生物柴油脂肪酸甲酯中游离甘油

SH/T0796-2007—B-100生物柴油脂肪酸甲酯中游离甘油FNYSHCY09057B–100生物柴油脂肪酸甲酯中游离甘油和总甘油含量测定法气相色谱法F-NY-SH-CY-09057B–100生物柴油脂肪酸甲酯－游离甘油和总甘油含量测定法－气相色谱法1范围1.1本方法规定了采用气相色谱法测定B–100生物柴油脂肪酸甲酯中游离甘油和总甘油含量的方法。游离甘油的检测范围为0.005％（质量分数）～0.05％（质量分数），总甘油的检测范围为0.05％（质量分数）～0.5％（质量分数）。2原理样品经N–甲基–N–三甲基硅烷基三氟乙酰胺（MSTFA）硅烷化后，采用气相色谱法分析。定量过程采用双内标和四种参比物对结果进行校正。单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯和三脂肪酸甘油酯的测定分别采用单油酸甘油酯、二油酸甘油酯和三油酸甘油酯作为标准参考物。利用平均转化因子计算试样中键合甘油的含量。3相关技术术语3.1B–100生物柴油Biodiesel（B–100）由植物油或动物脂肪制备而成的一种燃料，组成为长链脂肪酸单烷基酯。3.2键合甘油Bondedglycerin单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯和三脂肪酸甘油酯分子中连接的甘油部分。3.3总甘油Totalglycerin游离甘油和键合甘油的总和。4意义和用途游离和键合甘油的含量反映生物柴油的质量。游离甘油含量高，会在储存过程中或燃料系统中产生分层现象；而总甘油含量高，则引起喷油嘴堵塞或者在喷油器的活塞和阀门等部位形成沉积物。5仪器5.1气相色谱仪系统参阅GB／T4946详细的名称和定义。5.1.1气相色谱仪：仪器配置必须能满足表1所规定的色谱分析条件的要求。5.1.2色谱柱：5％苯基二甲基聚硅氧烷交联键合固定相或100％二甲基聚硅氧烷固定相的开管柱，柱子的最高使用温度可达到400℃。柱长10m或15m，内径0.32mm，液膜厚度0.1μm的色谱柱可获得良好的分离效果。具有相同或更好的柱效或选择性的其它色谱柱也可使用。建议使用2m～5m长、内径0.53mm的高温色谱柱接在分析柱之前与进样口相连，这样可以使用自动进样器，同时可以延长柱子的使用寿命。5.2电子数据采集系统5..1积分仪或计算机：能够实现实时绘图和色谱数据转换，自动积分测量色谱峰的面积和保留时间。5.2.2数据处理系统可以实施多级内标校正运算过程，计算校正曲线的相关系数r2,并采用内标法对数据进行处理。表1色谱分析条件条件1冷柱头柱上进样口1μL色谱柱升温程序初温50℃保持1min一阶升温速率15℃／min到180℃二阶升温速率7℃／min到230℃三阶升温速率30℃／min到380℃，保持10min。条件270℃保持1min升温速率15℃／min到190℃升温速率7℃／min到260℃升温速率30℃／min到380℃，保持10min。检测器火焰离子化检测器（FID）检测器温度380℃载气类型氦气或氢气流量3mL／min（50℃时）氮气2mL／min（50℃时）6试剂和材料6.1试剂纯度：所用试剂均为分析纯。其他级别的试剂也可使用，必须保证不会降低分析的精度。6.2正庚烷：分析纯。6.3N–甲基–N–三甲基硅烷基三氟乙酰胺（MSTFA）：分析纯。6.4吡啶：分析纯。6.5载气：使用高纯度氦气、氢气或氮气，纯度大于99.99％。净化载气使用分子筛或其他的吸附剂去除水分、氧气和烃类杂质，选用的载气压力要保证载气的流速。6.6微升注射器或移液器：容量为100μL和250μL。6.7带盖样品瓶：带聚四氟乙烯密封垫，容量2mL和10mL。6.8容量瓶：10mL、25mL、50mL。7仪器准备7.1按照仪器厂家说明安装并老化色谱柱，色谱柱老化完成后，将色谱柱出口与检测器相连接，对系统检漏，并采取措施消除发现的漏点。