ГОСТ 29040-91

Группа Б19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР


БЕНЗИНЫ

Метод определения бензола и суммарного содержания ароматических углеводородов

Gasolines. Method of determination of benzene
and total aromatics

    
    
Дата введения 1992-07-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

    
    1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической и нефтеперерабатывающей промышленности
    
    РАЗРАБОТЧИКИ
    
    Е.М.Никоноров, д-р техн. наук; В.В.Булатников, канд. техн. наук; В.Д.Милованов, канд. техн. наук; С.А.Леонтьева, д-р хим. наук; Г.И.Москвина, канд. техн. наук; Л.А.Садовникова, канд. техн. наук; В.А.Квасова, канд. хим. наук; О.М.Лукашина; Н.М.Королева
    
    2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 26.06.91 N 998
    
    3. Срок первой проверки - 1996 г.
    
    4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
    
    5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
    

    
    
    Настоящий стандарт устанавливает газохроматографический метод определения бензола от 1,0 до 10,0% и суммарного содержания ароматических углеводородов в автомобильных бензинах.
    
    Сущность метода заключается в хроматографическом разделении углеводородов бензина на высокополярной селективной неподвижной фазе, обеспечивающей элюирование бензола после насыщенных и олефиновых углеводородов и определении бензола и суммарного содержания ароматических углеводородов.
    
    Продолжительность определения - 10-20 мин.
    
    

1. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

    
    Хроматограф ЛХМ-80 или аналогичного   типа с детектором по теплопроводности или пламенно-ионизационным, интегратором и колонкой из нержавеющей стали длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм. Газовое питание хроматографа осуществляется согласно инструкции, прилагаемой к прибору.
    
    Твердые носители:
    
    хроматон N-AW-HMDS (0,20-0,25 мм), цветохром ДМДХС или аналогичный носитель, обработанный кислотой;
    
    хромосорб PAW (0,15-0,18 мм).
    
    Неподвижная фаза:
    
    1, 2, 3, 4, 5, 6-гексакис-бета (цианэтокси) гексан (ГЦЭГ);
    
    нитрилсиликон (OV-275).
    
    Растворители:
    
    хлороформ, ч, по ГОСТ 20015;
    
    ацетон, ч, по ГОСТ 2603;
    
    спирт этиловый, 1 сорт, по ГОСТ 18300;
    
    петролейный эфир.
    
    Эталоны для хроматографии, х.ч:
    
    бензол по ТУ 6-09-779;
    
    толуол по ТУ 6-09-786;
    
    этилбензол по ГОСТ 9385;
           

   -ксилол по ТУ 6-09-915;
         

   - ксилол по ТУ 6-09-4565;        

    - ксилол по ТУ 6-09-4609;
    

    нонан по ТУ 6-09-660;
    
    декан по ТУ 6-09-659;
   
    додекан по ТУ 6-09-3730;

    1, 2, 4-триметилбензол по ТУ 6-09-785;
    
    1, 3, 5-триметилбензол по ТУ 6п-45 или ТУ 6-05-06-1228;
    
    алкилбензин (алкилат) по ТУ 38.101372 или бензин деароматизированный по ГОСТ 12329.
    
    Микрошприц объемом 1 мкдм (1 мкл) с ценой деления 0,02 мкдм (0,02 мкл).
    
    Секундомер с ценой деления не более 0,2 с.
    
    Чашка фарфоровая по ГОСТ 9147.
    
    Цилиндр на 100 см по ГОСТ 1770.
    
    Линейка измерительная с ценой деления шкалы не более 0,01 см.
    
    Лупа измерительная с ценой деления шкалы не более 0,01 см.
    
    Баня водяная любого типа.
    
    Весы лабораторные 2-го класса точности с пределом взвешивания 200 г.
    
    Допускается применять аппаратуру по классу точности и реактивы по квалификации не ниже указанных в настоящем стандарте.
    

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

    
    2.1. Приготовление насадки для колонки
    
    Насадку готовят в зависимости от анализируемого бензина.
    
    Для анализа бензинов с температурой кипения до 205 °С:
    
    насадку готовят в количестве (10,0±0,5) г, из которых 10% составляют неподвижная фаза ГЦЭГ и 90%-ный твердый носитель хроматон N-AW-HMDS. В качестве растворителя используют хлороформ в количестве 100 см.
    
    Для анализа бензинов с температурой кипения до 215 °С:
    
    насадку готовят в количестве (17,0±0,5) г, из которых 30% составляют неподвижная фаза OV-275 и 70% твердый носитель - хромосорб PAW. В качестве растворителя используют ацетон в количестве 100 см.
    
    Насадку готовят в вытяжном шкафу на водяной бане при постоянном осторожном перемешивании до полного удаления растворителя.
    
    2.2. Подготовка хроматографической колонки и заполнение ее насадкой осуществляются в соответствии с инструкцией к хроматографу.
    
    2.3. Колонку присоединяют к испарителю хроматографа и термостатируют в потоке газа-носителя от 50 °С при программировании температуры со скоростью 2 °С/мин до 140 °С с неподвижной фазой ГЦЭГ пли 160 °С с неподвижной фазой OV-275. Выдерживают при максимальной температуре 3 ч. Затем термостат охлаждают и соединяют колонку с детектором.
    
