1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 75.160.20 K6110414831經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 93 年 7 月 6 日 年月日 (共 17 頁 )低烯烴汽油含氧化物、飽和烴、烯烴、環烷烴及芳香烴( O-PONA)測定法 (氣相層析法)Method of test for oxygenates and paraffin , olefin , naphthene , aromatic( O-PONA) hydrocarbon types in low-olefin spark ignition
2、engine fuels by gas chromatography 1. 適用範圍 1.1 本標準規定使用多維 管柱系統 (Multi-dimensional)氣相層析儀來測定低烯烴汽油中的含氧化物( oxygenates)、飽和烴( paraffins)、烯烴( olefins)、環烷烴( naphthenes)及芳香烴( aromatics)之含量。每一碳氫化合物之種類將以碳數或至 C10的某一類型的總含量報告,但烯烴除外,因其僅能報告至 C9。對於較高沸點的碳氫化合物不能以碳氫化合物的類型來報告,而是以混合群組表示。至於單一碳氫化合物或碳數類型的偵測極限為 0.05 mass %。雖然
3、 C9和 C10的芳香烴訊號有可能重疊,但是芳香烴的總含量是正確的;異丙基苯係從 C8芳香烴分離,但被歸類在 C9芳香烴;萘則是歸類至 C11+。 1.2 本標準適用於總烯烴含量範圍 0.05 13mass %之分析。此試驗可做為樣品中烯烴含量之分析,但烯烴含量 C4不能超過 0.6 %、 C5不能超過 4.0 %或 C4和 C5總和不能超過 4.5 %。雖然本標準僅對苯濃度範圍在 0.3 1.0 mass%做精密度測定,但本標準可使用於苯濃度高達 5.0 mass%之測定。 1.3 本標準非用於測定個別的碳氫化合物成分,除非在某一碳數的碳氫化合物類型僅有一種成分存在下。可個別測得的碳氫化合物
4、有苯、甲苯、環戊烷、丙烷、丙烯和環戊烯。 1.4 本標準之精密度資料係於樣品含有 甲基第三丁基醚 (MTBE)所獲得。如將本試驗應用至測定其它的含氧化物時,則須在使用者的實驗室中予以確認。由於甲醇無法測試,所以應以其他合適的含氧化物試驗方法測定之,如參閱 CNS 14297汽油中醚類與醇類測定法(氣相層析法)或 CNS 14627汽油中含氧化物試驗法(氣相層析 氧選擇性火焰 離子化偵測法)。甲醇於完全分解下並不會干擾本試驗其他成分或群組的測定。 1.5 雖然本標準之標題表示僅符合含氧化物的汽油測定用,但是亦可使用於其他相近沸點範圍的輕油或重組油的測定。 備考 1. 本標準採用 SI 單位,括弧
5、內的單位及數值僅供參考。 2. 本標準要旨不在強調有關使用它時 的所有安全問題。使用者應建立適用之安全 衛生之操作準則,並且在使用之前能決定規則範圍之應用性。對特定之危害聲明參閱各節相關的備考。 2 CNS 14831, K 61104 2. 用語釋義 2.1 含氧化物:含氧的有機化合物,可用作燃料或燃料添加劑,例如:某些醇與醚物質。 2.2 氫化反應:藉由觸媒反應加氫氣到烯烴分子的製程。當樣品中的烯烴與鉑金屬於 180且在氫氣環境下接觸時,氫化反應就會進行,能使烯類轉變成相同碳數結構之飽和碳氫化合物。 2.3 捕捉器( trap):一種使用於選擇性捕捉測試樣 品中特定部分(如個別的或群組的碳
