润滑油中总芳香烃和总饱和烃检测方案(液相色谱仪)

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使用配备示差折光检测器的Agilent1260 Infinity 二元 HPLC 系统根据ASTM D7419 测定总芳香烃和总饱和烃 应用简报 能源与化工一石化产品 作者 摘要 Edgar Naegele 安捷伦科技公司 Waldbronn， Germany 本应用简报展示了 ASTM D7419 方法使用小内径色谱柱的一个优化版本。该方法的主要目的为在不影响所用标准品的前提下缩短运行时间并减少溶剂消耗量。方法可获得与 ASTM 原版方法相当的结果。 Nagesh Babu 与 Sumitra Sankar Gulf Bio Analytical Dubai， United Arab Emirates Agilent TechnologiesAuthorized Partner Laboratory Agilent Technologies 润滑油的组成对油的特性和用途都有很大的影响。而饱和烃、芳香烃和极性化合物测定对这种组成分析必不可少。表征润滑油的组成对于确定混合产品中每种组分的可互换性也十分重要。 本应用简报介绍了使用配备示差折光检测器的HPLC， 根据下述 ASTM D7419测定无添加剂的润滑油基础油中的总芳香烃和总饱和烃。此方法适用于含有0.2%-46%(质量)总芳香烃的样品，如润滑油。 ASTM D7419 采用 7.7-10mm 的大内径色谱柱，流速范围为3.0-3.5 mL/min，进样量为10pL。该方法的运行时间为30分钟。本应用简报描述了一种优化方法，其中采用4.6mm 小内径色谱柱、1mL/min 的流速以及2pL的进样量。主要目的为缩短运行时间并减少溶剂消耗量。采用小内径色谱柱获得的结果与原始ASTM 方法的结果相当，表明该方法是原方法规模缩小、成本降低的一个替代选择。 利用所描述的仪器设置，可以根据IP391 (01)/ASTM D6591(11)测定单环、双环和多环芳香烃，也可根据 IP436/ASTM D6379(11)方法测定单环芳烃和双环芳烃。 实验部分 色谱柱 ( 仪器 ) Agilent 1260 Infinity 液相色谱系统 ( 与 ASTM D7419 方法(7.5-10mm，第 6.3节)相比，色谱柱采用了更小的内 径(4.6mm)。 ) ( 配备 Agilent 1260 Infinity 标准 脱气机(G1322A) 的 Agilent 1260 Infini t y 二元泵 (G1312B) ) ( Lichrosorb Si 60-5，4.6×250mm， 5 um (部件号 LI60-5-250A) (2根色谱柱串联) ) ( 配备 Agilent 1290 Infinity 自动进 样器温控器 (G1330B)的 Agilent 1260 Infinity标准进样器 (G1329B) ) ( Agilent ZORBAX 快速高分离度 SB-CN， 4 .6×150 mm，5 um (部件号863953-905) ) ( 配备 Agilent 1200 Infinity 系列 Quick Change 快速更换2位/ 6通阀 (G 4 231A) 的 Agilent 1260 Infinity 柱温箱 (G1316A) ) ( Agilent ZORBAX SB-CN 保护柱芯， 4.6×12.5mm (部件号820950-916) ) ( 安捷伦高性能 ZORBAX 保护柱接 头工具包(部 件 号820888-901) ) ( Agilent 1260 Infinity 示差折光检测器 (G1362A) ) 试剂 软件 流动相庚烷， HPLC 级 Agilent OpenLAB CDS ChemStation 版，适用于 LC和 LC/MS系统，修订版 C.01.04 标准品 十八烷基苯、十六烷 液相色谱方法 RID 峰宽 >0.2分钟(4秒响应时间) (2.28 Hz) 温度 35.00C 柱温箱 阀位置 端口1→6 温度 20.00°C 8.50分钟 切换阀位置至端口1→2 23.00分钟 切换阀位置至端口1→6 进样器 进样量* 2.00pL 温度 10°C 二元泵 流速** 1.000 mL/min 停止时间 25.00分钟 溶剂 A 庚烷 *由于采用了内径更小的色谱柱，因此进样量相对于 ASTM D7419 建议的进样量(10pL) 进行了更改 **与 ASTM D7419 建议的3-3.5 mL/min 的流速相比，该流速进行了调整以与内径较小的色谱柱相匹配 使用两根色谱柱的阀操作 本方法中使用了一根硅胶柱和一根氰基柱。将样品进样至氰基柱中。分离色谱柱组合对饱和烃几乎没有亲和力，而会吸附芳香烃和极性化合物。这种保留特性使芳香烃和极性化合物与饱和烃发生分离。在预先确定的时间下，待饱和烃洗脱之后对色谱柱进行反冲，洗脱芳香烃和极性化合物。 根据性能标准品计算反冲时间： 式中： t=十六烷的保留时间，单位：分钟 t，=十八烷基苯的保留时间，单位：分钟 标准品前处理系统性能标准品 配制系统性能标准品 (SPS)：称取十六烷(1.0±0.1g)和十八烷基苯(1.0±0.1 g)至10mL容量瓶中，加入庚烷定容至刻度线。 校准标样 按照表1中给出的浓度配制五个校准标样(A、B、C、D和E)，称取适量材料加入到 10mL容量瓶中(精确至0.0001g)，加入庚烷定容至刻度线。 图 1. ASTM D7419 方法规定的阀配置。A)位置1→6为加载位置。B)切换至位置1→2后，化合物在反冲中洗脱和分析 表1.校准标样 校准标样 十六烷 (g/10mL) 十八烷基苯 (g/10 mL) A 0.01 0.01 B* 0.1 0.1 C 1 0.5 D 2 1 E 5 3 *1 g/100mL=1%的溶液 样品前处理 称取0.5g样品至1.5mL自动进样器样品瓶中，加入0.5 mL 烷烷。