    

3. ОТБОР ПРОБ

    
    Отбор проб - по ГОСТ 2517.
    
    

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

    
    4.1. Включение хроматографа, установку заданных параметров, настройку электрических блоков и регистратора проводят согласно инструкции, прилагаемой к прибору.
    
    4.2. Оптимальные условия проведения испытания бензина приведены в табл.1.
    

Таблица 1

    
    При использовании хроматографов других типов или других твердых носителей допускается изменять условия проведения анализа бензинов, указанные в табл.1, но при этом бензол должен элюироваться после додекана, а четкость разделения углеводородов должна быть не хуже, чем на приведенной хроматограмме (черт.1).
    
    4.3. Хроматограммы рассчитывают с помощью интегратора или ручным способом.
    
    

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

    
    5.1. Определение поправочных коэффициентов
    
    5.1.1. Для установления поправочных коэффициентов чувствительности детектора к углеводородам относительно стандарта (бензола), поправочный коэффициент для которого принимается равным 1, готовят три-пять калибровочных смесей, имитирующих анализируемый бензин. Например, готовят смесь следующего состава в процентах (по массе):
    

        где  - сумма массовых долей предыдущих компонентов в смеси, %.
    
    Анализ смеси проводят при условиях, указанных в табл.1. Поправочный коэффициент чувствительности детектора к углеводороду () вычисляют по формуле
                           

                                                                                     ,                                                                                                                (1)

где - масса компонента в калибровочной смеси, г;

- масса компонента в калибровочной смеси, выбранного в качестве стандарта (бензол), г;
    
- площадь пика компонента в калибровочной смеси;
    
- площадь пика компонента в калибровочной смеси, выбранного в качестве стандарта.
    
    5.2. Хроматограмму бензина рассчитывают методом внутренней нормализации (сумма площадей всех пиков на хроматограмме принимается равной 100% с учетом поправочных коэффициентов).
    
    

Хроматограммы бензина АИ-92 и внутреннего
стандарта (додекан)

Фаза ГЦЭГ

Фаза OV-275

1 - неароматические углеводороды; 2 - додекан; 2 - бензол; 3 - толуол; 4 - этилбензол,-,-ксилол; 5, 6 - -ксилол, ароматические углеводороды ; 7-13 - ароматические углеводороды
Черт.1

 Массовую долю бензола () в процентах вычисляют по формуле

                                                                                             ,                                                                                                         (2)

где - площадь пика бензола;

- поправочный коэффициент бензола, равный 1;
    
- сумма площадей пиков с учетом поправочных коэффициентов.
    
    Суммарную массовую долю ароматических углеводородов () в процентах вычисляют по формуле
    

                                                                                     ,                                                                                             (3)

    
где - сумма площадей пиков с учетом поправочных коэффициентов;

- площадь пика насыщенных и олефиновых углеводородов;
    
- поправочный коэффициент чувствительности для насыщенных и олефиновых углеводородов.
    
    5.3. При определении массовой доли только бензола в бензине можно использовать метод внутреннего стандарта.
    
    В качестве внутреннего стандарта рекомендуется использовать додекан в количестве 3-5%.
    
    Массовую долю бензола () в процентах вычисляют по формуле
    

                                                                             ,                                                                                                                          (4)

где , - площади пиков бензола и внутреннего стандарта;

- отношение массы внутреннего стандарта к массе анализируемой смеси (без стандарта);
    
, - поправочные коэффициенты чувствительности бензола и внутреннего стандарта.
    
    5.4. Объемную долю бензола () в процентах вычисляют по формуле
    

                                                                              ,                                                                                                                                           (5)

где -плотность бензина по ГОСТ 3900, г/см;
    
- массовая доля бензола, %;
    
- плотность бензола, 0,879 г/см.
    .
    Суммарную объемную долю ароматических углеводородов () в процентах вычисляют по формуле
    

                                                                         ,                                                                                                                                          (6)

где - плотность ароматических углеводородов, рассчитанная согласно составу анализируемого бензина по формуле

                                                                      ,                                                                                                                                           (7)

    где , - массовая доля и плотность индивидуальных ароматических углеводородов и групп ароматических углеводородов, элюируемых одним пиком на хроматограмме и рассчитанных на основании   индивидуального углеводородного состава бензина риформинга.
    
    Плотности индивидуальных  ароматических углеводородов и групп ароматических углеводородов, идентифицированные на хроматограмме, приведены в приложении.
    
    5.5. За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух последовательных определений и округляют до десятичного знака.
    
    

6. ТОЧНОСТЬ МЕТОДА

         
    6.1. Сходимость
    
    Два результата определений, полученные одним исполнителем, признаются достоверными (с 95%-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значения, приведенного на черт. 2 для большего результата для массовой доли бензола и 1% - для суммарной массовой доли ароматических углеводородов.
    

Черт. 2

    6.2. Воспроизводимость
    
    Два результата испытаний, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95%-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает 0,4% для массовой доли бензола и 2% - для суммарной массовой доли ароматических углеводородов.
    

ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное

ПЛОТНОСТЬ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ,
ИДЕНТИФИЦИРОВАННЫХ НА ХРОМАТОГРАММЕ

    
Таблица 2

Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1992