ジェットおよびディーゼル燃料における窒素種の詳細な特性評価方法です。燃料内の窒素分布に関する複合クラスレベルの情報を生成することができ、燃料の挙動と性能に関するより大きな洞察を提供することができます。この方法は、コスト効率の高い、市販の計装を使用し、単一の標準からの定量を可能にし、限られたサンプル調製を必要とする。
2 次 GC 列は、モジュレーター内でループする必要があります。そして、それが完全に整列していない場合、クロマトグラフィーは役に立たないので、時間をかけて調整してください。実験を開始する前に、指示に示された校正基準を実行し、各標準の1ミリリットルを個々のガスクロマトグラフィーバイアルに追加します。
カラムの取り付けでは、まずガスクロマトグラフィーオーブンに30メートルの一次柱を配置し、その柱をスプリットレスインレットに接続します。2 次列の 2.75 メートルをカットし、Wite-Out ペンを使用して 0.375 メートルと 1.375 メートルの列にマークを付けます。2 次列を Zoex 変調器の列ホルダーに配置し、ホルダー内に 1 メートルのループを作成するためのガイドとしてマークを使用します。
マイクロユニオンを使用して、2 次列の短い端を 1 次列に接続します。接続が正常に行われるためには、ガスの流れをオンにし、カラムの開いた端をメタノールのバイアルに挿入します。正常な接続は、気泡の存在によって確認することができます。
カラムホルダーをモジュレーターに入れ、必要に応じてループを調整して、コールドジェットとホットジェットに合わせて調整します。次に、カラムのもう一方の端を窒素化学発光検出バーナーに挿入し、すべてのバーナーとガスフローをオンにして漏れがないことを確認します。コンピュータソフトウェアで、表に示すように計測器パラメータを設定します。
最初のオーブン温度を摂氏60度に設定し、ランプレートは毎分5度から摂氏160度に設定します。オーブンが目標温度に達したら、オーブンが摂氏300度に達するまでランプレートを毎分4度に変更し、サンプルあたり合計実行時間は55分です。ホットジェット温度は、任意の時点でオーブンの温度よりも100°C高く設定します。
次に、ガスクロマトグラファーに接続された付随液体窒素デュワーを、走行中に20〜30%の間にとどまるよう設定します。ガスクロマトグラファーを校正するには、準備したカルバゾール規格を含むガスクロマトグラフィー用バイアルを機器に入れ、前に設定した方法をガスクロマトグラフィーソフトウェアにロードします。分析の開始時にブランクをアリコートするシーケンスを作成し、続いて濃度を上げることで準備されたカルバゾール基準を作成します。
キャリブレーション標準セットの分析が完了したら、ガスクロマトグラフィーイメージソフトウェアを使用して、各クロマトグラムをロードし、背景を補正し、各カルバゾールのピークまたはブロブを検出します。スプレッドシートプログラムでは、各キャリブレーション標準の窒素濃度に対するブロブ体積応答をプロットして、キャリブレーション曲線を作成します。曲線のトレンドラインは、R の 2 乗が 0.99 以上である必要があります。
サンプルを分析するには、ガスクロマトグラフィーサンプルバイアルをオートサンプラートレイに入れ、前に設定した方法をロードします。列内の燃料の蓄積を制限するために、最初と5つのサンプルの後にブランクを持つシーケンスを作成します。次に、Dewar でモジュレータに十分な液体窒素が使用可能であり、すべての計器パラメータが準備モードになっていることを確認してからシーケンスを開始します。
サンプルデータを分析するには、ガスクロマトグラフィー画像ソフトウェアで目的のクロマトグラムを開いてデータ分析を行い、バックグラウンドで補正を行います。BLOB を検出するには、フィルター パラメーターを最小領域 25、最小ボリューム 0、最小ピーク 25 に設定します。ガスクロマトグラフィーイメージテンプレート機能を使用して、既知の規格の溶出時間に基づいて適切なグループ窒素化合物クラスにテンプレートを作成またはロードします。
すべての化合物がグループ化されたら、BLOB セット テーブルをスプレッドシート プログラムにエクスポートし、合計、各複合クラス グループ内のすべてのブロブとピークのボリューム、および各グループの窒素化合物の 100 万分の 1 の濃度を計算するキャリブレーション式を使用します。カルバゾールは、プライマリカラムから約33分、2次カラムから2秒で溶出します。テーリングは一切なく、標準の応答はノイズの外側にあります。
ここで、2次元ガスクロマトグラフィーと窒素化学発光検出クロマトグラムとカルバゾール標準と得られたブロブ表を示す。観察したように、blob テーブルから除外されるカルバゾール溶出時間内にない 2 つの検出された BLOB があります。これらの図では、この方法を用いて得られた典型的なクロマトグラムを、ディーゼル燃料試料及びジェット燃料試料に対して示されている。
典型的には、ジェット燃料はディーゼル燃料よりも低い濃度で窒素化合物が少なく、2つのクロマトグラムを比較すると明確に観察することができる。これに対して、この失敗したサンプル測定では、変調時間がオーブン温度に対して正しくなかったため、カラム内のラップアラウンドが発生しました。この失敗したサンプル測定では、化合物がカラムに長期間保持され、化合物分離が破壊されたために、ブロブのストリーク効果が生じた。
標準は、例えば、この図に示すように、各窒素化合物クラスに関連する基を決定するために利用することができる。同様のGCによる硫黄化学発光検出方法を用いて、燃料中の異原子含有量に関する情報をさらに詳細に提供するためにも実施することができる。この方法により、燃料化学者は、一般的な全窒素測定を超えて、特定の窒素化合物が燃料の安定性と性能に及ぼす影響を調べることができます。
燃料サンプルと溶剤の両方が可燃性であり、器具は非常に熱くなります。必ず、個人用保護具を着用し、冷え込まない限り、楽器に触れないでください。
