Fast Bioethanol Analysis Following ASTM Method D 5501 Using the New Zebron™ ZB-Bioethanol GC Column

Význam tématu

Rychlá a přesná analýza bioethanolu podle standardu ASTM D 5501 je klíčová pro zajištění kvality paliva a splnění regulačních požadavků. Zkrácení doby analýzy umožňuje provozovatelům biopalivových závodů testovat nákladní vozidla ještě před opuštěním areálu a zefektivnit provozní toky.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo porovnat novou kapilární kolonou Zebron ZB-Bioethanol (délky 30 a 15 metrů) se standardní kolónou Zebron ZB-1 (100 metrů) pro separaci metanolu, etanolu a komponent denaturantu (benzín) za podmínek ASTM D 5501 a evropského prEN 15376. Hlavním úkolem bylo dosáhnout plné rozlišitelnosti při výrazném zkrácení doby analýzy.

Použitá metodika a instrumentace

• Metodika: ASTM D 5501 a prEN 15376 pro stanovení metanolu a etanolu v denaturovaném bioethanolu.
• Přístrojová sestava: Shimadzu GC-2010 se systémem automatického dávkovače AOC-20i a detektorem plamenoionizačním (FID).
• Kapalné kolony: Zebron ZB-1 (100 m × 0,25 mm × 0,50 µm), Zebron ZB-Bioethanol (30 m × 0,25 mm × 1,00 µm) a Zebron ZB-Bioethanol (15 m × 0,25 mm × 1,00 µm).
• Podmínky: injekce split 50:1 při 300 °C, objem 1 µL; nosný plyn helium (ZB-1) nebo vodík (ZB-Bioethanol) při konst. průtoku 25–35 cm/s; program teploty kolony od 45–55 °C do 255–260 °C při 30–40 °C/min.

Hlavní výsledky a diskuse

Nové ZB-Bioethanol kolony zkrátily dobu analýzy na méně než 8 minut (30 m) a 5 minut (15 m) při zachování plného rozlišení metanolu a etanolu od složek benzínového denaturantu. Porovnání výsledků z tří reálných vzorků prokázalo velmi vysokou korelaci s kolónou ZB-1 (<1 % RSD pro etanol i metanol). Mezi jednotlivými běhy ani mezi kolónami nebyly prokázány systematické odchylky.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace ZB-Bioethanol kolony umožňuje biopalivovým závodům výrazně zkrátit dobu kontroly kvality, testovat nákladní dopravu přímo na místě a minimalizovat logistické zpoždění. Při zachování stávajících postupů a validačních parametrů metody D 5501 lze dosáhnout stejných výsledků v podstatně kratším čase.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj může směřovat k aplikaci nové stationary fáze pro analýzu dalších bioalkoholů a biopalivových příměsí, rozšíření automatizace pomocí online vzorkovačů či použití alterna­tivních nosných plynů pro další optimalizaci doby analýzy. Kombinace s technikami rychlé GC×GC nebo mikro-GC přinese další zrychlení a zvýšení kapacity laboratoří.

Závěr

Zebron ZB-Bioethanol kolony poskytují srovnatelnou přesnost a reprodukovatelnost výsledků jako standardní 100m kolona podle ASTM D 5501, přičemž dobu analýzy zkracují až o 85 %. Díky tomu jsou ideální volbou pro efektivní kontrolu bioethanolu při výrobě i expedici.

Reference

1. World’s Ethanol Production Forecast 2008–2012, Market Research Analyst, 26. leden 2008.