6、氫化合物或含氧化物),且可藉由改變溫度釋放保留的成分之裝置。 2.4 ETBE:乙基第三丁基醚( ethyl-tert-butylether)。 2.5 MTBE:甲基第三丁基醚( methyl-tert-butylether)。 2.6 TAME:第三戊基甲基醚( tert-amyl-methylether)。 3. 方法概要 3.1 將一個具有代表性的樣品注入至具電腦控制之氣相層析儀系統中,此系統係由切換閥、管柱和烯烴氫化觸媒組成,且所有操作在各種不同溫度下進行。在預設時間下切換閥,以引導部分樣品到適當的管柱和捕捉器中。在分析過程中,管柱會將導入的樣品依據不同碳氫化合物型態之群組沖提至火焰
7、離子偵檢器。 3.2 每一被偵測之化合物或碳氫化合物群組,將藉由應用回應因子與偵測波峰訊號面積之關係並且正規化 (normalization)到 100%,計算其質量百分比濃度。 3.2.1 含有甲醇或其他含氧化物的樣 品則不適用本標準,而是將測定所得的碳氫化合物含量經正規化至 100 %後,扣除由其它試驗法 (參閱 CNS 14297 或CNS 14627)所分析出之含氧化物的值。 3.2.2 如欲獲得每一被偵測化合物或 碳氫化合物群組的體積百分比濃度,則須應用測定的樣品密度與偵測波峰 訊號的質量百分比濃度之公式計算,接著再正規化到 100%。 4. 意義及應用 4.1 了解低烯烴汽油的組成
8、將對法規要求、製程控制和品質保證有相當的幫助。 4.2 低烯烴汽油的烯烴與其他碳氫化合物種類 之定量分析,必須符合政府法規要求。 4.3 本標準不適用於 M85 及 E85 燃料,因為這些燃料個別含有 85%的甲醇和乙醇及 15%汽油。 5. 干擾 5.1 部分含硫化合物對烯烴捕捉器為一種不可逆的吸附,進而減少捕捉器捕捉烯烴的能力。有些含硫化合物同 樣也會吸附於醇類與醚 -醇 -芳香烴捕捉器中,然而已被分析的各種汽油對這些捕捉器並無重大性能損害。 5.2 用於區分低烯烴汽油等級和種類的一般染料,並未發現會干擾本試驗方法。 5.3 用於低烯烴汽油的一般清淨添加劑,並未發現會干擾本試驗方法。 5.
9、4 在低烯烴汽油中的溶解水,並未發現會干擾本試驗方法。 3 CNS 14831, K 61104 圖 1 典型的儀器構造圖 備考: 閥 V4 及分子篩 5A 捕捉器為非必要裝置,但本標準之精密度資料測定儀器則是包含上述裝置。 6. 儀器裝置 6.1 用以得到第 13 節所述之精密度資料的完整系統,係由一組電腦控制的氣相層析儀、自動樣品注射器及經特殊修改的硬體設備所組成的。這些經特殊修改的硬體設備包含管柱、捕捉器、氫化器及控制閥,將在本節及第 7 節說明之。圖1 為典型的儀器構造圖 (請參閱第 7.4 節備考 )。其他的設計架構元件或條件,只要能達到所需要的成分分離效果,及能得到本標準精密度表列
10、上之精密度要求或更好者,都能接受。 6.2 氣相層析儀:能夠於特定的溫度下等溫操作、裝有可加熱汽化注射阜(填充管柱注射阜)、火焰離子偵檢器、必要的流量控制器和電腦控制系統。 6.3 樣品注入系統:自動液體樣品注射器,能夠注射 0.1 0.5L 的液體體積。所注入的樣品總量須完全引入層析系統中,因此排除使用分流注射阜或利用載氣吹驅的注射阜墊片。建議可選擇使用自動注射器。 6.4 氣體的流量與壓力控制器:必須具有適當精密度的流量與壓力控制器,以便能提供氦氣到層析系統、氫氣到氫化器、及氫氣和空氣至火焰離子偵檢器的氣體之流量與壓力具再現性。另外亦必須適當地控制空氣流量,做為冷卻特殊系統元件及自動閥操作
