化學等方面。

3.5 氣相色譜法的優(yōu)缺點

優(yōu)點是分離效率高同時分析速度快，比如說對汽油樣品進行分離時，兩個小時內(nèi)可以分離出200多個色譜峰，一般的樣品分析只需20分鐘的即可完成。其次是使用少量的樣品即可得出比較精確的數(shù)據(jù)，檢測的靈敏度比較高，比如說氣體樣本的檢測只需要1毫升即可。另外這種方法選擇性比較好，能夠分離出恒沸或者沸點比較相近的物質。并且應用范圍比較廣，在條件允許情況下，能夠對高沸點的物質或者固體物質進行分析。

缺點是對樣品進行分析時，必須使用已知物品或者是已知的數(shù)據(jù)用與相應的色譜峰進行比較，有的時候也會借助其他的方法進行輔助，比如說質譜和光譜等，才能得出比較直接或者準確的結果。另外在進行定量分析時，大多數(shù)需要使用已知物純樣品對檢測后得出的資料進行校正。

4 結語

氣相色譜法測定車用甲醇汽油中的甲醇含量，這一方法簡單可行，并且準確率和精準度都比較高，可以適用于當前市場中高中低比例的車用甲醇汽油體積分數(shù)的測定，有利于推廣使用。

[1]李雁如,孫瑞卿,王永苗.氣相色譜法測定車用甲醇汽油中的甲醇含量[J].現(xiàn)代化工,2013,02.

[2]曹沖.氣相色譜法同時測定車用汽油中甲醇、苯和甲苯含量的研究[J].廣東化工,2011,01.

[3]曹沖.氣相色譜法測定甲醇汽油中甲醇含量方法研究[J].當代化工,2011,02。

[4]張春,李小輝.氣相色譜法測定車用汽油中甲醇和苯[J].理化檢驗(化學分冊),2008,10.