Quantitative Analysis of FAME (Fatty Acid Methyl Ester) in Diesel Fuel by FTIR

Význam tématu

Využití biologicky odvozených paliv pro dieselové motory představuje klíčový nástroj ke snížení emisí skleníkových plynů a závislosti na fosilních surovinách. Měření obsahu mastných kyselin v podobě methylesterů (FAME) v naftě je zásadní pro zajištění kvality paliva, plnění mezinárodních norem a bezpečný provoz spalovacích motorů.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentované studie je zavést a ověřit kvantitativní FTIR metodu podle standardu EN14078 pro stanovení FAME v motorové naftě. Autoři připravili sérii vzorků s různými koncentracemi a porovnali přesnost, linearitu a opakovatelnost měření.

Použitá metodika a instrumentace

Pro měření byla použita Fourierova transformní infračervená spektrometrie IRSpirit-T (Shimadzu) s KBr optickou deskou a horizontálním přenosovým příslušenstvím Pearl (Specac) s optickou dráhou 25 µm. Spektrální rozlišení bylo 4 cm-1 a každé měření bylo složeno ze 20 akumulovaných skenů s apodizační funkcí Sqr-Triangle a detektorem DLATGS. Jako rozpouštědlo posloužil cyklohexan. Vzorky s FAME v koncentracích 0,1–1,0 obj.% byly připraveny ředěním standardního FAME (90 %) v naftě.

Hlavní výsledky a diskuse

Ve spektru se pro kvantifikaci využívá vrchol esterové karbonylové skupiny při 1747,8 cm-1 s baseline mezi 1670 a 1820 cm-1. Kalibrační křivka vykázala lineární závislost s koeficientem korelace 0,999. Opakovatelnost měření byla ověřena na vzorku s 0,6 obj.% FAME, kde rozdíl dvou měření dosáhl pouhých 0,003 obj.%, což výrazně splňuje povolenou chybu 0,029 obj.% stanovenou normou EN14078.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a přesná analýza bez nutnosti náročné přípravy vzorku.
• Jednoduché čištění a údržba příslušenství Pearl ve srovnání s konvenčními tekutými kyvetami.
• Možnost implementace v laboratorích kvality paliv a průmyslové analytice.
• Plná shoda s platnými evropskými normami EN14214, EN590 a EN14078.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření FTIR metod do oblasti online monitoringu výroby biopaliv, integrace s automatizovanými pracovními stanicemi a využití chemometrických přístupů pro korekci maticového efektu. Dalším směrem je vývoj mobilních zařízení pro terénní měření obsahu FAME a rozšíření metody na jiné typy bio a syntetických paliv.

Závěr

Transmission FTIR s příslušenstvím Pearl představuje efektivní a robustní nástroj pro kvantifikaci FAME v motorové naftě. Metoda splňuje požadavky norem, nabízí vysokou přesnost, linearitu a vynikající opakovatelnost, což ji činí vhodnou pro rutinní kontrolu kvality paliv.

Reference

1. EN14214: Liquid petroleum products – Fatty acid methyl esters (FAME) for use in diesel engines and heating applications – Requirements and test methods
2. EN590: Automotive fuels – Diesel – Requirements and test methods
3. Agentura pro přírodní zdroje a energii, Ministerstvo průmyslu a obchodu Japonska: “Securing the Quality of Petroleum Products” (METI)
4. EN14078: Liquid petroleum products – Determination of fatty acid methyl ester (FAME) content in middle distillates – Infrared spectrometry method