多混合比生物柴油中脂肪酸甲酯成分分析的探索研究

凌 飛，卓可強，余德清，莫征杰

（浙江方圓檢測集團股份有限公司，浙江 杭州 310018）

隨著人口的增加和汽車保有量的持續增長，石油的需求量與日俱增，供需矛盾日益發生，人類對石油的依賴越來越強烈，石油的供給平衡制約著世界經濟的發展。為了避免石油危機的發生，近年來，各國紛紛尋找替代能源。其中生物柴油以能源可再生性，環境友好性，優異的排放性能受到各國的重視，越來越多的國家投入到對生物柴油的研究當中，生物柴油的實際使用主要采用與石油柴油調和的方法[1]。

不同來源的原料制得的生物柴油，成分和含量都存在差異，這些差異直接影響著生物柴油及后續產品的應用。因此，準確了解混合脂肪酸甲酯的成分和含量，對于生物柴油及后續產品的質量控制是十分必要的。本實驗旨在建立氣相色譜法測定生物柴油試樣中脂肪酸甲酯含量的分析方法，并將其應用于地溝油生物柴油與0#車用柴油混合燃料中脂肪酸甲酯成分分析[2-4]。

1 實驗部分

1.1 試驗樣品

生物柴油：浙江東江能源科技有限公司；0#車用柴油：中石化。

生物柴油與0#車用柴油配制體積比分別為0%、5%、10%、20%、50%、80%、100%的7種混合燃料，即 B0、B5、B10、B20、B50、B80、B100 燃油樣品。

1.2 儀器和試劑

安捷倫科技有限公司：7890A氣相色譜儀。色譜柱采用HP-INNOWAX聚乙二醇色譜柱，60 m×0.530 mm，膜厚1μm；FID檢測器。

試劑：正庚烷、棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯，均為色譜純。

1.3 氣相色譜條件

進樣量 1μL，分流比 10∶1；進樣口溫度：250.0℃，檢測器溫度：280.0℃，柱箱溫度：200℃，柱前壓：2.994 psi（約 20.64 kPa）；氫氣流量：35 mL/min，空氣流量：350 mL/min，載氣為高純氮氣，流量為25 mL/min。

1.4 標準溶液的配制

用正庚烷作為溶劑，配制棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯混合物標液，然后稀釋成一系列質量濃度梯度的溶液，分別加入水楊酸甲酯為內標物，進樣分析。

2 結果與討論

2.1 色譜分析結果

取混合標液和試樣進氣相色譜儀分析，確認各標準物質和內標物保留時間以及試樣對應保留時間的成分，由圖1可見，生物柴油各主要脂肪酸甲酯成分保留時間分別為水楊酸甲酯：9.222 min、棕櫚酸甲酯：16.358 min、硬脂酸甲酯：25.551 min、油酸甲酯：27.240 min、亞油酸甲酯：30.748 min、亞麻酸甲酯：36.336 min。

圖1 混合標液氣相色譜圖

2.2 線性關系

分別將各標準品與內標物水楊酸甲酯以不同質量比配置標準樣品，按分析條件進行測定，得到工作曲線方程，如下表1中所示。

表1 脂肪酸甲酯標準曲線及相關系數

2.3 回收率及精密度

在試樣中加入一定量的5種脂肪酸甲酯標準品，通過色譜檢測加標回收率及精密度，結果如表2所示。標準品的加標回收率在100.0%～105.0%之間，相對標準偏差均小于1.1%，說明該方法的準確度高，重復性好。

2.4 多混合比生物柴油中脂肪酸甲酯成分分析

將配制好的7種混合燃料，按設定條件進入氣相色譜儀分析，結果如表3所示。

表2 五種脂肪酸甲酯標準品的回收率

3 結論

綜上所述，采用水楊酸甲酯作為內標物，氣相色譜法可以準確測定生物柴油中棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯含量。該方法相對標準偏差均小于1.1%，加標回收率在100.0%～105.0%之間。該方法可同時滿足多混合比生物柴油中脂肪酸甲酯的含量測定。

表3 多混合比生物柴油中5種脂肪酸甲酯含量匯總表 單位：mg/L