11、用。 載氣,氦氣 冷卻空氣 極性管柱載氣,氫氣 EAA 捕捉器氫化觸媒 載氣,氦氣火焰離子偵檢器分子篩13X 管柱 分子篩5A 捕捉器冷卻空氣 醇類 捕捉器 注射阜非極性管柱烯烴捕捉器管柱 4 CNS 14831, K 61104 6.5 電子式資料獲得系統:至少應滿足下列規定(參閱第 6.5.6 節備考)。 6.5.1 每次分析 150 筆波峰訊號之解析能力。 6.5.2 利用回應因子可求得正規化面積百分比。 6.5.2.1 可計算在特定滯留時間餾出的個別成分或群組之波峰訊號面積總和。 6.5.3 具消除雜訊的能力。 6.5.4 具備對快速訊號小於 0.5 秒的取樣速度(為得到 10 個取樣
12、點的波峰必須大於 20Hz) 6.5.5 對於窄和寬波峰訊號之寬度偵測。 6.5.6 視需要具備波峰訊號垂直切劃及正切的切割功能。 備考:所提供的標準軟體基本上符合要求。 6.6 系統元件之溫度控制器:每支分離管柱、捕捉器、氫化觸媒、管柱轉動閥與樣品管路均需獨立溫度控制。所有與樣品接觸之系統元件都必須保持在避免樣品凝結的溫度下。表 1 列出系統元件和操作的溫度範圍。有些元件需要恆溫操作、有些則需要快速升溫與降溫,但無論如何都必須具備再現性的溫度程控要求。一般的控制器皆具溫度指示功能;另外所使用的控制系統須有能力將溫度控制在符合系統指定的特定溫度 20。溫度控制可以符合表 1 需求的任何設備皆可
13、。 備考: 本標準第 13 節的精密度資料係以表 1 所列的系統元件和操作溫度及第7 節對分析儀之特殊規定獲得。其他管柱和捕捉器只要能滿足分離性能的要求亦可使用,但可能需要不同的溫度。 表 1 系統元件之溫度控制範圍 元件 典型操作溫度範圍, 最大加熱時間,分鐘 最大冷卻時間,分鐘醇類捕捉器 60 280 2 5 極性管柱 130 恆溫 非極性管柱 130 恆溫 烯烴捕捉器 120 280 1 5 分子篩 13X 管柱 90 430 溫度程控, 10C /min. Porapak 管 柱 130 140 恆溫 醚醇芳香烴捕捉器 70 280 1 5 氫化觸媒 180 恆溫 管柱切換閥 130
14、恆溫 樣品管路 130 恆溫 5 CNS 14831, K 61104 6.7 閥件、管柱與捕捉器的切換:建議使用自動、轉動式的閥。閥應適用於氣相層析儀使用且符合下列需求。 6.7.1 閥件須能夠在避免樣品凝結的溫度下連續操作。 6.7.2 在分析條件下, 閥件構成之物質必須不能與樣品產生反應,不銹鋼、 PFA和 Vespel 都可以使用。 (PFA 及 Vespel 為商品名 ) 6.7.3 閥件內部空間要小,但在分析條件下不會對於載氣的流量造成限制。 6.8 閥件、空氣:管柱和捕捉器冷卻使用控制加壓空氣;閥件則建議使用自動閥。 備考: 新的閥件、管路、觸媒、管柱、捕捉器與其他會與樣品或氣體
15、接觸的部分,於使用前應根據製造商建議方式予以調適化 (conditioning)。 6.9 氣體純化器:從氦氣移除水氣與氧氣;從氫氣中移除碳氫化合物與水氣;從空氣中移除水氣與碳氫化合物。 7. 試劑與材料 7.1 壓縮空氣:總碳氫化合物與水含量個別都小於 10 mg/kg。 備考:警告 -高壓下之壓縮氣體,可助燃。 7.2 氦氣:純度 99.999 %,水含量小於 0.1 mg/kg。 備考:警告 -高壓下之壓縮氣體。 7.3 氫氣:純度 99.999 %,水含量小於 0.1 mg/kg。 備考:警告在高壓下為極易燃之氣體。 7.4 管柱、捕捉器與氫化觸媒(系統元件):本試驗須使用 4 根管柱
16、、 2 個捕捉器及 1 個氫化觸媒(參閱第 6.6 節備考),每一個系統元件皆能參閱第 6.6 節與表 1 所述之獨立溫度控制。在系統中各元件的位置參閱圖 1,以下列舉元件及其用於判斷適用性的指導方針。 備考: 圖 1 顯示多出一根額外的捕捉器,分子篩 5A,及轉動式閥件 V4,這是在分析 O-PONA 時不需要的。其出現在圖 1 是為量測得本試驗之精密度資料。另外此額外的裝置亦可用於超出本標準測定範圍之更詳細的分析,如異 -正烷烴與異 -正烯烴測定分析,但於本標準中並無有關的統計試驗資料可供參考。 7.4.1 醇類捕捉器:在溫度範圍 140 160,且當樣品注射後的前 2 分鐘內,此捕捉器必