在开始试验前，重新对系统进行检漏。8校正和标准化8.1校正标样的制备按要求制备表2所列的标样。直接在容量瓶中称量纯组分的质量，准确至01，用吡啶稀释至刻线。配好的标准溶液置于冰箱中保存备用。表2单组分储备溶液化合物CA.索引称量质量（mg）稀释体积（mL）甘油（R,S）–1–单–[顺–9–十八烯酰]甘油（单油酸甘油酯）1,3–二[顺–9–十八烯酰]甘油（二油酸甘油酯）1,2,3–三[顺–9–十八烯酰]甘油（三油酸甘油酯）（S）–（–）–1,2,4–丁三醇（内标1）正十五烷（替代内标1）1,2,3–三癸酰甘油（三癸酸甘油酯）（内标2）56–81–5111–03–52465–32–9122–32–742890–76–6629–62–9621–7–625505050252080501010102510108.2混合标样的制备按照表3所列的量，用微量注射器或移液器移取规定体积的校正标样于10mL带盖样品瓶中，制备五种混合标准溶液。向五种标准溶液中分别加入100μL的MSTFA，盖上瓶盖摇动，然后在室温下静置15min～20min，向样品瓶中加入约8mL的正庚烷，摇匀备用。表3标准溶液标准溶液编号12345甘油体积（μL）单油酸甘油酯体积（μL）二油酸甘油酯体积（μL）三油酸甘油酯体积（μL）1,2,4–丁三醇（μL）正十五烷（μL）三癸酸甘油酯（μL）10201010100100100305020201001001005010040401001001007015070701001001001002001001001001001008.3色谱分析如果使用自动进样器进样分析，取一定量的混合溶液于2mL带盖样品瓶中进样分析。8.4标准化8.4.1校正标样的测定采用与样品测定相同的色谱条件进行分析。向冷柱头柱上进样口注入1μL混合标样的硅烷化产物并开始采集，得到一张色谱图和积分报告。对每一种参比物，按照式（1）和（2）计算响应值之比（rspi）利质量比（amti）。)/A(Arspsii=……………………………………（1）式中：Ai一参比物的面积；As一内积。)/W(Wamtsii=……………………………………（2）式中：Wi一参比物的质量，mg；Ws一内标的质量，mg。以rspi作y轴，amti作x轴绘制每一种参比物的标准曲线。8.4.2按照式（3）计算每一种参比物的相关系数r2。相关系数r2应不小于0.99，如果计算的r2低于此值，检查仪器的参数和硬件配置并重新运行校正过程。()()(ΣΣΣ=2222yxxyr…………………………………（3）xXxi.=………………………………………（4）yYyi.=………………………………………（5）式中：Xi一质量比（amti）数据点；x一所有质量比（amti）数据点的平均值；Yi一相应响应比（rspi）数据点；y一所有响应比（rspi）数据点的平均值。8.4.3标准曲线方程：每种参比物的标准曲线方程用式（6）表示。xisxxissb)/A(Aa/WW+×=……………………………（6）式中：Ws一参比物的质量，mg；Wis一内标的质量，mg；Ax一参比物的峰面积；Ais一内标的峰面积；ax一校正曲线方群的斜率；bx一校止曲线方程的截距。9试验步骤9.1参照表1中给出的条件1或条件2设定仪器参数。直接在10mL样品瓶中称量约100mg试样，准确到0.1mg，再用微量注射器或移液器精确移取各100μL的内标和硅烷化试剂（MSTFA）于样品瓶中，摇匀，在室温下静置15min～20min，向样品瓶中加入约8mL的正庚烷，摇匀备用。9.2注射1μL样品的硅烷化产物于柱上进样口并运行仪器，得到色谱图和面积积分报告。9.3峰定性：根据标样的保留时间进行定性，其他峰的定性参照表4的相对保留时间以及图1所示参考谱图。