Analysis of ethanol fuel according to standard methods using the Agilent 5100 SVDV ICP-OES

Význam tématu

Monitorování stopových kovových kontaminantů v bioethanolu je klíčové pro zajištění kvality paliva, ochranu součástí spalovacích motorů a splnění přísných průmyslových norem stanovených ASTM a ANP.

Cíle a přehled studie

Tato studie hodnotí výkonnost spektrometru ICP-OES Agilent 5100 SVDV pro stanovení Cu, Fe, Na a S v ethanolu paliv podle metod ASTM D4806 a ANP Resolution 19/2015. Hlavním cílem bylo ověřit citlivost, přesnost, linearitu, detekční limity a dlouhodobou stabilitu měření.

Použitá metodika a instrumentace

• Agilent 5100 SVDV ICP-OES s Dichroic Spectral Combiner (DSC), vertikální dual view a SSRF 27 MHz pro stabilní organické plazma.
• Parametry plazmy: výkon 1,5 kW, tok argonu 12 L/min, auxilární plyn 1 L/min, nebulizér 0,6 L/min, výška pozorování 8 mm, 3 replikace, doba čtení 20 s, stabilizace 15 s.
• Příprava vzorků a standardů: 10× ředění v 1 % HNO3 (vzorky) a 10 % ethanolu s 1 % HNO3 (multielementové standardy Cu do 10 mg/L, Fe/Na do 40 mg/L, S do 100 mg/L).

Hlavní výsledky a diskuse

• Detekční limity dosahují hodnot pod požadovanými mezinárodními limity pro Cu, Fe, Na a S.
• Kalibrační křivky vykázaly vynikající linearitu (r > 0,9999), zejména pro Na a S.
• Dlouhodobá stabilita (150 min) ukázala odchylky do ±10 % u Cu, Fe a S.
• Spike recovery v rozmezí 88–108 % s RSD < 3,3 %, potvrzující přesnost a reprodukovatelnost metody.
• V reálných vzorcích byly detekovány koncentrace S 0,37–1,65 mg/kg a Na 0,11–0,17 mg/kg.

Přínosy a praktické využití metody

Tento postup umožňuje rychlou a spolehlivou analýzu kovových a sírových kontaminantů v bioethanolu při nízké spotřebě argonu, vysoké propustnosti vzorků a minimální přípravě.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může zahrnovat rozšíření metody na další stopové prvky, plnou automatizaci přípravy vzorků, využití chemometrických přístupů a strojového učení pro pokročilé zpracování dat a integraci do on-line monitorovacích systémů ve výrobě bio-paliv.

Závěr

Agilent 5100 SVDV ICP-OES splňuje požadavky norem ASTM D4806 a ANP Resolution 19/2015, poskytuje nízké detekční limity, vysokou přesnost a dlouhodobou stabilitu pro stanovení Cu, Fe, Na a S v ethanolu paliv. Jednoduchá příprava a robustní provoz předurčují metodu pro rutinní kontrolu kvality bio-paliv.

Reference

• ASTM D4806 – Standard Specification for Denatured Fuel Ethanol for Blending with Gasolines for Use as Automotive Spark-Ignition Engine Fuel, 2015.
• ANP Resolution no. 19/2015 – Brazilian National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels, D.O.U. April 16, 2015.