国家标准 GB/T38203一2019 航空涡轮燃料中脂肪酸甲酯含量的测定高效液相色谱蒸发光散射检测器法 Determinationoftattyacidmethylesters(FAME)inaviationturbinefuel HPLCevaporativelightseatteringdeteetormethdl 2019-10-18发布 2020-05-01实施国家市场监督管理总局发布币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/38203一2019 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会(SAC/TC280)提出并归口本标准起草单位:石油化工股份有限公司石油化工科学研究院本标准主要起草人:常春艳、赵丽萍、赵明、陶志平
GB/T38203一2019 航空涡轮燃料中脂肪酸甲酯含量的测定高效液相色谱蒸发光散射检测器法警示- -使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验本标准的使用可能涉及某些有危险的材料、设备和操作,本标准并未指出所有可能的安全问题使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件范围本标准规定了使用高效液相色谱蒸发光散射检测器测定航空涡轮燃料中的脂肪酸甲酯含量的方法本标准适用于测定航空涡轮燃料中脂肪酸甲酯含量范围为3.0mg/lkg140mg/kg的样品注:以椰子油为原料得到的脂肪酸甲酯挥发性较强,不宜使用本标准进行测定规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T1884原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法 GB/T1885石油计量表 GB/T4756石油液体手工取样法 GB6537一20183号喷气燃料 GB/T27867石油液体管线自动取样法 NB/SH/T0831生物柴油中脂肪酸甲酯及亚麻酸甲酯含量的测定气相色谱法 SH/T06o4原油和石油产品密度测定法(U形振动管法方法概要通过使用配置正相硅胶柱的高效液相色谱,将航空涡轮燃料样品中的脂肪酸甲酯与姬类基质进行分离,以蒸发光散射检测器对不同组分进行检测其中脂肪酸甲酯组分的定性和定量分析通过同标准混标对比进行如果试样中的脂肪酸甲酯含量超出了标准曲线的范围,则以不含脂肪酸甲酯的喷气燃料进行稀释仪器 4.1高效液相色谱仪(HPLC);配置燕发光散射检测器,样品阀系统最大允许进样量200AL 色谱仪应满足操作条件的要求注高效液相色谱仪可配有柱温箱,控制操作温度为35c
GB/T38203一2019 4.2蒸发光散射检测器(ELSD);检测器的灵敏度应足够高,确保特定操作条件下单组分质量浓度 0.5mg/LGIC10酯类混标物,获得的峰高至少是噪音的三倍注，研究表明，一些燕发光散射检测器有较大噪声影响,这种情况下,宜在检测器前使用分流转换阀,分流转换阀可将泾类吹扫,防止进人检测器,在脂肪酸甲酯流出之前约2min将阀切换连接至检测器 4.3色谱数据采集系统 4.4高效液相色谱硅胶柱:见表1 4.5容量瓶;容积为10mL,50ml、100mL,1000ml 自动移液器;可以转移100l~1000儿和1000Al5000儿溶液 4.6 4.7移液管:10mL 4.8天平;精度为0.0001g 表1推荐使用的硅胶柱及操作条件瓦里安柱mierosorb 固定相球型填料硅胶柱菲罗门硅胶柱菲罗门Onyx硅胶柱 100-5硅胶柱粒径/4m 整体柱 250 250 l00 柱长/mm 250 4.6 色谱柱内径/mm 4.6 4.6 4.6 1%乙酸乙酯99% 02%乙酸乙瘤9.8% 1%乙酸乙酯99% 流动相<体积比) ！%乙酸乙醋99%戊烧异已烧(2-甲基戊烧》异已烧(2-甲基戊烧》异已烧(2甲基戊烧》 5 试剂和材料 5.1如无特殊规定,本标准应使用分析纯级别以上的试剂 5.2GLC-10酯类混标物:100mg的安瓶瓶装脂肪酸甲酯混标,为C16:0,c18:0,C18:1,c18:2. C18:3五种脂肪酸甲酯组分的混合物每种占总量的20%(质量分数),单组分通过气相色谱测定的纯度不低于99% 可以使用最低纯度为99%的单体酯,棕榈酸甲酯(C16:0)、硬脂酸甲酯(CI8:0)、油酸甲醋(c18;1)、亚油酸甲酯(C18;2)和亚麻酸甲酯(c18:3)按照每种20%质量分数)混合制备如果从已经打开的容器中取样,则应采用气相色谱法对每种单体酯的纯度进行重新测定 5.32-甲基戊烧;HPIC级 5.4正十二炕;分析纯 5.5戊炕;HPIC级 5.6乙酸乙酯:HPLC级 5.7喷气燃料;从石油僧分获得,符合GB6537一2018中表1的要求,不含脂肪酸甲酯喷气燃料用于制备校准溶液(7.1.5),质量控制样品(8.3)以及作为空白样品例如,当使用本标准测定时,在高效液相色谱图中,脂肪酸甲酯区域应不出峰注该喷气燃料,可以选择除酯类和脂肪酸类加氢改质工艺生产的煤油组分 5.8脂肪酸甲酯;纯度大于95%或通过NB/SH/T0831测定浓度注用于制备质量控制样品,可以从除了椰子油以外的其他油籽中提取 5.9氮气:纯度不小于99.999%体积分数).
