ГОСТ 29040-91
Группа Б19
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
БЕНЗИНЫ
Метод определения бензола и суммарного содержания ароматических углеводородов
Gasolines. Method of determination of benzene
and total aromatics
Дата введения 1992-07-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической и нефтеперерабатывающей промышленности
РАЗРАБОТЧИКИ
Е.М.Никоноров, д-р техн. наук; В.В.Булатников, канд. техн. наук; В.Д.Милованов, канд. техн. наук; С.А.Леонтьева, д-р хим. наук; Г.И.Москвина, канд. техн. наук; Л.А.Садовникова, канд. техн. наук; В.А.Квасова, канд. хим. наук; О.М.Лукашина; Н.М.Королева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 26.06.91 N 998
3. Срок первой проверки - 1996 г.
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, раздела |
ГОСТ 1770-74 | 1.1 |
ГОСТ 2517-85 | 3 |
ГОСТ 2603-79 | 1.1 |
ГОСТ 9147-80 | 1.1 |
ГОСТ 9385-77 | 1.1 |
ГОСТ 12329-77 | 1.1 |
ГОСТ 18300-87 | 1.1 |
ГОСТ 20015-88 | 1.1 |
ТУ 6п-45-89 | 1.1 |
ТУ 6-05-06-1228 | 1.1 |
ТУ 6-09-659-77 | 1.1 |
ТУ 6-09-660-76 | 1.1 |
ТУ 6-09-779-76 | 1.1 |
ТУ 6-09-785-76 | 1.1 |
ТУ 6-09-786-76 | 1.1 |
ТУ 6-09-915-76 | 1.1 |
ТУ 6-09-3730-74 | 1.1 |
ТУ 6-09-4565-77 | 1.1 |
ТУ 6-09-4609-78 | 1.1 |
ТУ 38.101372-84 | 1.1 |
Настоящий стандарт устанавливает газохроматографический метод определения бензола от 1,0 до 10,0% и суммарного содержания ароматических углеводородов в автомобильных бензинах.
Сущность метода заключается в хроматографическом разделении углеводородов бензина на высокополярной селективной неподвижной фазе, обеспечивающей элюирование бензола после насыщенных и олефиновых углеводородов и определении бензола и суммарного содержания ароматических углеводородов.
Продолжительность определения - 10-20 мин.
1. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
Хроматограф ЛХМ-80 или аналогичного типа с детектором по теплопроводности или пламенно-ионизационным, интегратором и колонкой из нержавеющей стали длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм. Газовое питание хроматографа осуществляется согласно инструкции, прилагаемой к прибору.
Твердые носители:
хроматон N-AW-HMDS (0,20-0,25 мм), цветохром ДМДХС или аналогичный носитель, обработанный кислотой;
хромосорб PAW (0,15-0,18 мм).
Неподвижная фаза:
1, 2, 3, 4, 5, 6-гексакис-бета (цианэтокси) гексан (ГЦЭГ);
нитрилсиликон (OV-275).
Растворители:
хлороформ, ч, по ГОСТ 20015;
ацетон, ч, по ГОСТ 2603;
спирт этиловый, 1 сорт, по ГОСТ 18300;
петролейный эфир.
Эталоны для хроматографии, х.ч:
бензол по ТУ 6-09-779;
толуол по ТУ 6-09-786;
этилбензол по ГОСТ 9385;
-ксилол по ТУ 6-09-915;
- ксилол по ТУ 6-09-4565;
- ксилол по ТУ 6-09-4609;
нонан по ТУ 6-09-660;
декан по ТУ 6-09-659;
додекан по ТУ 6-09-3730;
1, 2, 4-триметилбензол по ТУ 6-09-785;
1, 3, 5-триметилбензол по ТУ 6п-45 или ТУ 6-05-06-1228;
алкилбензин (алкилат) по ТУ 38.101372 или бензин деароматизированный по ГОСТ 12329.
Микрошприц объемом 1 мкдм (1 мкл) с ценой деления 0,02 мкдм (0,02 мкл).
