SH T 0796-2007 B-100生物柴油脂肪酸甲酯中游离甘油和总甘油含量测定法(气相色谱法).pdf

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1、ICS7516020E 31 SH中华人民共和国石油化工行业标准B一100生物柴油脂肪酸甲酯中游离甘油和总甘油含量测定法(气相色谱法)Test method for determmation of free and total glycerine in B-100200708-01发布 20080101实施中华人民共和国国家发展和改革委员会 发布刖 昌SHT 07962007本标准修改采用美国试验与材料协会标准ASTM D658400(B一100生物柴油脂肪酸甲酯中游离甘油和总甘油含量的气相色谱测定法。本标准根据ASTM D658400重新起草。为了适合我国国情，本标准在采用ASTM I)65

2、8400时进行了修改。本标准与ASTM D658400的主要差异如下：增加了采用氮气作载气的色谱条件，适合我国的载气使用情况；增加了采用正十五烷作内标物的选择；增加了采用100二甲基聚硅氧烷固定相的色谱柱的选择；引用标准中引用相应的我国国家标准。对于原ASTM D658400中引用的标准无我国相应国家标准的，不再引用。为使用方便，本标准还做了如下编辑性修改：删去ASTM D658400第121条中关于目前无法提供再现性数据的说明；删去ASTM D658400第13章“关键词”。本标准由中国石油化工集团公司提出。本标准由中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院归口。本标准起草单位：中国石油化工

3、股份有限公司石油化工科学研究院。本标准主要起草人：李长秀、王丽琴、杨海鹰。ST 07962007B一100生物柴油脂肪酸甲酯中游离甘油和总甘油含量测定法(气相色谱法)1范围11 本标准规定了采用气相色谱法测定B一100生物柴油脂肪酸甲酯中游离甘油和总甘油含量的方法。游离甘油的检测范围为0005(质量分数)O05(质量分数)，总甘油的检测范围为005(质量分数)05(质量分数)。本标准不适用于由含有较多十二烷酸甘油酯的植物油(如椰子油和棕榈核油)合成的生物柴油中游离甘油和总甘油含量的测定。12本标准采用国际单位制sI单位。13本标准涉及某些安全问题，但是并未对所有安全问题提出建议。本标准的用户在

4、使用前有责任建立适当的安全保健措施，并确定适当的规章制度。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 4946气相色谱法术语GBT 9722化学试剂气相色谱法通则3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31定义311B一100生物柴油Biodiesel(B一100由植物油或动物脂肪制备而成的一种燃料，组成为长链脂肪酸单烷基酯。312键合甘油Bonded glyce

5、rin单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯和三脂肪酸甘油酯分子中连接的甘油部分。313总甘油Total glycerin游离甘油和键合甘油的总和。32此方法引用了许多常规气相色谱法的操作步骤、术语及术语间的关系等相关内容。详细说明见GBT 4946和GBT 9722。4方法概要样品经一甲基一N一三甲基硅烷基三氟乙酰胺(MSTFA)硅烷化后，采用气相色谱法分析。定量过程采用双内标和四种参比物对结果进行校正。单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯和三脂肪酸甘油酯的测定分别采用单油酸甘油酯、二油酸甘油酯和三油酸甘油酯作为标准参考物。利用平均转化因子计算试样中键合甘油的含量。1SHT 079620075意义和用途游

6、离和键合甘油的含量反映生物柴油的质量。游离甘油含量高，会在储存过程中或燃料系统中产生分层现象；而总甘油含量高则引起喷油嘴堵塞或者在喷油器的活塞和阀门等部位形成沉积物。6仪器6 1气相色谱仪系统参阅GBT4946详细的名称和定义。6 1 1 气帽色谱仪：仪器配置必须能满足表I所规定的色谱分析条件的要求。6 12色谱柱：5苯基二甲基聚硅氧烷交联键合同定榴或100二甲基聚硅氧烷固定相的开管柱，柱子的最高使用温度可达到400。柱长lore或15m，内径0 32ram液膜厚囊01岬的色谱柱可获得趣好的分离效果。具有相同或更好的柱效或选择性的其他色谱柱也可使用。建议使用2m一5m长、内径0 53ram的高