17、須沖提出苯、甲苯、 所有烷烴、烯烴、環烷烴和醚類,但會滯留C8+芳香烴、所有醇類及其他樣品中之成分。 7.4.1.1 當捕捉器在逆向吹趨,溫度為 280,所有在第 7.4.1 節所述的滯留成分將會沖提出。 7.4.2 極性管柱:在溫度 130,當樣品注射後的前 5 分鐘內,管柱捕捉住樣品中所有芳香烴成分的時間要比 沸點低於 185的所有非芳香烴成分沖提出的時間還長。 7.4.2.1 此管柱必須在樣品注入後的 10 min 內讓苯與甲苯沖提出。 7.4.2.2 當管柱逆向吹趨的 10 分鐘內,必須將第 7.4.2 節所述之所有滯留的芳香烴成分沖提出。 6 CNS 14831, K 61104 7
18、.4.3 非極性管柱:在 130,此管柱必須將沸點 200以下之芳香烴依碳數沖提出並分離之。高沸點的飽和烴、環烷烴與芳香烴被逆向吹趨沖提出。 7.4.4 烯烴捕捉器:在溫度 120 170範圍內,於樣品注入後,捕捉器必須能滯留樣品中的所有烯烴成分至少 10 分 鐘,且 在 10 分鐘內沖提出非烯烴成分。 7.4.4.1 在 280下,捕捉器必須能完全將滯留其中的烯烴沖提出。 7.4.5 分子篩 13X 管柱:當管柱溫度由 90程式昇溫至 430,且昇溫速率為 10 /min,管柱會依碳數將飽和烴與環烷烴分離。 7.4.6 Porapak 管柱:在 130 140下,管柱會將個別的含氧化物、苯和
19、甲苯分離。 7.4.7 醚 -醇 -芳香烴 (EAA)捕捉器:在溫度 130 140範圍內,捕捉器會滯留樣品中的所有醚類成分且在注入樣品後之起始 6 分鐘內,將沸點高於 174且非醚類成分沖提出來。 7.4.7.1 在 280下,捕捉器必須能完全將滯留其中的成分沖提出。 7.4.8 氫化觸媒 (Pt):在溫度 180及輔助氫氣流量於 142 mL/min 條件下,觸媒會等量且無裂解地將所有烯烴氫化飽和成相同結構的飽和烴。 7.5 測試混合物:使用三類的純碳氫化合物和含氧化物摻配混合而成,做為確認所有儀器元件、溫度和切換時間能滿足產生正確分析所須,且可輔助做為當管柱與捕捉器使用狀況之操作調整用。
20、每一種使用於測試混合物的成分,其純度須大於 99 %,實際的濃度並不嚴謹要求但必須確實了解。 7.5.1 系統確認測試混合物:使用於 監視和系統操作之調整。組成與其約略濃度列於表 2。 參考:混合物可 經由購買或根據 ASTM D4307Practice for preparation of liquid blands for use as analytical standard 製備而得。 7 CNS 14831, K 61104 表 2 系統確認測試混合物 成分 約略濃度, mass% 環戊烷 1.5 正戊烷環己烷 2.0 2,3-二甲基丁烷 2.0 正己烷 2.0 1-己烯 1.5 甲基
21、環己烷 3.5 4-甲基 -1-己烯 1.5 正庚烷 3.0 1-順 -2-二甲基環己烷 4.5 2,2,4-三甲基戊烷 4.0 正辛烷 4.0 1-順 -2-順 -4-三甲基環己烷 3.5 正壬烷 3.0 正癸烷 3.5 正十一烷 2.0 正十二烷苯 2.5 甲苯反 -十氫化萘 3.5 正十四烷 2.0 乙基苯 3.5 鄰 -二甲苯 3.0 丙基苯 3.5 1,2,4-三甲基苯 3.0 1,2,3-三甲基苯 2.0 1,2,4,5-四甲基苯 2.0 五甲基苯 25 乙醇 5.0 第三丁醇 4.0 甲基第三丁基醚 8.0 乙基第三丁基醚 3.0 甲基第三戊基醚 5.0 群組合計 飽和烴 29.
