汽油產品的PONA分析,是針對汽油中的各類組份進行分離定量,其中PONA是Paraffin(石臘基)、Olefin(烯烴)、Naphthene(環烷)和Aromatic(芳香烴)四個英文字母的首字母組合。利用毛細管氣相色譜法進行的PONA分析采用高理論塔板數的非極性毛細管柱,盡可能的將烴類分離成許多色譜峰,然后根據碳原子數和烴類型對每一個色譜峰進行定性和定量。那么對于幾百種汽油組份的分離情況就尤為重要,現對GS-Tek所生產的150m長及100m長的PONA分析色譜柱的分離情況做如下測試,測試其具體的分離情況。
分析一:烴類及醇類在150m長度GsBP-1色譜柱的分離
烴類和醇類是汽油中的關鍵成分,其含量情況也是用戶所廣泛關注的。在大多數應用中,一般要求分析初始溫度低于室溫,如 25°C,這是很難達到的,需要GC配備特殊的制冷裝置。
而對于我們新的 150m 色譜柱,我們使用 35°C 作為初始溫度,完全能夠滿足分離要求。
本次分析中的儀器條件記錄如下
測試過程及結果如下
測試條件:
GC系統:Agilent 7890B,具分流不分流進樣口, FID檢測器
柱溫箱升溫程序:35 °C for 15 min, 15 °C/min to 200 °C for 10min, 30°C/min to 240°C for 10min
進樣口溫度:240°C
FID檢測器溫度:260°C
載氣類型:氫氣
測試樣品:自制 CO2、H2O、甲醇蒸汽與 H2 混合,手動進樣
載氣條件:分流模式,分流比:50:1,恒流模式,1.0 ml/min
進樣體積:0.1ul
色譜柱:GsBP-1,150 m x 0.25 mm x 1 μm cat no 9006-5A10
典型譜圖1:汽油中包括烴和醇等各組分出峰情況
典型譜圖2:分析汽油中的烴和醇局部放大顯示圖9.5-24.5min
組分表:僅識別典型組份
Peak# | Compound | RT(min) |
1 | Methanol | 13.836 |
2 | Isobutane | 14.206 |
3 | n-Butane | 14.588 |
4 | 1-Butene | 15.172 |
5 | t-butene | 16.837 |
6 | Ethanol | 17.398 |
7 | Isopentane | 18.124 |
8 | Isopropyl alcohol | 18.462 |
9 | N-pentane | 18.672 |
10 | t-butanol | 19.727 |
11 | sec-butanol | 22.98 |
12 | N-hexane | 23.777 |
13 | Heptane | 27.855 |
14 | Octane | 30.437 |
15 | Nonane | 32.567 |
16 | Decane | 34.748 |
17 | Undecane | 36.768 |
18 | Dodecane | 38.861 |
結論:GS-Tek所產150m長度GsBP-Petro 色譜柱可將乙醇、甲醇、異丙醇與其它醇類與汽油樣品中的輕烴分離,使醇類的定量更加可靠且準確。且分析初始溫度為 35°C,對于大多數 GC 在標準實驗室環境中很容易實現和達到。
分析二:通過 ASTM D5501-04 方法測定汽油組成
在本實驗中,我們使用特殊的 100m 色譜柱測試汽油樣品,共得到 261 個峰。儀器條件如下;
測試過程及結果如下
測試條件:
GC系統:Agilent 7890B,具分流不分流進樣口, FID檢測器
柱溫箱升溫程序:35°C (15min) 30°C /min to 250°C 30min
進樣口溫度:240°C
FID檢測器溫度:280°C
載氣類型:氫氣
測試樣品:自制 CO2、H2O、甲醇蒸汽與 H2 混合,手動進樣
載氣條件:分流模式,分流比:50:1,恒流模式,1.3 ml/min
Sample: gasoline
色譜柱:7425-A010 100 m x 0.25 mm
典型譜圖1:ASTM D5501-04 測定汽油組成
典型譜圖2:Zoom-in chromatogram 3-17min
分析三:汽油中的含氧化合物分析
汽油中的含氧化合物的分離情況一直被廣泛關注, GS-Tek 生產的 PONA 色譜柱具有改進的汽油分析性能,特別是應對汽油中分離含氧化合物及烴類的分離
具體分析儀器條件如下;
測試過程及結果如下
測試條件:
GC系統:Agilent 7890B,具分流不分流進樣口, FID檢測器
柱溫箱升溫程序:35℃ (8.5min), 22℃/min -48℃ (27min), 3℃/min -141℃ (1min), 1℃/min -275℃ (2min)
進樣口溫度:240°C
FID檢測器溫度:325°C
載氣類型:氫氣
測試樣品:自制 CO2、H2O、甲醇蒸汽與 H2 混合,手動進樣
載氣條件:分流模式,分流比:50:1,恒流模式,1.3 ml/min
Sample:ASTM D6730 Samples 1ul
色譜柱:GsBP-Pona, 100m, 0.25mm ID, 0.5μm (PN: 9006-Pona)
典型譜圖:
組分表:
結論:我們的 GsBP 色譜柱 9006-pona 具有良好的惰性,是分離高嶺土成分,尤其是低含量含氧化合物的理想選擇。苯和 1-甲基環戊烯是汽油中的關鍵對,可以以 2.18 的分辨率完全分離。
綜述:100m長的9006-PONA及150m長的9006-5A10均能對汽油產品實現極佳的分離,特別是某些特別關注的組份,良好的分離情況有助于對其進行定量處理。GS-Tek所生產的150m長9006-5A10,更是能夠消除GC硬件的限制,在不需要低溫,在常規分析條件下既能實現極佳的分離效果。