多混合比生物柴油中脂肪酸甲酯成分分析的探索研究

凌 飞，卓可强，余德清，莫征杰

（浙江方圆检测集团股份有限公司，浙江 杭州 310018）

随着人口的增加和汽车保有量的持续增长，石油的需求量与日俱增，供需矛盾日益发生，人类对石油的依赖越来越强烈，石油的供给平衡制约着世界经济的发展。为了避免石油危机的发生，近年来，各国纷纷寻找替代能源。其中生物柴油以能源可再生性，环境友好性，优异的排放性能受到各国的重视，越来越多的国家投入到对生物柴油的研究当中，生物柴油的实际使用主要采用与石油柴油调和的方法[1]。

不同来源的原料制得的生物柴油，成分和含量都存在差异，这些差异直接影响着生物柴油及后续产品的应用。因此，准确了解混合脂肪酸甲酯的成分和含量，对于生物柴油及后续产品的质量控制是十分必要的。本实验旨在建立气相色谱法测定生物柴油试样中脂肪酸甲酯含量的分析方法，并将其应用于地沟油生物柴油与0#车用柴油混合燃料中脂肪酸甲酯成分分析[2-4]。

1 实验部分

1.1 试验样品

生物柴油：浙江东江能源科技有限公司；0#车用柴油：中石化。

生物柴油与0#车用柴油配制体积比分别为0%、5%、10%、20%、50%、80%、100%的7种混合燃料，即 B0、B5、B10、B20、B50、B80、B100 燃油样品。

1.2 仪器和试剂

安捷伦科技有限公司：7890A气相色谱仪。色谱柱采用HP-INNOWAX聚乙二醇色谱柱，60 m×0.530 mm，膜厚1μm；FID检测器。

试剂：正庚烷、棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯，均为色谱纯。

1.3 气相色谱条件

进样量 1μL，分流比 10∶1；进样口温度：250.0℃，检测器温度：280.0℃，柱箱温度：200℃，柱前压：2.994 psi（约 20.64 kPa）；氢气流量：35 mL/min，空气流量：350 mL/min，载气为高纯氮气，流量为25 mL/min。

1.4 标准溶液的配制

用正庚烷作为溶剂，配制棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯混合物标液，然后稀释成一系列质量浓度梯度的溶液，分别加入水杨酸甲酯为内标物，进样分析。

2 结果与讨论

2.1 色谱分析结果

取混合标液和试样进气相色谱仪分析，确认各标准物质和内标物保留时间以及试样对应保留时间的成分，由图1可见，生物柴油各主要脂肪酸甲酯成分保留时间分别为水杨酸甲酯：9.222 min、棕榈酸甲酯：16.358 min、硬脂酸甲酯：25.551 min、油酸甲酯：27.240 min、亚油酸甲酯：30.748 min、亚麻酸甲酯：36.336 min。

图1 混合标液气相色谱图

2.2 线性关系

分别将各标准品与内标物水杨酸甲酯以不同质量比配置标准样品，按分析条件进行测定，得到工作曲线方程，如下表1中所示。

表1 脂肪酸甲酯标准曲线及相关系数

2.3 回收率及精密度

在试样中加入一定量的5种脂肪酸甲酯标准品，通过色谱检测加标回收率及精密度，结果如表2所示。标准品的加标回收率在100.0%～105.0%之间，相对标准偏差均小于1.1%，说明该方法的准确度高，重复性好。

2.4 多混合比生物柴油中脂肪酸甲酯成分分析

将配制好的7种混合燃料，按设定条件进入气相色谱仪分析，结果如表3所示。

表2 五种脂肪酸甲酯标准品的回收率

3 结论

综上所述，采用水杨酸甲酯作为内标物，气相色谱法可以准确测定生物柴油中棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯含量。该方法相对标准偏差均小于1.1%，加标回收率在100.0%～105.0%之间。该方法可同时满足多混合比生物柴油中脂肪酸甲酯的含量测定。

表3 多混合比生物柴油中5种脂肪酸甲酯含量汇总表 单位：mg/L