多混合比生物柴油中脂肪酸甲酯成分分析的探索研究

凌 飛，卓可強(qiáng)，余德清，莫征杰

（浙江方圓檢測(cè)集團(tuán)股份有限公司，浙江 杭州 310018）

隨著人口的增加和汽車保有量的持續(xù)增長，石油的需求量與日俱增，供需矛盾日益發(fā)生，人類對(duì)石油的依賴越來越強(qiáng)烈，石油的供給平衡制約著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為了避免石油危機(jī)的發(fā)生，近年來，各國紛紛尋找替代能源。其中生物柴油以能源可再生性，環(huán)境友好性，優(yōu)異的排放性能受到各國的重視，越來越多的國家投入到對(duì)生物柴油的研究當(dāng)中，生物柴油的實(shí)際使用主要采用與石油柴油調(diào)和的方法[1]。

不同來源的原料制得的生物柴油，成分和含量都存在差異，這些差異直接影響著生物柴油及后續(xù)產(chǎn)品的應(yīng)用。因此，準(zhǔn)確了解混合脂肪酸甲酯的成分和含量，對(duì)于生物柴油及后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量控制是十分必要的。本實(shí)驗(yàn)旨在建立氣相色譜法測(cè)定生物柴油試樣中脂肪酸甲酯含量的分析方法，并將其應(yīng)用于地溝油生物柴油與0#車用柴油混合燃料中脂肪酸甲酯成分分析[2-4]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)樣品

生物柴油：浙江東江能源科技有限公司；0#車用柴油：中石化。

生物柴油與0#車用柴油配制體積比分別為0%、5%、10%、20%、50%、80%、100%的7種混合燃料，即 B0、B5、B10、B20、B50、B80、B100 燃油樣品。

1.2 儀器和試劑

安捷倫科技有限公司：7890A氣相色譜儀。色譜柱采用HP-INNOWAX聚乙二醇色譜柱，60 m×0.530 mm，膜厚1μm；FID檢測(cè)器。

試劑：正庚烷、棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯，均為色譜純。

1.3 氣相色譜條件

進(jìn)樣量 1μL，分流比 10∶1；進(jìn)樣口溫度：250.0℃，檢測(cè)器溫度：280.0℃，柱箱溫度：200℃，柱前壓：2.994 psi（約 20.64 kPa）；氫氣流量：35 mL/min，空氣流量：350 mL/min，載氣為高純氮?dú)猓髁繛?5 mL/min。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

用正庚烷作為溶劑，配制棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯混合物標(biāo)液，然后稀釋成一系列質(zhì)量濃度梯度的溶液，分別加入水楊酸甲酯為內(nèi)標(biāo)物，進(jìn)樣分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜分析結(jié)果

取混合標(biāo)液和試樣進(jìn)氣相色譜儀分析，確認(rèn)各標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和內(nèi)標(biāo)物保留時(shí)間以及試樣對(duì)應(yīng)保留時(shí)間的成分，由圖1可見，生物柴油各主要脂肪酸甲酯成分保留時(shí)間分別為水楊酸甲酯：9.222 min、棕櫚酸甲酯：16.358 min、硬脂酸甲酯：25.551 min、油酸甲酯：27.240 min、亞油酸甲酯：30.748 min、亞麻酸甲酯：36.336 min。

圖1 混合標(biāo)液氣相色譜圖

2.2 線性關(guān)系

分別將各標(biāo)準(zhǔn)品與內(nèi)標(biāo)物水楊酸甲酯以不同質(zhì)量比配置標(biāo)準(zhǔn)樣品，按分析條件進(jìn)行測(cè)定，得到工作曲線方程，如下表1中所示。

表1 脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)曲線及相關(guān)系數(shù)

2.3 回收率及精密度

在試樣中加入一定量的5種脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品，通過色譜檢測(cè)加標(biāo)回收率及精密度，結(jié)果如表2所示。標(biāo)準(zhǔn)品的加標(biāo)回收率在100.0%～105.0%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于1.1%，說明該方法的準(zhǔn)確度高，重復(fù)性好。

2.4 多混合比生物柴油中脂肪酸甲酯成分分析

將配制好的7種混合燃料，按設(shè)定條件進(jìn)入氣相色譜儀分析，結(jié)果如表3所示。

表2 五種脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品的回收率

3 結(jié)論

綜上所述，采用水楊酸甲酯作為內(nèi)標(biāo)物，氣相色譜法可以準(zhǔn)確測(cè)定生物柴油中棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯含量。該方法相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于1.1%，加標(biāo)回收率在100.0%～105.0%之間。該方法可同時(shí)滿足多混合比生物柴油中脂肪酸甲酯的含量測(cè)定。

表3 多混合比生物柴油中5種脂肪酸甲酯含量匯總表 單位：mg/L