22、0 烯烴 3.0 環烷烴 15.0 芳香烴 24.5 多環烷烴 3.5 含氧化物 25.0 合計 100.0 8 CNS 14831, K 61104 7.5.2 烯烴測試混合物:使用於調整烯烴與醚 -醇 -芳香烴 (EAA)捕捉器溫度,以便可定量測定 C5 C9之烯烴含量其組成與其約略濃度列於表 3。 7.5.3 飽和烴測試混合物:使用於調整烯烴與醚 -醇 -芳香烴 (EAA)捕捉器溫度,組成與其約略濃度列在表 4。 表 3 烯烴測試混合物 成分 約略濃度, mass% 1-戊烯 1-己烯 1-庚烯 1-辛烯 1-壬烯 己烷 /庚烷 50:50 5.00 2.00 2.00 2.00 3.0
23、0 其餘量 表 4 飽和烴測試混合物 成分 約略濃度, mass% 正壬烷 正癸烷 己烷 /庚烷 50: 50 3.00 3.00 其餘量 7.6 品管樣品:使用於例行監視層析儀系統的操作和確認報告的濃度是否在本標準要求之精密度內。任何相似於欲測定樣品組成的樣品皆可做為品質控制樣品。當欲被分析的樣品含有 C4、 C5烯烴或兩者皆有時,則品質控制樣品必須含有上述這些成分,以便用來監控烯烴捕捉器的能力。品質控制樣品必須有足夠的量以供應長期使用,並且在預期儲存的環境下,可保持均勻與穩定性質。 8. 儀器裝置之準備 8.1 組裝如圖 1 的分析儀系統(有獨立溫度控制元件的氣相層析儀)或有相等的流量系統
24、。若使用商業性的系統,則須依據儀器操作手冊安裝和配置系統。 8.2 氦氣載氣、氫氣與空氣中的不純物會對管柱與捕捉器性能造成影響。因此,儘可能在接近系統的氣體管路上安裝具有高效率的氣體純化器,及使用高品質的氣體是重要的。氦氣與氫氣的管線必須為金屬製,且確認所有管路的內、外部系統無洩漏。 8.3 商業化的儀器在裝運前已設定好氣體流量,在正常情況下僅須微調即可。在其他系統做流量最佳化調整以便得到所須的分離效果。對於商業化儀器使用於精密度研究的典型流量參閱表 5 所述,但流量可能因系統不同而有差異。 8.3.1 若有需要時,設定管柱 /捕捉器冷卻空氣和氣動閥操作的流量。 9 CNS 14831, K
25、61104 8.4 系統之調適化 (conditioning):當氣體管路未連接或關閉流量時應如初開機,可在系統為室溫下,以載氣流經系統至少 30 分鐘以上使 其調適化。在系統調適化後,依照第 10 節步驟分析系統確認測試混合物,並捨棄此測試結果。 表 5 氣體流量 氣體種類 流量, 2 mL/min 氦氣 (流量 A ) 氦氣 (流量 B ) 氫氣 (氫化器 ) 氫氣 (火焰離子偵檢器 ) 空氣 (火焰離子偵檢器 ) 22 12 14 30 450 9. 標準化 9.1 從管柱和捕捉器沖提的成分係完全依據所提供的溫度決定之,而轉換閥也需要在精確的時間作動以便將組成分離成群,例如,將特定的成分
26、保留在管柱或捕捉器中而允許其他成分沖提出。因此管柱 /捕捉器的分離溫度和閥作動時間,對系統正確的操作與否是相當重 要的,所以在這些參數於啟用新系統時 (參閱第10.1 節備考 ),即已確認其是否設定正確 。另外亦須隨時評估和調整,以便修正管柱和捕捉器因老化所造成規則性的偏差。為了達到上述目的,分析人員可採分析數個測試混合物並以層析圖和測試報告為評估依據,視需要而調整之。 9.2 使用概述於第 10 節之步驟,以系統確認測試混合物試驗之,然後仔細的檢查得到的層析圖並與參考層析圖(圖 2 和圖 3)比較,以確定測試混合物的個別成分是否已經正確的確認。每一群組的測試結果總和須在已知成分(參閱表 2)
