Determination of Trace Elements in Aqueous Urea Solution (AUS 32) Diesel Exhaust Fluid by ICP-OES

Význam tématu

Analýza stopových prvků v dieselovém výfukovém činidle AUS 32 (Aqueous Urea Solution 32, známé jako AdBlue) je zásadní pro zajištění spolehlivé konverze NOx na neškodný dusík a vodu v systému selektivní katalytické redukce (SCR). Splnění přísných limitů podle normy ISO 22241 je klíčové nejen pro ochranu životního prostředí, ale i pro dodržení legislativních emisních norem, jako jsou Euro VI či indické BS-VI.

Cíle a přehled studie / článku

Účelem studie bylo ověřit a validovat metodu stanovení stopových prvků (Al, Ca, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Na, Ni, P, Zn) v 32,5% vodném roztoku močoviny podle ISO 22241-2. Hlavním cílem bylo prokázat dostatečnou citlivost, přesnost a robustnost při rutinním měření ve výrobních a kontrolních laboratořích.

Použitá metodika a instrumentace

Příprava kalibrace proběhla v 1:1 ředěné matici AUS 32 s přídavkem 5 % HNO₃ a vnitřním standardem yttriem (10 ppm). Kalibrační křivky z 0,3 do 5 ppm vykázaly koeficienty lineární regrese nad 0,999.

Použitá instrumentace

• ICP-OES Agilent 5800 v radiálním režimu
• SPS 4 automatický vzorkovač
• Dvojprůchodová skleněná cyklonová komora
• OneNeb série 2 nebulizér s 1,8 mm injektorem
• SSRF zdroj 27 MHz pro stabilní plasma
• VistaChip III CCD detektor pro simultánní čtení 167–785 nm

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda detekovala prvky s MDL pod úrovněmi danými ISO 22241-1. Spike recovery testy při 0,3 a 0,5 mg/kg prokázaly přesnosti 99–109 %. Dlouhodobá stabilita (4 h měření) vykázala RSD pod 2 % pro všechny prvky. Čas analýzy jednoho vzorku byl pouze 52 s a spotřeba argonu nepřesáhla 12 L na vzorek.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká produktivita díky rychlému času analýzy a automatizovanému vzorkovači
• Snížené náklady na plyn a preventivní plánovaná údržba s funkcí EMF
• Jistota shody s normou ISO 22241 a partnerství s držiteli licence AdBlue
• Vhodné pro rutinní kontrolu kvality v průmyslových i akreditačních laboratořích

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se integrace pokročilých diagnostických nástrojů, jako jsou prediktivní algoritmy údržby, rozšíření na další matrice s vysokým obsahem rozpuštěných látek či úplná automatizace v rámci laboratorních informačních systémů (LIMS). Dále lze zkoumat miniaturizaci detekčních prvků a využití plazmových zdrojů s nižší spotřebou plynu.

Závěr

Validated ICP-OES metoda s radiálním pohledem na Agilent 5800 splňuje požadavky ISO 22241 na stanovení stopových prvků v AUS 32. Nabízí vysokou přesnost, stabilitu a efektivitu pro rutinní QC/QA laboratoře a podporuje dodržování emisních norem.

Reference

• Bharat Stage VI: Government of India proposal for BS VI emission norms; News18, 2020.
• Verband der Automobilindustrie. Information about VDA-trademark AdBlue; VDA, 2020.
• International Standard ISO 22241-1: Diesel engines — NOx reduction agent AUS 32 — Part 1: Quality requirements; ISO, 2019.
• International Standard ISO 22241-2: Diesel engines — NOx reduction agent AUS 32 — Part 2: Test methods, Second edition; ISO, 2019.
• Agilent Technologies. IntelliQuant Software: For greater sample insight and simplified method development; Publication 5994-1516EN.