Detection and Quantification of Fatty Acid Methyl Esters (FAMES) in Jet Fuel by GCxGC-TOFMS

Aplikace | 2013 | LECOInstrumentace
GCxGC, GC/MSD, GC/TOF
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Agilent Technologies, GERSTEL, LECO

Význam tématu


Kontaminace leteckého paliva methylestery mastných kyselin (FAME) z pozůstatků biodieselu v potrubích a nádobách může vést ke změně vlastností paliva a až k selhání motoru. Mezinárodní specifikace DEF STAN 91-91 stanovují maximální povolenou hranici FAME na 5 mg/kg. Spolehlivá detekce a kvantifikace FAME je proto klíčová pro zajištění bezpečného provozu leteckých motorů.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem aplikace bylo ověřit metodiku komplexní dvourozměrné plynové chromatografie (GCxGC) spojené s time-of-flight hmotnostní spektrometrií (TOFMS) pro identifikaci a kvantifikaci šesti hlavních FAME ve vzorcích JP-8 v rozsahu 1 až 150 mg/kg. Studie zahrnovala přípravu kalibrací, analýzu standardů i spiknutého paliva.

Použitá metodika a instrumentace


Metodika využívá systém LECO Pegasus 4D GCxGC-TOFMS s následujícími parametry:
  • Primární kolona: 30 m × 0,25 mm × 0,25 μm Rxi-5Sil MS (non-polární).
  • Sekundární kolona: 1,6 m × 0,25 mm × 0,25 μm Stabilwax (polární).
  • Přístroje: Agilent 7890 GC, quad-fázový Modulator LECO, autosampler GERSTEL MPS2.
  • Injekce: 1 μl splitless pro 0–10 mg/kg, split 20:1 pro 0–100 mg/kg, teplota inletu 260 °C.
  • Teplotní program: start 105 °C (2 min), rampy 10 °C/min do 190 °C a 2 °C/min do 230 °C (5 min), celkem 35,5 min.
  • Detektor TOFMS: rozsah 35–750 m/z, 200 spekter/s, iontové zdroj 230 °C.

Hlavní výsledky a diskuse


Metoda prokázala:
  • Lineární kalibrace v rozsahu 0–10 mg/kg i 0–100 mg/kg s koeficientem R2 nad 0,99 pro všechny analyty.
  • Detekci šesti FAME spiknutých v JP-8 na úrovni 10 mg/kg bez pozůstatného carry-over.
  • Schopnost simultánního sběru celého spektra pro identifikaci a kvantifikaci bez nutnosti SIM režimu.

Přínosy a praktické využití metody


Vyvinutá GCxGC-TOFMS metoda nabízí:
  • Vysokou citlivost a selektivitu při sledování kontaminantů ve složitých matricích.
  • Rychlou analýzu s robustní separací nepolárních a polárních složek.
  • Jednoznačnou identifikaci FAME dle retenční doby a hmotnostního spektra.
  • Možnost implementace v kontrolách jakosti leteckých paliv.

Budoucí trendy a možnosti využití


Vedle kontinuálního sledování FAME se očekává:
  • Integrace automatizovaných vzorkovačů a online monitoringu pro průmyslové aplikace.
  • Využití pokročilých chemometrických metod pro rychlejší vyhodnocení dat.
  • Rozšíření na další environmentální kontaminanty a dopravní paliva.
  • Miniaturizace a zkrácení doby analýzy díky novým modulátorům a kolónám.

Závěr


GCxGC-TOFMS metoda prokázala vysokou spolehlivost a linearitu v detekci a kvantifikaci methylesterů mastných kyselin v leteckém palivu. Díky plnospektrálnímu sběru lze analyzovat FAME v jediném běhu bez kompromisů v citlivosti nebo přesnosti.

Reference


1. LECO Corporation, Application Note Form No. 203-821-433, 2013
2. Sigma Aldrich, Standardy FAME a methyl heptadecanoate d-33.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Analysis of Fatty Acid Methyl Esters (FAMEs) in Jet Fuel by GC-TOFMS
Developing a New GC×GC-TOFMS Method for Quantitation of Biofuel Components in Jet Fuel
Analysis of Biodiesel Fatty Acid Methyl Esters (FAME) in Aviation Jet Fuels Using Method IP 585
Automated Standard and Sample Preparation Using the Agilent 7696A WorkBench for GC/MS Analysis of FAME Contamination in Jet Fuel