kata kunci

Bensin; Aditif; Anilin; Kromatografi gas;

1. Pendahuluan Karena keterbatasan energi minyak bumi domestik dan teknologi penyulingan, produk minyak yang dihasilkan oleh kilang minyak biasa di pasaran mengalami kekurangan pasokan, yang menyebabkan banyaknya produk minyak campuran membanjiri pasar. Bensin campuran biasa terutama dicampur dengan nafta aromatik campuran (minyak ringan) sebagai bahan baku. Namun, dengan latar belakang harga bahan baku yang tinggi dan upaya memaksimalkan keuntungan, senyawa anilin sering digunakan sebagai aditif bensin non-konvensional. Untuk membuat indeks kualitas bensin dengan aditif tersebut memenuhi standar bensin mobil nasional, misalnya, penambahan 1% (fraksi massa) N-metilanilin dapat meningkatkan angka oktan sebesar 2-4 unit [1]. Namun, aditif anilin berpotensi membahayakan mobilitas dan keselamatan kendaraan, dan N-metilanilin adalah senyawa yang mengandung nitrogen, yang akan menyebabkan peningkatan kandungan nitrogen oksida dalam gas buang mobil, sehingga menimbulkan dampak buruk pada lingkungan atmosfer dan kesehatan manusia. Komponen utama aditif anilin meliputi anilin, N-metilanilin, o-metilanilin, p-metilanilin, m-metilanilin dan N, n-dimetilanilin. Saat ini, metode yang umum dilaporkan untuk deteksi senyawa metilanilin meliputi spektrofotometri naftalena dietilamina, kromatografi gas-deteksi kemiluminesensi nitrogen, kromatografi cair kinerja tinggi, dll. [2-4]. Spektrofotometri naftalena dietilamina tradisional mengganggu hasil penentuan karena terjadinya reaksi samping, dan metode HPLC pasti dipengaruhi oleh gangguan matriks bensin.

Metode deteksi kromatografi gas-kemiluminesensi nitrogen memerlukan persiapan detektor kemiluminesensi nitrogen yang mahal yang dapat mendeteksi nitrogen secara selektif. Standar nasional yang baru dirancang (belum diterbitkan) “Kromatografi Gas untuk Penentuan Senyawa Oksi dan Senyawa anilin dalam Bensin” juga menjelaskan metode analisis menggunakan sakelar Deans pada dua kolom polaritas berlawanan menggunakan detektor nyala ion hidrogen yang umum dan relatif murah. Untuk metode ini, ThermoFisher Scientific telah menerbitkan makalah Aplikasi (Catatan Aplikasi C GC-50). Sebagai penyederhanaan, makalah ini memperkenalkan metode kolom tunggal yang lebih cepat berdasarkan standar lokal DB37/T-2650 yang dikeluarkan oleh Provinsi Shandong pada tahun 2015 [5]. Hasilnya menunjukkan bahwa metode ini mudah dioperasikan, dengan pengulangan yang baik dan akurasi yang tinggi. Pada saat yang sama, metode ini dioptimalkan untuk mengatasi masalah interferensi kuantifikasi anilin oleh komposisi matriks bensin.

2. Gambaran umum prinsip metode Pada kolom polietilen glikol (PEG) polar, senyawa anilin dalam bensin otomotif dipisahkan dari matriks bensin, dan asetofenon digunakan sebagai standar internal. Kandungan anilin, N-metilanilin, o-metilanilin, p-metilanilin, m-toluidin, dan N,n-dimetilanilin dalam bensin otomotif ditentukan dengan kromatograf gas yang dilengkapi dengan detektor ionisasi nyala (FID), dan konsentrasi setiap komponen dihitung dengan mengacu pada standar internal.

3. Instrumen

3.1 Kromatograf Gas Trace 1300E dengan saluran masuk shunt/non-shunt,

AS1310 alat pengambilan sampel otomatis, detektor ionisasi nyala (FID);

3.2 Perangkat Lunak Chameleon

3.3 Mikrosiring: kapasitasnya 10uL.

4. Reagen dan bahan

4.1 Kolom: Kolom polar, TG-Wax, panjang kolom 60m,

Diameter dalam 0,25 mm, ketebalan lapisan cairan 0,25 μm

4.2 Kecuali dinyatakan lain, reagen yang digunakan dalam metode ini memiliki kemurnian analitis dan diperbolehkan.

Gunakan reagen lain dengan kemurnian yang lebih tinggi.

Reagen yang digunakan untuk tujuan kualitatif dan kuantitatif, termasuk anilin (Ca #62-53-3), N-

Metilanilin (CAS#100-61-8), o-metilanilin (CAS#95-53-4),

P-metilanilin (CAS#106-49-0), m-metilanilin (CAS#188-44-)

1) dan N, n-dimetilanilin (CAS#121-69-7), standar internalnya adalah fenilena

Keton (CASA #96-86-2).

5. Metode eksperimental

5.1 Pembentukan kurva standar

5.1.1 Pembuatan larutan standar: Semua zat standar adalah isooktana (murni secara kromatografi)

Pengenceran, masing-masing dikonfigurasi dengan enam zat anilin dalam konsentrasi 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%,

Untuk sampel standar pada tingkat 1,5% dan 2%, lihat Tabel 1 untuk informasi konsentrasi yang lebih rinci.

Tabel 1. Tabel konsentrasi sampel standar

5.1.2Sampel standar dianalisis sesuai dengan metode GC pada Tabel 2.

