Межгосударственный стандарт ГОСТ 29040-91 "Бензины. Метод определения бензола и суммарного содержания ароматических углеводородов" (утв. постановлением Госстандарта СССР от 26 июня 1991 г. N 998) (утратил силу)

Межгосударственный стандарт ГОСТ 29040-91
"Бензины. Метод определения бензола и суммарного содержания ароматических углеводородов"
(утв. постановлением Госстандарта СССР от 26 июня 1991 г. N 998)

Gasolines. Method of determination of benzene and total aromatics

Дата введения 1 июля 1992 г.

Введен впервые

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;

- о-ксилол по ТУ 6-09-915;

- м-ксилол по ТУ 6-09-4565;

- n-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 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
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 АИ-92 и внутреннего стандарта (додекан)

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):

- алкилат (или бензин деароматизированный)	50-45
- нонан	4-5
- декан	1-2
- бензол	5-2
- толуол	7-10
- этилбензол	3-4
- n-ксилол	5-4
- м-ксилол	15-20
- о-ксилол	5-4
- ароматический углеводород С_9	100 - сумма (С_i),

где сумма (С_i) - сумма массовых долей предыдущих компонентов в смеси, %.

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

           m  x S

            i    ст

      К  = --------,                                                  (1)

       i   m   х S

            ст    i

      где m   - масса компонента в калибровочной смеси, г;

           i

          m   - масса компонента в калибровочной смеси, выбранного в  ка-

           ст   честве стандарта (бензол), г;

          S   - площадь пика компонента в калибровочной смеси;

           i

          S   - площадь пика компонента в калибровочной смеси, выбранного

           ст   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

          S  x K

           2    2

      Х = --------------- x 100,                                      (2)

            n

          сумма (S  x K )

          i = 1   i    i

      где S               - площадь пика бензола;

           2

          К               - поправочный коэффициент бензола, равный 1;

           2

            n

          сумма (S  x K ) - сумма площадей пиков   с  учетом  поправочных

          i = 1   i    i

                            коэффициентов.

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

             n

           сумма (S  x K  - S  x K )

           i = 1   i    i    1    1

      Х  = ------------------------ x 100,                            (3)

       a     n

           сумма (S  x K )

           i = 1   i    i

            n

      где сумма (S  x K ) - сумма площадей  пиков  с  учетом  поправочных

          i = 1   i    i

                            коэффициентов;

          S               - площадь пика насыщенных и олефиновых  углево-

           1                дородов;

          К               - поправочный коэффициент чувствительности  для

           1                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_i) в процентах вычисляют по формуле

           S  x K

            i    i

      Х  = --------- х 100 х R,                                       (4)

       i   S   х K

            ст    ст

      где S , S   - площади пиков бензола и внутреннего стандарта;

           i   ст

          R       - отношение массы внутреннего стандарта к массе  анали-

                    зируемой смеси (без стандарта);

          К , K   - поправочные коэффициенты чувствительности  бензола  и

           i   ст   внутреннего стандарта.

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

           ро  x Х

             1

      Х' = -------,                                                   (5)

            ро

              2

                                                    3

      где pо  - плотность бензина по ГОСТ 3900, г/см ;

            1

          X   - массовая доля бензола, %;

                                             3

          ро  - плотность бензола, 0,879 г/см .

            2

Суммарную объемную долю ароматических углеводородов (Х'_a) в процентах вычисляют по формуле

           ро  x Х

             1    а

      Х' = -------,                                                   (6)

       а    ро

              а

      где ро  - плотность ароматических углеводородов, рассчитанная   со-

            а   гласно составу анализируемого бензина по формуле

             n

           сумма (ро  x Х )

           i = 1    i    i

      ро  = ---------------,                                          (7)

        а        X

                  a

      где X , pо  - массовая доля и плотность индивидуальных  ароматичес-

           i    i   ких углеводородов и групп ароматических   углеводоро-

                    дов, элюируемых одним пиком на хроматограмме и   рас-

                    считанных      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.

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.