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
     

     
     
     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

     
     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):
     

         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

Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1992