A New Test Method for the Determination of Derivatized Chemical Species in Marine Fuel Oil by Multidimensional GC/MS

Význam tématu

Mnohostranná kontrola chemického znečištění lodních paliv je klíčová pro prevenci poškození motorů a minimalizaci ekonomických ztrát. Přesné stanovení kontaminantů umožňuje udržet kvalitu paliva i splnit přísné mezinárodní normy.

Cíle a přehled studie

Cílem této aplikace bylo vyvinout validovanou metodu na bázi multidimenzionální plynové chromatografie hmotnostní spektrometrie (GC/MS) pro ISO TC28 SC4 WG6 a ASTM D7845-20. Metoda je zaměřena na stanovení derivatizovaných mastných kyselin, FAME, monoglyceridů, bisfenolu A, bisfenolu F, benzenediolů a 4-cumylfenolu v bunkrovém palivovém oleji.

Použitá instrumentace

• Plynový chromatograf Agilent 7890 GC
• Hmotnostní spektrometr Agilent 5977B GC/MSD
• Precolumn Agilent J&W DB-1 (1 m × 0,15 mm, 1,2 µm PDMS)
• Analytická kolona Agilent J&W HP-1 (100 m × 0,25 mm, 0,5 µm PDMS)
• Purged Ultimate Union pro backflush

Metodika

Vzorky (~0,7 g) se vážily do autosamplerových vial, přidával se vnitřní standard (stearic acid-d35 v pyridinu) a 150 µL derivatizačního činidla (BSTFA+1 % TMCS). Po 45 s vortexu a 15 min reakci se 1 µL vzorku injektovalo splitless (25:1) do inletu při 325 °C. Chromatografický program začínal na 140 °C, poté 10 °C/min až na 325 °C (drženo 20 min). MS provozován v režimu skenu (m/z 45–520), EI 70 eV.

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrace vykázala vynikající linearitu (R2 ≥ 0,998 pro většinu sloučenin, výjimku tvořil methyl behenate s R2 = 0,9843). Opakovatelnost (RSD) se pohybovala mezi 1,6 % a 7,1 %. Analýza spiknutého bunkrového vzorku ukázala nízké pozadí a žádné významné interferenční píky.

Přínosy a praktické využití

Tato metoda nabízí robustní stanovení šírokého spektra sloučenin v těžkých palivech, vysokou přesnost, opakovatelnost a schopnost analyzovat vzorky s velkým obsahem dlouhých uhlovodíků díky backflush konfiguraci.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření metody do rutinní kontroly kvality QA/QC laboratoří, implementace do dalších norem ISO/ASTM, integrace s vysokorozlišovacími MS systémy a automatizace přípravy vzorků pro zvýšení propustnosti analyz.

Závěr

Předložená multidimenzionální GC/MS metoda vyhovuje požadavkům ASTM D7845-20 i ISO TC28 SC4 WG6 a poskytuje spolehlivé, reprodukovatelné a přesné stanovení derivatizovaných kontaminantů v palivovém oleji.

Reference

1. American Society for Testing and Materials (ASTM). ASTM D7845-20: Standard Test Method for Determination of Chemical Species in Marine Fuel Oil by Multidimensional Gas Chromatography/Mass Spectrometry, ASTM, 2015.