单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯根据碳数的不同而分离。9.4单脂肪酸甘油酯由四个重叠峰组成，其相对于内标物二癸酸甘油酯的相对保留时间是0.76和0.83～0.86，C24的脂肪酸甲酯对应的一组峰的相对保留时间是0.80～0.82，不能计入单脂肪酸甘油酯。9.5二脂肪酸甘油酯同样按照碳数分离，但由于分子中双键位置的变化，色谱峰很难达到基线分离。相对保留时间为1.05～1.09的3至4个峰属于二脂肪酸甘油酯的色谱峰（碳数为34、36和38）。三脂肪酸甘油酯也按照碳数分离。相对保留时间介于1.16～1.31之间的色谱峰计算为二脂肪酸甘油酯（碳数为52、54、56和58）。表4组分相对保留时间化合物使用内标相对保留时间甘油1,2,4–丁三醇（内标1）正十五烷（替代内标1）1单棕榈酸甘油酯单油酸甘油酯、单亚油酸甘油酯、单亚麻酸甘油酯、单硬酯酸甘油酯三癸酸甘油酯（内标2）二脂肪酸甘油酯三脂肪酸甘油酯1122220.85（0.71a）1.001.000.760.83～0.861.001.05～1.091.16～1.31a采用正十五烷作内标甘油的相对保留时间为0.71。10计算和报告10.1在对色谱峰定性后，计算甘油、单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯对应各色谱峰的面积。根据标准曲线方程的斜率和截距，计算甘油、单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯的质量分数。10.1.1甘油的质量分数，按式（7）计算：100/WW)b/AA(aGis1gis1gg××+×=……………………（7）式中：G一试样中甘油的含量，％（质量分数）：Ag一甘油的峰面积；Ais1一内标1的峰面积；Wis1一内标1的质量，mg；W––试样的质量，mg；ag一校正曲线方程的斜率；bg一校正曲线方程的截距。10.1.2甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯各组分的质量分数，按式（8）计算：100/WW)b/AA(aGLis2o1is2glio1i××+×=…………………（8）式中：GLi一试样中各脂肪酸甘油酯的含量，％（质量分数）；Agli一每个脂肪酸甘油酯的峰面积；Ais2一内标2的峰面积；Wis2一内标2的质量，mg；W一试样的质量，mg；ao1一单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯的校正曲线方程的斜率；bo1一单脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯、三脂肪酸甘油酯的校正曲线方程的截距。10.1.3总甘油的质量分数按式（9）计算：总甘油质量分数=游离甘油质量分数+键合甘油质量分数……………（9）式中：游离甘油质量分数由式（7）求得；键合甘油质量分数=Σ（GLM，GLD，GLT）式中：GLM=0.2591×Σ单脂肪酸甘油酯的质量分数（由式（8）求得）：GLD=0.1488×Σ二脂肪酸甘油酯的质量分数（由式（8）求得）：GLT=0.1044×Σ二脂肪酸甘油酯的质量分数（由式（8）求得）。10.2报告游离甘油和总甘油的含量，精确至0.001％（质量分数）。11精密度和偏差11.1重复性同一操作者，使用相同仪器，对同一试样测得的两个验结果之差，不应超过表5所列的数值（95％置信水平）。表5重复性组分重复性，％（质量分数）游离甘油单脂肪酸甘油酯二脂肪酸甘油酯三脂肪酸甘油酯键合甘油总甘油0.0010.02l0.0210.0320.0080.00911.2偏差由于没有可供测试的标准物质，因此方法的偏差未确定。方法来源：SH/T0796-2007B－100生物柴油脂肪酸甲脂中游离甘油和总甘油含量测定法（气相色谱法）