GB/38203一2019 取样 6.1除非另有要求,取样应根据GB/T4756或GB/T27867要求进行,取样量至少60ml 6.2使用航空涡轮燃料专用设备进行取样,取样设备禁止与其他油品或添加剂混用按下述要求以避免样品污染: 手套在取样前应保持干净,并不应对样品造成交叉污染在取样前冲洗取样管线确保样品不会被前面的样品污染 6.3使用琥珀色玻璃瓶或具有环氧树脂内衬的金属材质带盖容器注:ASTMD4306-12b在第6章中提供了关于受痕量污染影响的测试样品所用容器适用性判断的导则 6.4使用的容器,应确认其仅用于航空涡轮燃料,且其脂肪酸甲酯含量小于5mg/kg 注考虑到很难彻底去除之前储存样品中的痕量的脂肪酸甲酯,宜使用新容器 6.5以待测样品润洗容器及瓶塞至少三次每次清洗时,使用的样品量应为容器容积的10%一20% 每次清洗应盖紧瓶塞,摇动容器至少5s,然后将样品排干净准备工作 7.1标准样品的准备 7.1.1先将GLC-10(5.2)恢复至室温,然后将安瓶瓶的密封打开注，依照NB/sH/T0831测定方法,纯度大于99%的脂肪酸甲酯单体,可以用于制备脂肪酸甲酯校准溶液 7.1.2将安瓶瓶中GLC-10混标物(5.2)全部定量转移至100ml容量瓶(4.5)中制备脂肪酸甲酯的基础标准溶液用约10ml的正十二烧(5.4)冲洗安瓶瓶,确保将安甄瓶内部瓶颈处粘附的脂肪酸甲酯全部转移至容量瓶中,添加冲洗液至容量瓶 7.1.3重复冲洗过程至少五次 7.1.4充分混匀GLC-10混标物,用正十二烧(5.4)定容至刻线定容后的脂肪酸甲酯混合物质量浓度为1000mg/L,每种组分质量浓度为200mg/L 当暂不使用或在三个月内使用时,于4C士2C储存溶液 7.1.5用自动移液器(4.6)转移校正曲线用基础标准溶液通过将表2所示的基础标准溶液转移至 50mL容量瓶中,用不含脂肪酸甲酯的喷气燃料(5.7)进行定容,以制备0.5mg/儿L~5.0mg/L校正用系列标准溶液表2校正标准溶液的制备标样基础标准溶液体积/mL 单个脂肪酸甲酯组分质量浓度/mg/L Ll 0.125 0.5 L2 0.25 1.0 .3 0.50 2.0 L4 0.75 3.0 L.5 1.25 5.0
GB/T38203一2019 7.2仪器的准备 7.2.1根据厂商指导设置HPIC仪器(4.1),包含安装硅胶柱,实现等梯度洗脱(恒组成溶剂洗脱法). 如果配备柱温箱,设置温度为35C 7.2.2根据仪器说明打开ELSD检测器,接通氮气,设置氮气流速(或压力)以及蒸发温度,在检测器未达到设定的操作条件下,不应向检测器中泵人流动相 7.2.3准备流动相;用移液管(4.7)准确量取10nml乙酸乙酯(5.6)到1000ml容量瓶(4.5)中,用2-甲基戊婉(5.3)或戊炕(5.5)定容,充分混合注:除上述流动相外,可以使用性能达到要求(满足7.2.5)的其他试剂作为流动相 7.2.4当ELsD检测器达到设定的操作条件(参见仪器说明书),设置泵流速1.0ml/min,等待系统稳定 7.2.5以L5校正溶液(表2)进样,检测脂肪酸甲酯的所有组分是否逐个与喷气燃料的峰分开(参见 ,ciG10的峰面积应至少是cl80峰面积的30%,降低蒸发器漂移管的温度来提简cl810 图A.1) 相对于C180的响应,同时保证不会被后出峰的喷气燃料干扰如果Cl6:0和C18:0尚未分开,调整色谱操作条件(如.流动相和色谱柱的长度)或者通过分别单独进脂肪酸甲酯样品确定C16:0和 C18:0的相对响应因子,以满足测试方法的需要注蒸发光散射检测器漂移管的温度对检测器设置来说是最重要的参数,这个设定温度应尽量低,以得到脂肪酸甲酯最大化的响应值,但是还要足够高,使得喷气燃料样品中大部分组分都能挥发 7.2.6以Ll校正溶液(表2)进样,检查ELSD检测器的灵敏度,脂肪酸甲酯组分(0.5mg/L)的峰高应至少为本操作条件下噪声水平的三倍 8 质量控制(QC)样品的制备 8.1用天平(4.8称量50mg士1mg的脂肪酸甲酯(5.8)至100mL的容量瓶(4.5)中,向其中添加正十二烧(5.4),震荡使得样品混合直至所有的脂肪酸甲酯溶解 8.2用正十二婉定容至容量瓶刻线,盖上容量瓶,震荡使得混合均匀 8.3用自动移液器(4.6)转移0.4ml此溶液至50ml容量瓶(4.5)中,添加喷气燃料(5.7)定容至刻线通过震荡混合均匀 8.4当暂不使用或三个月内使用时在4士2C以下储存QC样品 g 试验步骤 