27、的 5 mass %內。假如能符合規範所須,則繼續進行烯烴測試混合物分析 (參閱第 9.3 節 )。 9.2.1 如不符合第 9.2 節之規範要求,根據操作手冊調整特殊管柱和捕捉器溫度或閥作動時間,並再次分析系統確認測試混合物直至符合規範要求為止。 9.3 分析烯烴測試混合物,將所獲得試驗值與表 3 的實際值比較之。假如其結果不符合個別的 C5 C8烯烴在 0.3 mass %差異內,及 1-壬烯在 0.5 mass %差異內,則須調整烯烴與醚 -醇 -芳香烴捕捉器的溫度,以確定 5 種烯烴皆被留在烯烴捕捉器且不在醚 -醇 -芳香烴捕捉器中,並再次分析烯烴測試混合物直到符合規範要求為止。 9.
28、4 分析飽和烴測試混合物,將所獲得試驗值與表 4 的實際值比較之。確定被烯烴捕捉器滯留的正壬烷濃度在 0.05 mass %以下,而部分或全部的正癸烷可能會滯留在烯烴捕捉器內。若有 需要時,可調整烯烴捕捉器和醚 -醇 -芳香烴捕捉器的溫度,再次分析飽和烴測試混合物直到符合正壬烷規範要求為止。 9.5 參閱第 7.6 節所述分析品管樣品,以確認所得結果與先前描述一致,且沒有烯烴成分穿透 (breakthrough)至飽和烴區的層析圖,可由 C5 C6飽和區基線是否 10 CNS 14831, K 61104 上升得知。假如觀察到有烯烴穿透情形,則調整最佳化的烯烴捕捉器溫度,或如需要時,更換捕捉器
29、。烯烴捕捉器的負荷能力限制參閱第 1 節備考 2 所述,這些限制是依據烯烴捕捉器的情況而定,且老化的捕捉器可能不具備此性能。可利用第 7.6 節之品質控制樣品,證明烯烴捕捉器的能力。 9.6 當品管樣品無法與預期的結果一致時,如第 9.5 節所述再次分析系統確認測試混合物,並做必要之調整,參閱第 9.2 節。 10. 操作步驟 10.1 首先設定好必須的系統設定條件, 這些條件包括元件起始溫度、管柱和捕捉器溫度之改變時間、閥原始位置和閥作動發生的時間。 備考: 商業化系統已將所有參數預先設定 完成,並經由軟體可得。但其他的組裝系統則需要測試及調整最佳化 參數,以達到所需之成分分離和精密度。 1
30、0.2 當所有元件溫度在分析條件已達穩定狀態時,將 0.1 0.3L 具代表性的樣品(或測試混合物 )注入,然後開始分析。 備考:本標準精密度共同研究之樣品注入量係採 0.1L。 10.2.1 啟動分析後,將開始資料收集及控制所有的 溫度變化和閥作動的時間排程功能。 10.2.2 在整個程控循環完成後,系統將自動停止, 然後產生層析圖並且列印濃度報告。 圖 2 系統測試混合物之分析層析圖(前半) 甲基第三丁基醚乙基第三丁基醚甲基第三戍基醚環烷 N 烴 , 飽和烴 P 類型 氫化後的烯烴,環 C 和單 /雙 M 醚0 分鐘 11 CNS 14831, K 61104 圖 3 系統測試混合物之分析
