Analysis of diesel using the 4100 MP-AES

Význam tématu

Stopové prvky jako Mg, Ca, Na a K mohou v naftových palivech vyvolávat korozi a usazeniny na motorech a turbínách při vysokých teplotách. Dodržení norem ASTM D6751 a EN 14538 je klíčové pro zajištění spolehlivosti provozu a ochranu komponent.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této aplikace bylo demonstrovat schopnost stanovit stopové prvky v dieselových palivech pomocí Agilent 4100 MP-AES, včetně uvedení postupu přípravy vzorků, kalibrace a optimalizace metodiky.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza byla prováděna na Agilent 4100 MP-AES s magneticky vázanou mikrovlnnou plazmou generovanou dusíkem. Pro prevenci karbonových usazenin byl použit External Gas Control Module pro řízený přívod vzduchu do plazmy a inertní OneNeb nebulizér se solventně odolnými hadičkami a dvouprůchodovou cyklonovou nádobkou. Software MP Expert automaticky optimalizuje parametry (vlnová délka, tlak nebulizéru, korekce pozadí) a řídí měření. Vzorky se připravovaly podle normy EN 14538, kalibrace se prováděla v rozsahu 0,5–10 ppm s matricovým vyrovnáním.

Hlavní výsledky a diskuse

Metody detekční limity dosáhly 2,7 ppb pro Mg a K, 8,2 ppb pro Ca a 18,7 ppb pro Na. Spike recovery test ukázal obnovu 93–97 % pro koncentraci 0,5 ppm. Kalibrační křivky byly vysoce lineární (R² ≥ 0,9999). Nitrogenová plazma prokázala vysokou odolnost vůči organické matrici a úspěšnou automatickou korekci pozadí.

Přínosy a praktické využití metody

Nízké provozní náklady oproti plamenové AAS díky eliminaci drahých a nebezpečných plynů, zvýšená bezpečnost bez acetylenu a N₂O, možnost bezobslužného provozu a vyšší produktivita bez potřeby výměny výbojek. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu kvality nafty a biodieselu v průmyslových i laboratorních podmínkách.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření na aplikace v různých biopalivech a komplikovaných organických matricích, integrace s robotizovanými vzorkovači, hyphenované techniky (např. GC-MP-AES) a využití pokročilých datových analýz či umělé inteligence pro prediktivní monitoring kvality paliv.

Závěr

Agilent 4100 MP-AES představuje efektivní, citlivou a bezpečnou metodu pro stanovení stopových kovů v naftě. Významná odolnost vůči organickému zatížení, automatizovaná optimalizace a nízké náklady jej činí ideálním nástrojem pro rutinní analýzy dle příslušných norem.

Reference

• ASTM D6751 – Standard Specification for Biodiesel Fuel Blend Stock (B100) for Middle Distillate Fuels, ASTM International.
• J. Moffett a G. Russell, Evaluation of a novel nebulizer using an inductively coupled plasma optical emission spectrometer, Agilent Application Note 5990-8340EN.
• EN 14538:2006 – Fat and oil derivatives – Fatty acid methyl ester (FAME) – Determination of Ca, K, Mg and Na content by optical emission spectral analysis with inductively coupled plasma (ICP OES), European Committee for Standardization.