g.1如果条件允许,试样应直接注射到色谱柱(见9.2) 如果试样中含有的脂肪酸甲酯组分超出标准曲线的测试范围,用喷气燃料(5.7)对试样进行稀释 9.2 直到每种组分的含量都落在校正标准曲线的范围内用天平准确称量一个10mL的容量瓶,精确至 0.0001g，向其中添加一定量的试样并重新进行称重记录试样质量,精确至0.0001g 添加喷气燃料(5.7)混合定容 9.3在色谱操作系统中设置一个序列,先分析标准样品再分析试样运行序列应包括每六次进一个标准样品确保仪器运行状态正常每一批的试样都要运行QC样品(第8章)以及空白样品(5.7) g.4运行序列(9.3),记录标样以及试样中每种脂肪酸甲酯组分的峰面积检查基线,如果需要,进行手动积分
GB/38203一2019 g.5确保在色谱数据处理系统的校正表中输人正确的标准样品的浓度,对脂肪酸甲酯中的每个组分 C16;0,c180,c18;1,C18;2以及c18;3)建立一个校正曲线示例参见图A.2 g.6CI6:0与C18:0可能会同时出峰,这种情况下可将CI6:0与C18:0浓度相加并建立合并校正曲线曲线可采用二次或三次数据拟合,强制曲线通过原点,相关系数不小于0.995 10计算 10.1通过标准曲线计算待测航空涡轮燃料及QC样品中每种脂肪酸甲酯组分的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L) 将各组分(CI6:0+CI8:0CI8:1+C18:2+C18:3)的质量浓度加和,按照式(1将结果从毫克每升mg/L)转化为毫克每千克(mg/kg) 如果密度未知,需要进行测定,测定方法选择GB/T1884(校正时使用GB/T1885)或sHH/T0604 C =.r/p 式中: C -脂肪酸甲酯的含量,单位为毫克每千克(mg/kg); 脂肪酸甲酯的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L); 样品的密度,单位为千克每升kg/L). 10.2如果为满足脂肪酸甲酯组分的浓度在标准曲线的范围内,对试样进行了稀释,需进行相应换算 11 结果表述报告试样中总的脂肪酸甲酯的含量,结果精确至0.lmg/kg 12精密度 2.1概述按照下述规定判断试验结果的可靠性(95%置信水平) 2.2重复性(r) 同一实验室,同一操作者、使用同一台仪器、按照相同的方法、对同一试样连续测得的两个试验结果之差不应超过式(2)中的计算值 r=0.1251(X1十4) 式中: 两个重复测定结果的平均值,单位为毫克每千克(mg/ke) X 2.3再现性(R) 不同实验室,不同操作者、使用不同的仪器,对同一试样测得两个单一、独立的试验结果之差不应超过式(3)的计算值 R=0.2022(X 十4 式中: X -两个单一,独立测定结果的平均值,单位为毫克每千克(mg/kg)
GB/T38203一2019 12.4精密度典型值精密度典型值详见表3 表3重复性(r)和再现性(R)的典型值含量/(mg/ke r/mg/kg R/(mg/kg 5.0 l.l l.8 10.0 2.8 1.8 20.0 3.0 4.9 30,0 4.3 6.9 40,0 5.5 8,9 50,0 6,8 10.9 60,0 8,0 12.9 75.0 9.9 16.0 100.o 13.0 21.0 140.0 18.1 29.3 3试验报告试验报告中应包含以下信息: a 测试产品的类型和标识; b 本标准编号; 测定结果(第11章); c 任何与本标准所述试验步骤的偏离; d 测试人员 e 测试日期 f
GB/38203一2019 附录 A 资料性附录典型的液相色谱图 A.1单个组分含量为2mg/kg时,GLC-10醋类混合物的蒸发光散射高效液相色谱图 GLC-10酯类混合物,单个组分在喷气燃料中含量为2mg/kg时的燕发光散射高效液相色谱图见图A.1,操作条件见表A.1 300 250- 200 150 g- o s 100 50 保留时间/min" 图A.1GLC-10酯类混合物蒸发光散射高效液相色谱图表A.1液相色谱及检测器操作条件仪器及检测器参数设置柱温 35 高相液相色谱流动相流速 1.0mL/min 进样量 80AL 燕发温度 20"C 蒸发光散射检测器漂移温度 30 1.2L/min 氮气流速 A.2典型的校准曲线典型的校准曲线见图A.2,该校准曲线的组分为c16;0,在样品中的含量范围为0.5mg/儿~ 5mg/L
GB/T38203一2019 250 200 150 100 50 c16:0在样品中的含量/(mg/) 图A.2典型的校准曲线
GB/38203?2019 [1]ASTMD4306-12bStandardpracticeforaviationfuelsamplecontainersfortestsalffected y tracecontamination