31、層析圖(後半) 11. 計算 11.1 以質量百分比 (mass%)與液體體積百分比 (vol.%)作為結果之報告。小心檢查報告內容並確定所有波峰訊號都已被正確的鑑定和積分。 11.1.1 使用公式( 1)以計算特定碳數之每一個被鑑定的碳氫化合物群組與個別含氧化物的質量百分比: FA100FAM= ( 1) 式中, M:特定碳數之每一個被鑑定的碳氫化合物群組與個別含氧化物的質量百分比 A: 特定碳數之每一個被鑑定的碳氫化合物群組與個別含氧化物的積分面積 F: 利用公式( 2)或參閱表 6 計算碳氫化合物群組的相對回應因子, RRf。對於含氧化物,則使用表 7 的回應因子,或特殊系統測得之因子(
32、參閱第 11.1.1.2 節) 100:將面積百分比正規化 (normalize)修正至 100%的係數 C10芳香烴C9芳香烴C8芳香烴乙醇第三丁醇 醇類 芳香烴類甲苯苯類型 芳香烴 C#多環烷烴 55 分鐘 反 -十氫化萘 C11+11+11+ 12 CNS 14831, K 61104 表 6 碳氫化合物計算的回應因子A 碳氫化合物類型群 碳原子數 環烷烴 飽和烴 環 -烯烴B單 /雙 -烯烴B芳香烴3 0.916 0.916 4 0.906 0.906 5 0.874 0.899 0.874 0.899 6 0.874 0.895 0.874 0.895 0.811 7 0.874 0
33、.892 0.874 0.892 0.820 8 0.874 0.890 0.874 0.890 0.827 9 0.874 0.888 0.874 0.888 0.832 10 0.874 0.887 0.837 備考:多環烷烴使用因子 0.883 和 C11+分餾物則使用 0.840A以甲烷碳質量百分比正規化為 1 B對氫化烯烴做修正 11.1.1.1 計算相對應於甲烷 (假設甲烷的回應因子為 1)的火焰離子偵檢器之回應因子。對於特定碳數之碳氫化合物群組以使用公式( 2)計算得知;以氫化烯烴為計算之基礎。 ()()()nawnawnawCC7487.0HHCCRRf= ( 2) 式中, R
34、Rf:特定碳數之碳氫化合物群組的相對回應因子 Caw:碳原子量, 12.011 Cn:在特定碳數之碳氫化合物群組上的碳原子數 Haw:氫原子量, 1.008 Hn:在特定碳數之碳氫化合物群組中的氫原子數 0.7487:使甲烷 RRF 為 1 的修正係數 11.1.1.2 在精密度研究實 驗中,測得所使用的含氧化物火焰離子偵檢器之回應因子,列於表 7。 表 7 根據實驗測得之含氧化物回應因子 化合物 回應因子 乙醇1.910 第三丁醇 1.229 甲基第三丁基醚 1.334 乙基第三丁基醚 1.313 甲基第三戊基醚 1.242 13 CNS 14831, K 61104 11.1.2 使用公式
35、( 3)計算每一個被鑑定的碳氫化合物群組與含氧物質的液體體積百分比。 DMDMV= ( 3) 式中, V:特定碳數的已被鑑定碳氫化合物群組或個別含氧化物之液體體積百分比 M:同公式( 1)所述之定義 D: 20時,含特定碳數之碳氫化合物群(使用表 8)或個別含氧化合物(使用表 9)之平均相對密度 備考: 15.5的平均密度也能使用,但表 8 和 9 僅提供 20的相對密度。 表 8 碳氫化合物類型群組的平均密度, kg/L, 20 碳原子數 環烷烴 飽和烴 環 -烯烴 單 /雙 -烯烴 芳香烴 3 0.5005 0.5139 4 0.5788 0.6037 5 0.7454 0.6262 0.