摇匀，使样品与溶液充分混合。如果需要其他浓度的样品，可以在样品/溶剂比相似的较大容器中配制，然后将其转移至自动进样器样品瓶中。 结果与讨论 由于使用了阀解决方案去除饱和烃并反冲洗脱芳香烃和极性化合物，所以各化合物以单一的窄谱带形式洗脱。将含有10%十六烷和十八烷基苯的 SPS进样分析，检查系统性能(图2)。图中显示出化合物在8.301和9.797分钟处洗脱，并通过 RI检测器进行检测。将色谱柱切换至反冲的时间通过上述化合物的保留时间计算得到。 校准中使用的十六烷浓度范围是0.1%-50%，十八烷基苯浓度范围是0.1%-30%。如图3所示，最低浓度标准品对应色谱图中十六烷和十八烷基苯的谱图中二者的浓度分别为 50%和30%。 浓度为 0.1%，最高浓度标准品对应色二者的校准曲线均显示出良好的线性，且线性性度均低至0.1%(图4)。 系统的精密度在类似应用中得到了证明，应用中包括的进样阀将色谱柱切换至反吹，以从基质中分离分析物。通常，保留时间 RSD 低于 0.1%，面积RSD 低于0.2%。采用本文方法得到的芳香烃检测限(LOD) 通常为 1 pg/mL(以3的信噪比计算)。 图2.含十六烷和十八烷基苯的系统性能标准品 (SPS) 图3.十六烷和十八烷基苯浓度最高(A)和最低(B)的两个校准标样 本应用简报介绍了采用配备安捷伦 RID检测器的 Agilent 1260 Infinity 二元液相色谱系统，根据ASTM D7419则定无添加剂的润滑油基础油中的总芳香烃和总饱和烃。 本应用简报中采用的方法是一种优化版本，其中采用小内径色谱柱、低流速和小进样量。小内径色谱柱缩小了分析规模，因此溶剂消耗量更少，可在更短的分析时间内获得结果。另外，所述方法是经典 ASTM 方法的低成本替代选择。结果表明该优化方法与 ASTM 原版方法结果一致性良好。 ( 参考文献 ) ( 1. American Society for T e stingand Materials (ASTM)： ASTM D7419-13， Standard Test Method for Determination of Total Aromaticsand Total Saturates in Lube Basestocks by H igh P erformanceLiquid Chromatography (HPLC) with Refractive Index Detection， URL： http：//www.astm.org/Standards/ ) D7419.htm 2. 使用配备示差折光检测器的 Agilent 1260 Infinity 二元 HPLC 系统根据 IP391(01)/ASTM D6591(11) 测定 石油中间馏分中的芳香烃，安捷 伦科技公司应用简报，出版号 5991-3170CHCN，2013 3.使用配备示差折光检测器的 Agilent 1260Infinity 二元液普色谱系统根据IP436/ASTM D6379(11) 测定航空燃料中的芳香烃，安捷伦科技公司应 用简报，出版号5991-3172CHCN， 含量(%) 图4. A) 0.1%-50%十六烷和 B) 0.1%-30%十八烷基苯的校准曲线 查找当地的安捷伦客户中心： www.agilent.com/chem/contactus-cn 免费专线： 800-820-3278，400-820-3278(手机用户) 联系我们： LSCA-China_800@agilent.com 在线询价： www.agilent.com/chem/erfq-cn www.agilent.com 本文中的信息、说明和指标如有变更，恕不另行通知。 @安捷伦科技(中国)有限公司，2017 2017年5月1日，中国出版 5991-3171CHCN Agilent Technologies 摘要本应用简报展示了 ASTM D7419 方法使用小内径色谱柱的一个优化版本。该方法的主要目的为在不影响所用标准品的前提下缩短运行时间并减少溶剂消耗量。方法可获得与 ASTM 原版方法相当的结果。前言润滑油的组成对油的特性和用途都有很大的影响。而饱和烃、芳香烃和极性化合物测定对这种组成分析必不可少。表征润滑油的组成对于确定混合产品中每种组分的可互换性也十分重要。本应用简报介绍了使用配备示差折光检测器的 HPLC，根据下述 ASTM D7419 测定无添加剂的润滑油基础油中的总芳香烃和总饱和烃。此方法适用于含有 0.2%-46%（质量）总芳香烃的样品，如润滑油。ASTM D7419 采用 7.7-10 mm 的大内径色谱柱，流速范围为 3.0-3.5 mL/min，进样量为 10 μL。该方法的运行时间为30 分钟。本应用简报描述了一种优化方法，其中采用 4.6 mm 小内径色谱柱、1 mL/min 的流速以及 2 μL 的进样量。主要目的为缩短运行时间并减少溶剂消耗量。采用小内径色谱柱获得的结果与原始 ASTM 方法的结果相当，表明该方法是原方法规模缩小、成本降低的一个替代选择。利用所描述的仪器设置，可以根据 IP391 (01)/ASTM D6591(11) 测定单环、双环和多环芳香烃，也可根据 IP436/ASTM D6379(11) 方法测定单环芳烃和双环芳烃。结论本应用简报介绍了采用配备安捷伦 RID 检测器的 Agilent 1260 Infinity 二元液相色谱系统，根据 ASTM D7419 测定无添加剂的润滑油基础油中的总芳香烃和总饱和烃。本应用简报中采用的方法是一种优化版本，其中采用小内径色谱柱、低流速和小进样量。小内径色谱柱缩小了分析规模，因此溶剂消耗量更少，可在更短的分析时间内获得结果。另外，所述方法是经典 ASTM 方法的低成本替代选择。结果表明该优化方法与 ASTM 原版方法结果一致性良好。