Секундомер с ценой деления не более 0,2 с.
Чашка фарфоровая по ГОСТ 9147.
Цилиндр на 100 см по ГОСТ 1770.
Линейка измерительная с ценой деления шкалы не более 0,01 см.
Лупа измерительная с ценой деления шкалы не более 0,01 см.
Баня водяная любого типа.
Весы лабораторные 2-го класса точности с пределом взвешивания 200 г.
Допускается применять аппаратуру по классу точности и реактивы по квалификации не ниже указанных в настоящем стандарте.
2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
2.1. Приготовление насадки для колонки
Насадку готовят в зависимости от анализируемого бензина.
Для анализа бензинов с температурой кипения до 205 °С:
насадку готовят в количестве (10,0±0,5) г, из которых 10% составляют неподвижная фаза ГЦЭГ и 90%-ный твердый носитель хроматон N-AW-HMDS. В качестве растворителя используют хлороформ в количестве 100 см.
Для анализа бензинов с температурой кипения до 215 °С:
насадку готовят в количестве (17,0±0,5) г, из которых 30% составляют неподвижная фаза OV-275 и 70% твердый носитель - хромосорб PAW. В качестве растворителя используют ацетон в количестве 100 см.
Насадку готовят в вытяжном шкафу на водяной бане при постоянном осторожном перемешивании до полного удаления растворителя.
2.2. Подготовка хроматографической колонки и заполнение ее насадкой осуществляются в соответствии с инструкцией к хроматографу.
2.3. Колонку присоединяют к испарителю хроматографа и термостатируют в потоке газа-носителя от 50 °С при программировании температуры со скоростью 2 °С/мин до 140 °С с неподвижной фазой ГЦЭГ пли 160 °С с неподвижной фазой OV-275. Выдерживают при максимальной температуре 3 ч. Затем термостат охлаждают и соединяют колонку с детектором.
3. ОТБОР ПРОБ
Отбор проб - по ГОСТ 2517.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
4.1. Включение хроматографа, установку заданных параметров, настройку электрических блоков и регистратора проводят согласно инструкции, прилагаемой к прибору.
4.2. Оптимальные условия проведения испытания бензина приведены в табл.1.
Таблица 1
Показатель | Значение |
Скорость диаграммной ленты, мм/ч: | |
при работе с ГЦЭГ | 600; 720 |
при работе с OV-275 | 240; 300 |
Объем пробы, мкдм (мкл) | 1 |
Температура термостата колонки, °С: | |
при работе с ГЦЭГ | 90-110 |
при работе с OV-275 | 150 |
Температура испарителя, °С | 250 |
Температура детектора, °С | 150 |
Ток детектора по теплопроводности, мА | 150 |
Расход газа-носителя, см/мин | 30-40 |
Расход газов для пламенно-ионизационного детектора, см/мин: | |
водород | 30 |
воздух | 300 |
При использовании хроматографов других типов или других твердых носителей допускается изменять условия проведения анализа бензинов, указанные в табл.1, но при этом бензол должен элюироваться после додекана, а четкость разделения углеводородов должна быть не хуже, чем на приведенной хроматограмме (черт.1).
4.3. Хроматограммы рассчитывают с помощью интегратора или ручным способом.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Определение поправочных коэффициентов
5.1.1. Для установления поправочных коэффициентов чувствительности детектора к углеводородам относительно стандарта (бензола), поправочный коэффициент для которого принимается равным 1, готовят три-пять калибровочных смесей, имитирующих анализируемый бензин. Например, готовят смесь следующего состава в процентах (по массе):
алкилат (или бензин деароматизированный) | 50-45 |
нонан | 4-5 |
декан | 1-2 |
бензол | 5-2 |
толуол | 7-10 |
этилбензол | 3-4 |
-ксилол | 5-4 |
-ксилол | 15-20 |
-ксилол | 5-4 |
ароматический углеводород |
|
где - сумма массовых долей предыдущих компонентов в смеси, %.
