Rapid and robust determination of silicon in gasoline using the Thermo Scientific iCAP PRO XP ICP-OES Radial system

Význam tématu

Křemík v benzinech může poškodit lambda-sondu auta, usazovat se ve spalovacím motoru a způsobovat poruchy katalyzátoru. Přesné stanovení jeho obsahu je klíčové pro zajištění kvality paliva a ochranu motorových systémů.

Cíle a přehled studie

Studie popisuje rychlou a odolnou metodu stanovení křemíku v motorovém benzinu dle normy GB/T 33647-2017 využitím systému Thermo Scientific iCAP PRO XP ICP-OES Radial. Po ředění vzorků isooktanem jsou benziny vstřikovány přímo do plazmatu s přídavkem kyslíku pro eliminaci uhlíkových interferencí.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrumentace: iCAP PRO XP ICP-OES Radial, vertikální keramický D-Torch SiAlON s integrovaným MFC pro přídavek O₂.
• Parametry: RF výkon 1300 W, chlazení -15 °C (IsoMist), koncentrační skleněný nebulizér, průtoky: nebulizační plyn 0,35 L/min, pomocný 1,5 L/min, chladicí 12 L/min, přídavný O₂ 40 mL/min.
• Příprava vzorků: benzín vsáděn do isooktanu poměrem 1:4 (m/m); kalibrace standardy Si 0,1–2,0 mg·kg⁻¹.

Hlavní výsledky a diskuse

• Kalibrace: lineární rozsah 0,1–2,0 mg·kg⁻¹, R²=0,9999, RSE=4,3 %.
• Detekční limity: instrumentální 0,004 mg·kg⁻¹, metodický (MDL) <0,02 mg·kg⁻¹, kvantifikační (MQL) 0,067 mg·kg⁻¹.
• Přídavek kyslíku významně snižuje uhlíkové emise a depozice na hořáku, prodlužuje intervaly údržby.
• Obnova: 90–95 % u benzinu 92#, 95#, 98#; opakovatelnost %RSD <1,5 %.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje kvantifikaci křemíku v benzinech do 1 minuty bez nutnosti digesce. Vysoká citlivost a přesnost podporují rutinní QA/QC v petrochemickém průmyslu při minimálních požadavcích na údržbu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na jiné organické matrixy (biopaliva, mazadla).
• Automatizace a vysokopropustné linky pro sériové analýzy.
• Vývoj pokročilých plazmových hořáků a technik pro další snížení interferencí.

Závěr

Metoda přímé injekce benzinu ředěného isooktanem do ICP-OES iCAP PRO XP Radial prokázala vysokou rychlost, citlivost a přesnost. Splňuje normu GB/T 33647-2017 a nabízí efektivní řešení pro stanovení křemíku v palivových produktech.

Reference

• GB/T 33647-2017: Stanovení obsahu křemíku v motorovém benzinu – ICP-OES.