7、温色谱柱接在分析柱之前与进样1：3相连，这样可以使用自动进样器，同时可姒延长柱子的使用寿命。62电子数据采集系统62 1积分仪或计算机：能够安现寅时绘图和色谱数据转换，自动积分测量色谱峰的面积和保留时间。6 2 2数据处理系统可以实施多级内标校正透箅过程，计苒校正曲线的相关系数r：，牛采用内标法对数据进行处理。表1色谱分析条件条件1 条件2进样口 冷柱头柱上进样口 冷柱头柱上进样El进样量色谱柱升温程序曲温 50保持1rain 70t保持1rain阶 升温速率15。Cmin到l帅1 升溢速率15。Cmin到1901C二阶 升温速牢7tmin刊230 升温速率7|Emin到260。阶 升温速率3

8、0rain到380E，保 升疆速率30嘣n蓟380|qg，保持10min持lOmln检测器 火焰离子化检测器(FID) 火焰离子化检测器(FID)检测器温度 380载气类型 氮气或氲气 氨气流量 3mLmin(50时) 2mLmin(,50时)7试剂和材料71试剂纯度：所用试剂均为分析纯。其他级别的试剂也可使用，必须保证不会降低分析的精度。7 2正庚烷：分析纯。7 3，一甲基一一三甲基硅烷基三氟乙酰胺(MSTFA)：分析纯。74毗啶：分析纯。7 5载气：使用高纯度氮气、氢气或氮气，纯度大于99 99。净化载气使用分子筛或其他的吸附剂去除水分、氧气和烃类杂质，选用的载气压力要保证载气的流速。2S

9、HT 079620077 6微升注射器或移液器：容量为100L和250”I。7 7带盖样品瓶：带聚四氟乙烯密封垫，容量2mL和10mL。|7 8容量瓶：10mL、25mL、50mL8仪器准备8 1按照仪器厂豪说明安装井老化色谱柱，色潜柱老化完成后，将色谱柱出口与检测器相连接对系统榆捕，并采耻措施消哚发现的漏点。在开始试验前，重新对系统进行检漏。9校正和标准化9 1校正标样的制备按要求制备表2所列的怀样“接+容量瓶-”称量纯组分的质请准确至0 1mg，用毗啶稀释至刻线，配好的标准溶液拇于冰箱巾f染存备用表2单组分储备溶液称量质量 稀释体积化台物 CA索什油(H、J I一单一顺一9j十八烯铣j甘油

10、r rno自酸|哳j1， _顿一9一八烯酰j_cf“(。r_=】般自酯1I 2+=顺一9一f八钸毗t_|【 。_j|幢m新(刚一f一1，24一丁二二璋r_怀】-s1；丑烷c替代内标1)I，：，3一=叠酰甘油(=癸酸甘油酯)(内标2)9 9混台标样的制备接州表3所列的罱，H微量沣射器或移液器停取规定体积的校上E标佯于10raL带盖样品瓶中，制备丘种混台标准溶液。向五种标准溶液中分圳加入100 LtI。的MSIFA，盖f1瓶盖摇副，然后弃窜温下静错151lin一20rainI，向样I胁阳人约81的正废烷，摇纠箭用表3标准溶液标l溶液编号甘T自伯-移，曲单汕酸甘油酢体积，止二油姨甘油酯体枧“L三油醮

11、甘油酣体积“Ll，2，4一丁三醇，“正十五烷乩j癸酸甘油砖，“L7015070701001【】09 3色谱分析如果使用自动进样器进样分析，取一定量的混合溶液于2mL带盖样品瓶中进样分析。9 4标准化9 4 1 校正标样的测定采用与样品测定相同争邑谱条件进行分析。向玲柱头柱上进样口注人1“L混合标样的硅烷化产物并开始采集得到一张色谱图和积分报告。刑每一种参比物，按照式(1)和(2)计算响应值之比(rsp)和质量比如州)。呷，=(AiA，) (1)式中：3A参比物的面积，A。内标的面积。amt=(职耽)(2)式中：形参比物的质量，rag；E内标的质量，mg。以唧。作y轴，amt。作x轴绘制每一种参

12、比物的标准曲线。942按照式(3)计算每一种参比物的相关系数r2。相关系数r2应不小于099，如果计算的r2低于此值，检查仪器的参数和硬件配置并重新运行校正过程。 ，=蒜*=置一i(4)Y=t一，(5)式中：x质量比(n胁。)数据点；i所有质量比(aml。)数据点的平均值；yi相应响应比(rsp；)数据点；i所有响应比(rsp；)数据点的平均值。943标准曲线方程：每种参比物的标准曲线方程用式(6)表示。取E。=口。(A，,4。)+b，(6)式中：职参比物的质量，rag；职。内标的质量，rag；A。参比物的峰面积；A。内标的峰面积；T校正曲线方程的斜率；6校正曲线方程的截距。10试验步骤101

