柴油脂肪酸甲酯含量测定

柴油脂肪酸甲酯含量测定

1. 目的

本程序是为测定车用柴油脂肪酸甲酯含量而制定。

2. 范围

2.1 本标准规定了采用红外光谱法测定柴油机燃料中脂肪酸甲酯（FAME ）体积分数的方法，测定范围为FAME 体积分数约为1.7%-22.7%。对FAME 含量超过所规定范围的样品及其他中间馏分油样品，也可采用本方法进行测定，但其精密度未经验证；

2.2 本标准经证实适用于含有符合GB/T 20828要求的FAME 样品。为得到可靠的定量数据，样品中应不含有显著量的其他干扰组分，尤其是酯类。这部分干扰组分在定量分析FANE 时所用的光谱区中有吸收，能够使此方法得到的数据偏大；

注1：如怀疑样品中有干扰组分存在，建议记录全部红外光谱图，并将其与含有已知FAME 组分的样品谱图进行对比。

注2：单位g/L在体积分数的换算中，FAME 密度采用固定值880.0kg/m3。

2.3 本标准的使用可能包括具有危险性的材料、操作和仪器。本标准没有给出与其使用有关的所有安全问题说明。本标准的使用者有责任在使用前建立适当的安全保健措施，并确定相关规章限制的适用性。

3. 方法原理

将试样用环己烷稀释到合适浓度，记录所测定的中红外吸收谱图。测量其在约1745cm -1处的典型酯类吸收带的最大峰值吸收。并通过由已知FAME 浓度的标准溶液得到的校准公式计算FAME 含量。

4. 引用标准

GB/T23801-2009中间馏分油中脂肪酸甲酯含量的测定红外光谱法。

5. 仪器与设备

5.1 红外光谱仪：色散或干涉型，波数范围400cm -1~4000cm-1，吸光度在0.1-1.1之间线性吸收，最小精度4cm -1；

5.2 样品池：材质为KBr 或NaCl 或CaF 2，具有光程数值。

实例：FAME 的质量分数为3g/L（体积分数约为0.34%）的溶液在使用光程为0.5mm 的样品池时，在约1745cm -1处吸光度为0.4。

6. 试剂

6.1 校准用FAME ：符合GB/T 20828要求且甲酯质量分数（按EN14103:2003方法测定）大于或等于96.5%的FAME ；或色谱纯油酸甲酯；

6.2 环己烷：纯度大于99.5%。

7. 试验步骤

7.1 概述

由于FAME 溶液的黏度影响，清洗测量所用的样品池具有重要意义。应用环己烷反复清洗样品池。通过将其注满环己烷并记录其红外光谱（IR ）谱图来检验是否清洗干净。如IR 谱图与参照的环己烷谱图精确符合，则说明样品池已清洗干净。

7.2 校准

7.2.1 校准溶液的准备

通过将校准用FAME 称量并置入适当容量瓶中，注入环己烷至刻度线的方式配制一系列(至少五个) 已知FAME 浓度的环己烷标准溶液。五个标准溶液的

FAME 浓度应选择在约1745cm -1的最大吸收峰处的吸光度在0.1-1.1。

实例：对于光程为0.5mm 的样品池，校准溶液为1g/L、2g/L、4g/L、6g/L、10g/L。

校准和测量应选用同样的样品池进行，这十分重要。

7.2.2 谱图测量

本步骤对于校准溶液和试样溶液是相同的。试样溶液或校准溶液注入至样品池中，并以环己烷谱图为背景记录其IR 谱图。测量在约1745m -1处的最大峰值吸收的吸光度，基线范围1670cm -1~1820cm-1。

注：以环己烷谱图为背景进行精确测量操作时应十分认真。环己烷的IR 吸收带应该进行直接光波补偿（双光束设备）或计算削减（单光束设备）。

7.2.3 校准公式

测定系列FAME 校准溶液（见7.2.1）的吸光度，并以吸光度A 为因变量，以质量浓度q 为自变量进行线性回归或作图。校准公式见式（1）（计算的标准样品池光程为1cm ）：

A/L=aq+b .................................（1）

式中：

A ——测定所得吸光度;

L ——所用样品池的广成，cm;

q ——FAME 质量浓度，g/L;

a ——回归线的斜率；

b ——回归线在y 轴的截距。

如回归线的关联系数（R 2）低于0.99，应重复校准程序。

7.3 定量分析

7.3.1 试样准备

含有FAME 的中间馏分油试样经环己烷适当稀释后在分析。如试样溶液的吸光度没有落在校准吸光度范围内，重新对试样进行更合适的稀释。对于FAME 质量浓度小于100g/L（体积分数11.4%）的试样，稀释比率最低为1：10（体积比）。对于FAME 质量浓度大于100g/L（体积分数11.4%）并且小于200g/L（体积分数22.7%）的试样，稀释比率最低为1：20（体积比）。

注1：如试样FAME 质量浓度高于200g/L（体积分数22.7%），需进行充分稀释使其吸光度在校准所特定的吸光度范围内。

注2：给定的稀释比率是基于光程0.5mm 的样品池。

7.3.2谱图测量

谱图测量的操作参照7.2.2，典型的中红外光谱图见图1. 确保用于试样测量和校准的样品池相同是十分重要的。

由于样品池的清洗非常重要，建议在每个试样之间测定环己烷，通过环己烷的IR 谱图检验样品池是否清洗干净（见７. １）

8. 计算

用式（２）计算试样中的FAME 含量（体积分数）；

I =X A 100[-b ]a L d ．．．．．．．．．．．．．．．．（２）

Ｉ——ＦＡＭＥ体积分数，％；

Ｘ——稀释系数（如Ｘ＝10表示稀释比率1:10）

ａ——回归线的斜率；

ｂ——回归线在ｙ轴的截距；

Ａ——根据7.3.2测量的吸光度；

Ｌ——所用样品池的光程，cm ；

ｄ——FAME 在20℃的密度，ｄ＝880.0kg ／ｍ３。

9. 结果表示

报告试样的FAME 体积分数，修约至0.1％。

10. 精密度

按下述规定判断实验结果的可靠性（95％置信水平）

10.1 重复性

由同一操作者、采用同一仪器、对同一试样进行重复测定所得到的两个实验结果之差绝对值不应超过0.3％；

10.2 再现性

在不同实验室的不同的操作者、采用不同仪器、对相同的样品进行测定所得到两个单个独立的实验结果之差，对于FAME 体积分数小于或等于11.4％，其绝对值不应超过0.9％。对于FAME 体积分数不大于11.4％且小于22.7％，其绝对值不应超过1.4％。