Tabel 2. Metode GC

5.1.3 Kualitatif: Komponen-komponen tersebut bersifat kualitatif berdasarkan waktu retensi masing-masing komponen, dan kromatogram sampel standar tipe tipikal (tingkat konsentrasi 0,1%) ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Kromatogram sampel standar tipikal

5.1.4 Buat kurva standar. Edit metode kalibrasi dalam metode pengolahan data di perangkat lunak Chameleon, jenis kalibrasi adalah linier (tidak dipaksakan melewati titik asal), jenis evaluasi adalah luas puncak, dan standar internal adalah variabel. Persamaan kurva standar dan koefisien korelasi linier dari setiap komponen ditunjukkan pada Tabel 3, dan kurva standar dari setiap komponen ditunjukkan pada Gambar 2-7.

Tabel 3. Data kurva kalibrasi

5.1.5 Perhitungan hasil: Rasio luas puncak masing-masing komponen terhadap luas puncak asetofenon dihitung. Fraksi volume massa masing-masing komponen yang sesuai dengan rasio tersebut dibaca dari kurva koreksi yang sesuai, dan hasilnya akurat hingga 0,01%.

6. Hasil dan diskusi

6.1 Kurva standar: Kurva standar dibuat dengan menggunakan 6 produk standar, dengan rentang konsentrasi volume dari 0,01% hingga 2,0%, dan koefisien korelasi linier R2 lebih besar dari 0,999 (lihat Tabel 3 untuk detailnya).

6.2 Verifikasi dan optimasi metode: Dibandingkan dengan metode Deans switch, metode kolom tunggal yang diperkenalkan dalam makalah ini memiliki keunggulan biaya rendah, pengoperasian sederhana, dan reproduktivitas tinggi. Namun, beberapa komponen dalam matriks bensin dapat memengaruhi senyawa anilin.

Sebagai contoh, menurut metode yang dijelaskan dalam makalah ini, ketika menguji sampel matriks bensin kosong, ditemukan bahwa setelah dibandingkan dengan kromatogram sampel standar, terdapat puncak pada sekitar 0,04 menit (lebar puncak adalah 0,07 menit) dari komponen anilin produk standar, yang mengganggu analisis anilin. (lihat Gambar 2)

3

GAMBAR 2. Perbandingan antara spektrum larutan standar anilin dan spektrum matriks bensin kosong

Untuk memastikan bahwa zat ini bukan anilin, dan menghilangkan gangguan pada kuantifikasi anilin, metode dalam makalah ini dioptimalkan, dan proses kenaikan suhu programnya adalah...

Deskripsi DB37/T-2650 5℃/min diubah menjadi 4℃/min. Sampel matriks bensin dengan penambahan sampel standar dianalisis dengan metode ini. Seperti yang dapat dilihat pada Gambar 3,

Metode yang dioptimalkan dapat memisahkan komponen ini dari anilin dalam matriks bensin, dan lebih lanjut membuktikan bahwa sampel oli dapat diperoleh dengan metode DB37/T-2650.

Puncak pada 21,905 menit bukanlah anilin. Gugus pengganggu tersebut dipastikan sebagai naftalena melalui spektrometri massa kualitatif dan perbandingan standar.

GAMBAR 3. Perbandingan spektrum sampel minyak, sampel anilin, dan matriks bensin (metode yang dioptimalkan)

6.2 Percobaan tingkat pemulihan dan presisi: Percobaan tingkat pemulihan standar dilakukan dengan matriks bensin kosong, dan tingkat pemulihan standar dengan tingkat penambahan 100 ppm dilakukan (n = 5). Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 4.

Tabel 4. Tingkat pemulihan dan hasil uji pengulangan

7.kesimpulan

Percobaan ini mengacu pada standar lokal DB37/T-2650 Provinsi Shandong, dan menggunakan detektor FID untuk mendeteksi senyawa anilin dalam bensin. Metodenya sederhana dan hasilnya dapat diandalkan. Meskipun interferensi dapat terjadi dalam analisis aktual, interferensi naftalena dalam beberapa substrat bensin terhadap analisis anilin dapat dihindari dengan mengoptimalkan kondisi.

Referensi:

[1］Zhong Shaofang, WEN Huan dkk. Penentuan Aditif Metilanilin dalam Bensin Motor dengan Kromatografi Gas [J]. Laboratorium Spektrum, 2012, Volume 29, Edisi 6, 3564-3567.

[2] Zhang Maolin, LI Baoding, ZHANG Yufa. Studi tentang penentuan N-metilanilin dengan Spektrofotometri [J]. Jurnal Universitas Pertanian Zhengzhou, 2000, 21(2) : 86-88.

[3］Liu Baomin, LIU Minghong, XU Hong dkk. Studi tentang penentuan simultan anilin, N-metilanilin dan N, N-dimetilanilin di udara dengan kromatografi cair kinerja tinggi [J]. Jurnal Inspeksi Kesehatan Tiongkok, 2009, 19(8) : 1804-1807.

[4] Yang Yongtan, Wu Ming-qing, WANG Zheng. Distribusi senyawa yang mengandung nitrogen dalam bensin katalitik dengan kromatografi gas-deteksi kemiluminesensi nitrogen [J]. Kromatografi, 2010, 28(4): 336 — 340

DB37/T-2650, Penentuan senyawa anilin dalam bensin motor dengan kromatografi gas