ГОСТ 30141-94
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МАСЛА КАМЕННОУГОЛЬНЫЕ
Газохроматографический метод определения
основного компонентного состава
Издание официальное
БЗ 7-99
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минс
кПредисловие
РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 10 “Кокс”, Украинским государственным научно-исследовательским углехимическим институтом
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 6 от 21 октября 1994 г.)
За принятие проголосовали:
|
Наименование государства |
Наименование национального органа по стандартизации |
|
Азербайджанская Республика Республика Армения Республика Беларусь Грузия Республика Казахстан Киргизская Республика Республика Молдова Российская Федерация Республика Узбекистан Украина |
Азгосстандарт Армгосстандарт Госстандарт Беларуси Грузстандарт Госстандарт Республики Казахстан Киргизстандарт Молдовастандарт Госстандарт России Узгосстандарт Госстандарт Украины |
Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 3 июня 1999 г. № 187 межгосударственный стандарт ГОСТ 30141—94 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
© ИПК Издательство стандартов, 1999
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта Росси
иМЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МАСЛА КАМЕННОУГОЛЬНЫЕ
Газохроматографический метод определения
основного компонентного состава
Coal-tar oils.
Gas chromatographic determination of basic component composition
Дата введения 2000—07—01
Область применения
Настоящий стандарт распространяется на каменноугольные масла и устанавливает газохроматографический метод определения массовой доли основных компонентов в маслах для креолина, легкосреднем, нафталиновом, поглотительном, фенольном и антраценовом.
Метод заключается в газохроматографическом разделении масел на насадочной колонке и расчете массовой доли компонентов методом “внутреннего эталона”.
Метод позволяет определять массовую долю компонентов от 0,2 до 80 %.
Требования настоящего стандарта являются обязательными.
Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 427—75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 1770—74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия
|
ГОСТ 8448-78 |
Водород технический. Технические условия Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия Натрий сернокислый. Технические условия Бензол каменноугольный и сланцевый. Технические условия Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия Азот газообразный и жидкий. Технические условия |
ГОСТ 16106—82 Нафталин коксохимический. Технические условия
ГОСТ 24104—88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия
ГОСТ 25336—82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 25706—87 Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования.
Аппаратура, посуда и реактивы
Хроматограф газовый с двойным пламенно-ионизационным детектором, устройством для программирования температуры и чувствительностью, обеспечивающей определение основного компонентного состава в заданных пределах.
Колонки газохроматографические из нержавеющей стали длиной 1 м и внутренним диаметром 2—3 мм — 2 шт.
Издание официальное
Микрошприц типа «Газохром» вместимостью 1 мм3.
Линейка измерительная металлическая по ГОСТ 427.
Лупа измерительная общего назначения по ГОСТ 25706 или микроскоп отсчетный МПБ-2 по нормативной документации (возможно применение электронного интегратора).
Шкаф сушильный, обеспечивающий температуру нагрева (100±10) °С.
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104, 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г и 3-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г.
Баня водяная.
Чашка выпарительная 3 (5) по ГОСТ 9147.
Цилиндр 1 (3)-25 по ГОСТ 1770.
Стакан В-1 (H-l)-lOO ТХС по ГОСТ 25336.
Колба Кн-1-25 (50)-14/23 (19/26) ТХС по ГОСТ 25336.
Стаканчик для взвешивания СВ-14/8 по ГОСТ 25336.
Неподвижная фаза — полиэтиленгликольадипинат (ПЭГА), набор № 7 “Полиэфиры” — по нормативной документации.
Твердый носитель розового цвета (типа Динохрома Н) с фракцией 0,16—0,25 мм или 0,20— 0,25 мм для колонок диаметром 3 мм; 0,10—0,125 мм или 0,125—0,16 мм для колонок диаметром 2 мм.
Растворитель для неподвижной фазы и анализируемых проб — бензол по ГОСТ 8448.
«Внутренний эталон» — ацетофенон «для хроматографии» или другой квалификации с массовой долей основного вещества не менее 95% по нормативной документации.
Вещества для приготовления искусственных смесей:
мета-, или пара-, или ортоксилол «для хроматографии» или другой квалификации с массовой долей основного вещества не менее 98 % по нормативной документации;
нафталин коксохимический по ГОСТ 16106.
Водоотнимающие вещества:
медь сернокислая безводная по ГОСТ 4165, свежепрокаленная или натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166.
Газ-носитель: гелий газообразный очищенный марки Б по нормативной документации или азот газообразный по ГОСТ 9293.
Водород технический по ГОСТ 3022 или полученный с помощью генератора водорода СГС-2.
Воздух сжатый для питания пневматических приборов и средств автоматизации.
Допускается применение другой аппаратуры и посуды по классу точности и твердых носителей и реактивов по качеству не ниже указанных в настоящем стандарте.
Подготовка к анализу
Приготовление сорбента
Неподвижную фазу, составляющую 15 % массы носителя, взвешивают (результат взвешивания в граммах записывают с точностью до второго десятичного знака) и растворяют в избытке растворителя.
В полученный раствор при перемешивании добавляют твердый носитель. Растворитель удаляют кипячением на водяной бане. Затем полученный сорбент сушат в сушильном шкафу в течение 3 ч при температуре (100±10) °С.
Две хроматографические колонки заполняют сорбентом, устанавливают в термостат, присоединяя один конец колонки к испарителю, другой остается свободным.
Колонки кондиционируют в течение 8 ч, постепенно повышая температуру от 100 до 230 °С, и выдерживают при этой температуре 4 ч.
Монтаж, наладку и вывод хроматографа на рабочий режим осуществляют в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору.