13、参照表1中给出的条件1或条件2设定仪器参数。直接在lOmL样品瓶中称量约100mg试样，准确到01mg，再用微量注射器或移液器精确移取各1001LL的内标和硅烷化试剂(MSTFA)于样品瓶中，摇匀，在室温下静置t5min一20min，向样品瓶中加入约8mL的正庚烷，摇匀备用。102注射1止样品的硅烷化产物于柱上进样口并运行仪器，得到色谱图和面积积分报告。103峰定性：根据标样的保留时间进行定性，其他峰的定性参照表4的相对保留时间以及图1所示参考谱图。单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯根据碳数的不同而分离。104单脂肪酸甘油酯由四个重叠峰组成，其相对于内标物三癸酸甘油酯的相对保留时间

14、是076和083086，c。的脂肪酸甲酯对应的一组峰的相对保留时间是080082，不能计入单脂肪酸甘油酯。105二脂肪酸甘油酯同样按照碳数分离，但由于分子中双键位置的变化，色谱峰很难达到基线分离。相对保留时间为105109的3至4个峰属于二脂肪酸甘油酯的色谱峰(碳数为34、36和38)。三脂肪酸甘油酯也按照碳数分离。相对保留时间介于116一131之间的色谱峰计算为-Jl自肪酸甘油酯(碳数为52、54、56和58)。4SHT 07962007l一一甘油；2l，24一丁三醇(内标1)3正十五烷(替代内标1)；4c16脂肪酸甲酯；5c18脂肪酸甲酷；6c脂肪酸甲酯；7c垃脂肪酸甲酯；8c16单脂肪酸

15、甘油酯；9c“脂肪酸甲酯；10ct8单脂肪酸(硬酯酸；b油酸、亚油酸亚麻酸)甘油酯；ll三癸酸甘油酯；12二脂肪酸甘油酯(碳数：34、36、38)；【3三脂肪酸甘油酯(碳数：52、54、56、58)图1典型色谱图表4组分相对保留时间化合物 使用内标 相对保留时间甘油 1 085(071、1，2，4一丁三醇(内标1) 100正十五烷(替代内标1) 100单棕榈酸甘油酯 2 076单油酸甘油酯、单亚油酸甘油酯、单亚麻酸甘油酯、单硬酯 2 083086酸甘油酯三癸酸甘油酯(内标2) 100二脂肪酸甘油酯 2 105109三脂肪酸甘油酯 2 116131采用正十五烷作内标甘油的相对保留时间为071。1

16、1计算和报告111 在对色谱峰定性后，计算甘油、单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯对应各色谱峰的面积。根据标准曲线方程的斜率和截距，计算甘油、单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯的质量分数。”11甘油的质量分数，按式(7)计算：c=(口g x AgA。l+bg)wiBl X 100W。(7)式中：卜试样中甘油的含量，(质量分数)；5SHT 07962007A。甘油的峰面积；A。内标1的峰面积；形。内标1的质量，nag； 卜试样的质量，mg：吼校正曲线方程的斜率；6。校正曲线方程的截距。1112甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯各组分的质量分数，按式(8)计算：吼=(口d X A

17、Cj-4垃+bd)X形止100W(8)式中：乩。试样中各脂肪酸甘油酯的含量，(质量分数)；A。i每个脂肪酸甘油酯的峰面积；A，。内标2的峰面积；E。内标2的质量，rag；形一试样的质量，mg；n。单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯的校正曲线方程的斜率；60l单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯的校正曲线方程的截距。1113总甘油的质量分数按式(9)计算：总甘油质量分数=游离甘油质量分数+键合甘油质量分数(9)式中：游离甘油质量分数由式(7)求得；键合甘油质量分数=三(皿。，乩。，)式中：乩。卸2591王单脂肪酸甘油酯的质量分数(由式(8)求得)；GL。o。1488暑二脂肪酸甘油酯的质量分数(由式(8)求得)；能，_o1044乏三脂肪酸甘油酯的质量分数(由式(8)求得)。112报告游离甘油和总甘油的含量，精确至0001(质量分数)。12精密度和偏差121重复性同一操作者，使用相同仪器，对同一试样测得的两个验结果之差，不应超过表5所列的数值(95置信水平)。表5重复性组 分 重复性，(质量分数)游离甘油 0001单脂肪酸甘油酯 o021二脂肪酸甘油酯 o 021三脂肪酸甘油醇 o032键合甘油 o008总甘油 n009122偏差由于没有可供测试的标准物质，因此方法的偏差未确定。6