Анализ смеси проводят при условиях, указанных в табл.1. Поправочный коэффициент чувствительности детектора к углеводороду () вычисляют по формуле
, (1)
где - масса компонента в калибровочной смеси, г;
- масса компонента в калибровочной смеси, выбранного в качестве стандарта (бензол), г;
- площадь пика компонента в калибровочной смеси;
- площадь пика компонента в калибровочной смеси, выбранного в качестве стандарта.
5.2. Хроматограмму бензина рассчитывают методом внутренней нормализации (сумма площадей всех пиков на хроматограмме принимается равной 100% с учетом поправочных коэффициентов).
Хроматограммы бензина АИ-92 и внутреннего
стандарта (додекан)
Фаза ГЦЭГ
Фаза OV-275
1 - неароматические углеводороды; 2 - додекан; 2 - бензол; 3 - толуол; 4 - этилбензол,-,-ксилол; 5, 6 - -ксилол, ароматические углеводороды ; 7-13 - ароматические углеводороды 
Черт.1
Массовую долю бензола () в процентах вычисляют по формуле
, (2)
где - площадь пика бензола;
- поправочный коэффициент бензола, равный 1;
- сумма площадей пиков с учетом поправочных коэффициентов.
Суммарную массовую долю ароматических углеводородов () в процентах вычисляют по формуле
, (3)
где 
- сумма площадей пиков с учетом поправочных коэффициентов;
- площадь пика насыщенных и олефиновых углеводородов;
- поправочный коэффициент чувствительности для насыщенных и олефиновых углеводородов.
5.3. При определении массовой доли только бензола в бензине можно использовать метод внутреннего стандарта.
В качестве внутреннего стандарта рекомендуется использовать додекан в количестве 3-5%.
Массовую долю бензола () в процентах вычисляют по формуле
, (4)
где , - площади пиков бензола и внутреннего стандарта;
- отношение массы внутреннего стандарта к массе анализируемой смеси (без стандарта);
, - поправочные коэффициенты чувствительности бензола и внутреннего стандарта.
5.4. Объемную долю бензола () в процентах вычисляют по формуле
, (5)
где -плотность бензина по ГОСТ 3900, г/см;
- массовая доля бензола, %;
- плотность бензола, 0,879 г/см.
.
Суммарную объемную долю ароматических углеводородов () в процентах вычисляют по формуле
, (6)
где - плотность ароматических углеводородов, рассчитанная согласно составу анализируемого бензина по формуле
, (7)
где , - массовая доля и плотность индивидуальных ароматических углеводородов и групп ароматических углеводородов, элюируемых одним пиком на хроматограмме и рассчитанных на основании индивидуального углеводородного состава бензина риформинга.
Плотности индивидуальных ароматических углеводородов и групп ароматических углеводородов, идентифицированные на хроматограмме, приведены в приложении.
5.5. За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух последовательных определений и округляют до десятичного знака.
6. ТОЧНОСТЬ МЕТОДА
6.1. Сходимость
Два результата определений, полученные одним исполнителем, признаются достоверными (с 95%-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значения, приведенного на черт. 2 для большего результата для массовой доли бензола и 1% - для суммарной массовой доли ароматических углеводородов.
Черт. 2
6.2. Воспроизводимость
Два результата испытаний, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95%-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает 0,4% для массовой доли бензола и 2% - для суммарной массовой доли ароматических углеводородов.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
ПЛОТНОСТЬ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ,
ИДЕНТИФИЦИРОВАННЫХ НА ХРОМАТОГРАММЕ
Таблица 2
Номер пика на хроматограмме | Углеводороды | Плотность, г/см |
2 | Бензол | 0,8790 |
3 | Толуол | 0,8670 |
4 | Этилбензол, -,-ксилол
| 0,8640 |
5, 6 |
-ксилол, |
0,8760 |
| ||
7-13 | Ароматические | 0,8676 |
Текст документа сверен по:
М.: Издательство стандартов, 1992