汽油产品的PONA分析,是针对汽油中的各类组份进行分离定量,其中PONA是Paraffin(石腊基)、Olefin(烯烃)、Naphthene(环烷)和Aromatic(芳香烃)四个英文字母的首字母组合。利用毛细管气相色谱法进行的PONA分析采用高理论塔板数的非极性毛细管柱,尽可能的将烃类分离成许多色谱峰,然后根据碳原子数和烃类型对每一个色谱峰进行定性和定量。那么对于几百种汽油组份的分离情况就尤为重要,现对GS-Tek所生产的150m长及100m长的PONA分析色谱柱的分离情况做如下测试,测试其具体的分离情况。
分析一:烃类及醇类在150m长度GsBP-1色谱柱的分离
烃类和醇类是汽油中的关键成分,其含量情况也是用户所广泛关注的。在大多数应用中,一般要求分析初始温度低于室温,如 25°C,这是很难达到的,需要GC配备特殊的制冷装置。
而对于我们新的 150m 色谱柱,我们使用 35°C 作为初始温度,完全能够满足分离要求。
本次分析中的仪器条件记录如下
测试过程及结果如下
测试条件:
GC系统:Agilent 7890B,具分流不分流进样口, FID检测器
柱温箱升温程序:35 °C for 15 min, 15 °C/min to 200 °C for 10min, 30°C/min to 240°C for 10min
进样口温度:240°C
FID检测器温度:260°C
载气类型:氢气
测试样品:自制 CO2、H2O、甲醇蒸汽与 H2 混合,手动进样
载气条件:分流模式,分流比:50:1,恒流模式,1.0 ml/min
进样体积:0.1ul
色谱柱:GsBP-1,150 m x 0.25 mm x 1 μm cat no 9006-5A10
典型谱图1:汽油中包括烃和醇等各组分出峰情况
典型谱图2:分析汽油中的烃和醇局部放大显示图9.5-24.5min
组分表:仅识别典型组份
Peak# | Compound | RT(min) |
1 | Methanol | 13.836 |
2 | Isobutane | 14.206 |
3 | n-Butane | 14.588 |
4 | 1-Butene | 15.172 |
5 | t-butene | 16.837 |
6 | Ethanol | 17.398 |
7 | Isopentane | 18.124 |
8 | Isopropyl alcohol | 18.462 |
9 | N-pentane | 18.672 |
10 | t-butanol | 19.727 |
11 | sec-butanol | 22.98 |
12 | N-hexane | 23.777 |
13 | Heptane | 27.855 |
14 | Octane | 30.437 |
15 | Nonane | 32.567 |
16 | Decane | 34.748 |
17 | Undecane | 36.768 |
18 | Dodecane | 38.861 |
结论:GS-Tek所产150m长度GsBP-Petro 色谱柱可将乙醇、甲醇、异丙醇与其它醇类与汽油样品中的轻烃分离,使醇类的定量更加可靠且准确。且分析初始温度为 35°C,对于大多数 GC 在标准实验室环境中很容易实现和达到。
分析二:通过 ASTM D5501-04 方法测定汽油组成
在本实验中,我们使用特殊的 100m 色谱柱测试汽油样品,共得到 261 个峰。仪器条件如下;
测试过程及结果如下
测试条件:
GC系统:Agilent 7890B,具分流不分流进样口, FID检测器
柱温箱升温程序:35°C (15min) 30°C /min to 250°C 30min
进样口温度:240°C
FID检测器温度:280°C
载气类型:氢气
测试样品:自制 CO2、H2O、甲醇蒸汽与 H2 混合,手动进样
载气条件:分流模式,分流比:50:1,恒流模式,1.3 ml/min
Sample: gasoline
色谱柱:7425-A010 100 m x 0.25 mm
典型谱图1:ASTM D5501-04 测定汽油组成
典型谱图2:Zoom-in chromatogram 3-17min
分析三:汽油中的含氧化合物分析
汽油中的含氧化合物的分离情况一直被广泛关注, GS-Tek 生产的 PONA 色谱柱具有改进的汽油分析性能,特别是应对汽油中分离含氧化合物及烃类的分离
具体分析仪器条件如下;
测试过程及结果如下
测试条件:
GC系统:Agilent 7890B,具分流不分流进样口, FID检测器
柱温箱升温程序:35℃ (8.5min), 22℃/min -48℃ (27min), 3℃/min -141℃ (1min), 1℃/min -275℃ (2min)
进样口温度:240°C
FID检测器温度:325°C
载气类型:氢气
测试样品:自制 CO2、H2O、甲醇蒸汽与 H2 混合,手动进样
载气条件:分流模式,分流比:50:1,恒流模式,1.3 ml/min
Sample:ASTM D6730 Samples 1ul
色谱柱:GsBP-Pona, 100m, 0.25mm ID, 0.5μm (PN: 9006-Pona)
典型谱图:
组分表:
结论:我们的 GsBP 色谱柱 9006-pona 具有良好的惰性,是分离高岭土成分,尤其是低含量含氧化合物的理想选择。苯和 1-甲基环戊烯是汽油中的关键对,可以以 2.18 的分辨率完全分离。
综述:100m长的9006-PONA及150m长的9006-5A10均能对汽油产品实现极佳的分离,特别是某些特别关注的组份,良好的分离情况有助于对其进行定量处理。GS-Tek所生产的150m长9006-5A10,更是能够消除GC硬件的限制,在不需要低温,在常规分析条件下既能实现极佳的分离效果。