Определение градуировочных коэффициентов
Для определения градуировочных коэффициентов готовят не менее пяти искусственных смесей, в состав которых входят вещества, указанные в разделе 3: мета-, или пара-, или ортоксилол для хроматографии, нафталин коксохимический, ацетофенон — «внутренний эталон». Смеси готовят в колбе с притертой пробкой взвешиванием каждого из перечисленных компонентов и растворителя (бензола) с точностью до четвертого десятичного знака.
Концентрация компонентов примерно соответствует массовой доле их (и их гомологов) в каменноугольных маслах: изомеры ксилола — 0,2—1,5 %; нафталин — 10—40 %; ацетофенон («внутренний эталон») — 10—40 %.
Параметры чувствительности пламенно-ионизационного детектора и пределы измерения подбираются экспериментально.
Для записи пиков компонентов в пределах шкалы самописца используется переключение шкалы усилителя.
Установка положения нулевой линии осуществляется экспериментально с помощью двухколоночной компенсационной схемы хроматографа.
Таблица 1
|
Параметр |
Норма |
|
Температура термостата, °С: начальная конечная Скорость программирования температуры, °С/мин Температура испарителя, °С Скорость газа-носителя, см3/мин Скорость диаграммной ленты, мм/ч Объем вводимой пробы, мм3 |
90±1 225±2* 4-6 250+10 20-45 600-720 0,1-0,3 |
’Программирование выключают после элюирования последнего компонента искусственной смеси.
Площадь пика каждого компонента St, мм2, вычисляют с помощью электронного интегратора или по формуле
= (1)
где /г,- — высота пика /-го компонента, мм;
bi — ширина пика по половине высоты пика /-го компонента, мм;
М — масштаб записи сигнала пика.
Градуировочные коэффициенты А) вычисляют по формуле где ntj — масса /-го компонента, взятая для приготовления искусственной смеси, г;
5ЭТ — площадь пика «внутреннего эталона», мм2;
/иэт — масса «внутреннего эталона» в искусственной смеси, г;
Sj — площадь пика /-го компонента, мм2.
За градуировочный коэффициент для каждого компонента принимают среднее арифметическое результатов анализа пяти искусственных смесей с различной массовой долей компонентов в смеси. При этом для каждой искусственной смеси снимают не менее трех хроматограмм. Относительная погрешность результатов определения массовой доли каждого компонента в искусственной смеси не должна превышать 10 % заданной концентрации.
Градуировочные коэффициенты должны иметь следующие значения:
низкокипящие, тионафтен — 1±0,05;
нафталин, метилнафталины, аценафтен, дифениленоксид, флуорен, фенантрен, высококипя- щие — 0,8±0,05.
Рабочие градуировочные коэффициенты необходимо проверять для данного типа хроматографа, данной хроматографической колонки. Полученные значения коэффициентов должны попадать в указанные выше интервалы. Периодичность проверки коэффициентов соответствует периодичности замены хроматографической колонки (сорбента).
Порядок элюирования компонентов искусственной смеси следующий: растворитель (бензол); 1 — изомер ксилола; 2 — ацетофенон («внутренний эталон»); 3 — нафталин.
Проведение анализа
Перед хроматографическим определением компонентов пробу масла обезвоживают общепринятым методом с помощью водоотнимающих веществ: сернокислой меди, сернокислого натрия и др.
Застывшее нафталиновое и антраценовое масла перед обезвоживанием разогревают до температуры 80—90 °С и в дальнейшем отбирают на хроматографирование в расплавленном виде.
При наличии в пробе осадка ее подогревают при перемешивании при температуре 40—45 °С до исчезновения осадка.
В предварительно взвешенный стаканчик для взвешивания помещают около 1 г исследуемой пробы масла и взвешивают. Находят по разности массу анализируемой пробы. Затем в ту же емкость добавляют «внутренний эталон» — ацетофенон. Полученную смесь снова взвешивают. По разности масс емкости с пробой масла и добавленным «внутренним эталоном» и емкости с маслом находят массу «внутреннего эталона», г. Все взвешивания проводят с точностью до четвертого десятичного знака.
Масса «внутреннего эталона» составляет:
0,10—0,12 г — для масел антраценового и для креолина;
0,15—0,25 г — для легкосреднего, фенольного, поглотительного масел;
0,40—0,70 г — для нафталинового масла.
К подготовленной пробе нафталинового масла и застывающего антраценового добавляют 8—12 см3 бензола.
Пробу отбирают микрошприцем, вводят в хроматограф и хроматографируют при условиях, указанных в 4.4.1. Программирование температуры включают сразу после ввода исследуемой пробы масла.
Порядок выхода основных компонентов каменноугольных масел приведен ниже:
1—14 — низкокипящие компоненты (бензол, толуол, ксилол, другие ароматические углеводороды, инден);
— ацетофенон («внутренний эталон»);
— нафталин;
— тионафтен;
— р-метилнафталин;
— а-метил нафталин;
— аценафтен;
— дифениленоксид;
— флуорен + индол;
— фанантрен + антрацен;
24—27 — высококипящие компоненты (только в антраценовом масле).
5.6 Окончанием определения считают полное элюирование компонентов:
23 — для масел поглотительного, легкосреднего, для креолина;
27 — для антраценового масла;
17 — для фенольного и нафталинового масел.
После элюирования компонента 17 в фенольном и нафталиновом маслах программирование температуры не выключают, доводят температуру термостата колонок до 225 °С при выключенном самописце.
Типовые хроматограммы каменноугольных масел представлены на рисунке 1.
* Переключение шкалы.
/ — поглотительное, легкосреднее, для креолина; 2 — антраценовое; 3 — нафталиновое, фенольное Нумерация пиков соответствует перечню компонентов, приведенному в тексте.
Рисунок 1 — Типовые хроматограммы каменноугольных масел
6 Обработка результатов
