ГОСТ 29040-91

БЕНЗИНЫ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕНЗОЛА И СУММАРНОГО СОДЕРЖАНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Нижний Новгород

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

БЕНЗИНЫ

Метод определения бензола и суммарного содержания ароматических углеводородов

Gasolines.

Method of determination of benzene and total aromatics MKC 75.160.20

Дата введения 01.07.92

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 (OY-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;

—    G-ксилол по ТУ 6—09—915;

—    лт-ксилол по ТУ 6—09—4565;

—    и-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;

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

^    ©    Издательство    стандартов,    1992

© ИПК Издательство стандартов, 2004

ГОСТ 29040-91 С. 2

—    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 мкдм³ (1 мкл) с ценой деления 0,02 мкдм³ (0,02 мкл).

Секундомер с ценой деления не более 0,2 с.

Чашка фарфоровая по ГОСТ 9147.

Цилиндр на 100 см³ 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 % составляет неподвижная фаза ГЦЭГ и 90 % — твердый носитель хроматон N-AW-HMDS. В качестве растворителя используют хлороформ в количестве 100 см³.

Для анализа бензинов с температурой кипения до 215 °С:

насадку готовят в количестве (17,0 ± 0,5) г, из которых 30 % составляет неподвижная фаза OV-275 и 70 % — твердый носитель хромосорб PAW. В качестве растворителя используют ацетон в количестве 100 см³.

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 или 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

Показатель Значение Скорость диаграммной ленты, мм/ч: — при работе с ГЦЭГ 600; 720 — при работе с OV-275 240; 300 Объем пробы, мкдм3 (мкл) 1 Температура термостата колонки, °С: — при работе с ГЦЭГ 90-110 — при работе с OV-275 150 Температура испарителя, °С 250

С. 3 ГОСТ 29040-91

Продолжение табл. 1

Показатель Значение Температура детектора, °С 150 Ток детектора по теплопроводности, мА 150 Расход газа-носителя, см3/мин 30-40 Расход газов для пламенно-ионизационного детектора, см3/мин: — водород 30 — воздух 300

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 приведенных хроматограммах (черт. 1).

Хроматограммы бензина А И-92 и внутреннего стандарта (додекан)

Фаза ГЦЭГ    Фаза    OV-275

1 — неароматические углеводороды; 2а — додекан; 2 — бензол; 3 — толуол; 4 — этилбензол, п-, .«-ксилол;

5, 6 — о-ксилол, ароматические углеводороды С₉; 7—13 — ароматические углеводороды С₉—С₁₀

Черт. 1

4.3. Хроматограммы рассчитывают с помощью интегратора или ручным способом.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5Л. 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):

ГОСТ 29040-91 С. 4

— алкилат (или бензин деароматизированный)	50-45
— нонан	4-5
— декан	1-2
— бензол	5-2
— толуол	7-10
— этилбензол	3-4
— rt-ксилол	5-4
— ж-ксилол	15-20
— 0-КСИЛОЛ	5-4
— ароматический углеводород С9	100—ЕС/,

где EQ — сумма массовых долей предыдущих компонентов в смеси, %.

Анализ смеси проводят при условиях, указанных в табл. 1. Поправочный коэффициент чувствительности детектора к углеводороду (К,) вычисляют по формуле

(1)

_ »/ ‘ <$т

«‘ст • S, ’

где /и, — масса компонента в калибровочной смеси, г;

/и_сх — масса компонента в калибровочной смеси, выбранного в качестве стандарта (бензол), г;

Sj — площадь пика компонента в калибровочной смеси;

5_СТ — 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).

Массовую долю бензола (X) в процентах вычисляют по формуле

_Х=А-Ъ .100,    (2)

2S_rK_t

i = 1

где ^2 — площадь пика бензола;

К₂ — поправочный коэффициент бензола, равный 1;

П

Е Sj Kj — сумма площадей пиков с учетом поправочных коэффициентов.

1 = 1

Суммарную массовую долю ароматических углеводородов (Х_а) в процентах вычисляют по формуле

is_r K_i-S_l ■ к_х

Х_а = ‘——100,    (3)

2 S_t ■ K_t

i = 1

где Е Sj Kj — сумма площадей пиков с учетом поправочных коэффициентов;

/= 1

Si — площадь пика насыщенных и олефиновых углеводородов;

Ку — 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 (X,) в процентах вычисляют по формуле

С. 5 ГОСТ 29040-91

R — отношение массы внутреннего стандарта к массе анализируемой смеси (без стандарта); K_h fQj — поправочные коэффициенты чувствительности бензола и внутреннего стандарта.

5.4. Объемную долю бензола (X’) в процентах вычисляют по формуле

(5)

где pi — плотность бензина по ГОСТ 3900, г/см³;

X— массовая доля бензола, %; р₂ — плотность бензола, 0,879 г/см³.

Суммарную объемную долю ароматических углеводородов (Х_а‘) в процентах вычисляют по формуле

у, _ Pi •

** Ра ’

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

£р ,-х,

Ра ^=>~~Х^    ’    (?)

где X_h pi — 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 среднеарифметическое значение 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

ГОСТ 29040-91 С. 6

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

Номер пика на хроматограмме Углеводороды Плотность, г/см3 2 Бензол 0,8790 3 Толуол 0,8670 4 Этилбензол, п-, .м-ксилол 0,8640 5, 6 о-ксилол, ароматические С9 0,8760 7-13 Ароматические С9—Сю 0,8676

С. 7 ГОСТ 29040-91

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 № 998

3.    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4.    ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка Номер пункта, раздела ГОСТ 1770-74 Разд. 1 ГОСТ 2517-85 Разд. 3 ГОСТ 2603-79 Разд. 1 ГОСТ 9147-80 Разд. 1 ГОСТ 9385-77 Разд. 1 ГОСТ 12329-77 Разд. 1 ГОСТ 18300-87 Разд. 1 ГОСТ 20015-88 Разд. 1 ТУ 6п-45-89 Разд. 1 ТУ 6-05-06-1228 Разд. 1 ТУ 6-09-659-77 Разд. 1 ТУ 6-09-660-76 Разд. 1 ТУ 6-09-779-76 Разд. 1 ТУ 6-09-785-76 Разд. 1 ТУ 6-09-786-76 Разд. 1 ТУ 6-09-915-76 Разд. 1 ТУ 6-09-3730-74 Разд. 1 ТУ 6-09-4565-77 Разд. 1 ТУ 6-09-4609-78 Разд. 1 ТУ 38.101372-84 Разд. 1

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2004 г.

Редактор О. В. Гелемеева Технический редактор Л.А. Гусева Корректор В. И. Баренцева Компьютерная верстка И.А. Налейкиной

Изд. лиц. № 02354 от 14.07.2000. Сдано в набор 30.08.2004. Подписано в печать 13.09.2004. Уел. печл. 0,93. Уч.-изд.л. 0,70.

Тираж 126 экз. С 3926. Зак. 780.

ИПК Издательство стандартов, 107076 Нижний Новгород, Колодезный пер., 14. http://www.standards.ru e-mail: info@standards.ru Набрано в Издательстве на ПЭВМ Отпечатано в филиале ИПК Издательство стандартов — тип. «Московский печатник», 105062 Нижний Новгород, Лялин пер., 6.

Ппр № 080102