Direct measurement of metallic impurities in petroleum fuels using the 4100 MP-AES

Význam tématu

Monitorování stopových kovů v benzinu a petrodiesele je klíčové pro zachování kvality paliva a prevenci koroze a usazování na pohyblivých částech motorů. Dodržení limitů definovaných normami ASTM (např. D6751, D2880) je nezbytné pro spolehlivý provoz spalovacích motorů a turbín.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit přímou analýzu Mg, Ca, Na a K v benzinu bez nutnosti ředění či mineralizace pomocí Agilent 4100 MP-AES s dusíkovou plasmou. Studie demonstruje snadné měření v organických matricích a splnění požadavků na detekční limity i přes vysokou těkavost vzorku.

Použitá metodika a instrumentace

• Agilent 4100 MP-AES s mikrovlnným dusíkovým plazmatem
• Externí modul řízení plynů (EGCM) pro řízené vkládání vzduchu a prevenci uhlíkových usazenin
• OneNeb inertní nebulizér s vysokou účinností a úzkou distribucí kapek
• IsoMist chlazená dvouprůchodová skleněná komůrka pro snížení parní zátěže
• Software MP Expert s automatickou optimalizací parametrů a kalibrací metodou standardních přídavků

Hlavní výsledky a diskuse

• Meze detekce v benzinu: Mg 2,7 ppb; Ca 4,3 ppb; Na 5,3 ppb; K 29,4 ppb
• Korelační koeficienty kalibrací: Mg, Ca, Na, K > 0,9993
• Obnovení přídavku (1,1 ppm): Mg 100 %; Ca 95 %; Na 100 %; K 96 %

Přínosy a praktické využití metody

• Přímá analýza vysoce těkavých vzorků bez předchozích chemických úprav
• Eliminace nebezpečných plynů (žádný acetylén či oxid dusný), nižší náklady než u plamenové AAS
• Zvýšená vzorková průchodnost a automatizace metodiky díky MP Expert
• Odstranění potřeby dutých katodových lamp

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na biopaliva a letecká paliva
• Integrace s online monitorovacími systémy v rafineriích
• Vývoj přenosných MP-AES zařízení pro terénní analýzy
• Analýza širšího spektra kovových kontaminantů v různých organických matricích

Závěr

Agilent 4100 MP-AES s dusíkovou plasmou spolu s EGCM, nebulizérem OneNeb a chlazenou komůrkou IsoMist umožňuje rychlou a spolehlivou analýzu stopových prvků v benzinu bez složitých předúprav, s vynikající citlivostí, přesností a nižšími provozními náklady.

Reference

1. ASTM D6751-11b Standard Specification for Biodiesel Fuel Blend Stock (B100) for Middle Distillate Fuels, ASTM International
2. ASTM D2880-03 Standard Specification for Gas Turbine Fuel Oils, ASTM International
3. J. Moffett, G. Russell Evaluation of a novel nebulizer using an inductively coupled plasma optical emission spectrometer, Agilent Application Note 5990-8340EN