航空涡轮燃料中脂肪酸甲酯含量的测定高效液相色谱蒸发光散射检测器法GB/T38203-2019

一、背景

航空涡轮燃料是飞机发动机必不可少的燃料，其化学成分对飞行性能和安全有重要影响。然而，由于环保和经济因素的影响，越来越多的航空涡轮燃料添加了生物柴油，其中主要成分为脂肪酸甲酯（FAME）。为了确保航空涡轮燃料的质量和安全性，需要对其中的FAME含量进行检测。

二、高效液相色谱蒸发光散射检测器法

高效液相色谱蒸发光散射检测器法是一种常用的FAME测定方法，该方法采用高效液相色谱分离技术和蒸发光散射检测器，能够快速准确地测定航空涡轮燃料中的FAME含量。同时，该方法具有灵敏度高、重现性好、操作简便等特点。

三、测定方法

1. 样品制备：将航空涡轮燃料样品加入20mL注射瓶中，加入适量正己烷使其达到5mL标记线，摇匀后放置静置至少4小时。取出上清液过滤后即可进行下一步分析。

2. 仪器设置：选定C18反相色谱柱（5μm，250mm×4.6mm），流动相为正己烷/异辛醇（98:2）溶液，流速为1mL/min；蒸发光散射检测器设置参数如下：气压100psi，温度60℃，流量2L/min。

3. 样品检测：将经过处理的样品注入高效液相色谱系统中进行分离，通过蒸发光散射检测器测定FAME的含量。

四、GB/T38203-2019标准

GB/T38203-2019是我国制定的关于航空涡轮燃料中脂肪酸甲酯含量测定方法的标准，其中包括了样品制备、仪器设置、样品检测等内容。该标准已对高效液相色谱蒸发光散射检测器法作出详细规定，可以作为航空涡轮燃料FAME含量测定的参考标准。

五、总结

通过采用高效液相色谱蒸发光散射检测器法，可以准确快速地测定航空涡轮燃料中的脂肪酸甲酯含量。同时，GB/T38203-2019标准为该方法提供了详细的操作指导，对于航空涡轮燃料的质量控制和安全保障有重要作用。

五、总结

未来，随着环保意识和可持续发展理念的不断提升，生物柴油将会越来越广泛地应用于航空涡轮燃料中。因此，对航空涡轮燃料中FAME含量的准确测定方法也将更加重要。