36、7720 0.6474 6 0.7636 0.6594 0.7803 0.6794 0.8789 7 0.7649 0.6837 0.7854 0.7023 0.8670 8 0.7747 0.7025 0.8000 0.7229 0.8681 9 0.7853 0.7176 0.8073 0.7327 0.8707 10 0.8103 0.7300 0.8724 備考:對於多環烷烴使用的平均相對密度為 0.8832; C11+分餾物則使用 0.8400。 表 9 含氧化物的平均密度, kg/L, 20 含氧物質 相對密度 乙醇0.7967 第三丁醇 0.7910 甲基第三丁基醚 0.7459
37、 乙基第三丁基醚 0.7440 甲基第三戊基醚 0.7710 12. 報告 12.1 對於每一含氧化物和碳氫化合物群組以質量百分比和 液體體積百分比報告之,並報告至 0.1 %,參閱表 10;但對個別碳數的物質則報告至 0.01 %。 14 CNS 14831, K 61104 表 10 成分物質報告 碳氫化合物類型群組及含氧物質 報告質量百分比和液體體積百分比 飽和烴 依碳數到 C10正和異烯烴 依碳數到 C9環烯烴 依碳數到 C9環烷烴 依碳數到 C10芳香烴 依碳數到 C10高沸物, 200 C11+成分 (包括 C10烯烴 ) 多環烷烴 總數 含氧物質 依成分 13. 精密度及偏差 1
38、3.1 精密度:應用本標準所得到的任何 個別量測結果之精密度,係與許多相關於個別或群組的成分係數有關,其包 括從相近沖提的成分或碳氫化合物群組解析出的成分或成分群的揮發性、濃 度和等級。因為並無實際針對每一個成分或碳輕化合物群組之分離濃度進行精密度測定,所以表 11 和 12 所列的重複性和再現性值,為有選擇性的、且 具代表性的成分和碳輕化合物群組之試驗值。 13.1.1 重複性 (repeatability):以相同操作者,使用相同儀器設備,在相同試驗條件下,分析同一樣品,經過長時間在正常且 正確的試驗法操作下,連續二次試驗結果的差異,在 20 次的測試中,僅能有 1 次超出表 11、 12
39、 所列之重複性數值。 13.1.2 再現性 (reproducibility):以不同操作者,使用不同儀器設備,在相同試驗條件下,分析同一樣品,經過長時間在正常 且正確的試驗法操作下,二個單獨且獨立的測試結果之差異,在 20 次的測試中,僅能有 1 次超出表11、 12 所列之數值。 備考:雖然苯的精密度在 0.3 1.0mass%的測定範圍,但本試驗可使用做為苯濃度高達 5.0 mass%之測定。 13.2 偏差:因為沒有可接受的參考物質 可以使用,因此本標準沒有偏差的報告可提出。 15 CNS 14831, K 61104 表 11 對選擇的含氧化物和碳氫化合物類型成分和碳氫化合物群組的重
40、複性和再現性 濃度範圍 種類 重複性 再現性 低 高 芳香烴 0.0247 (4.3353 X) 0.1249 (4.3353 X) 12 44 烯烴 0.046 X0.7444 0.255 X0.7444 0.2 13 飽和烴 0.97 3.90 34 60 環烷烴 0.028 X 0.1659 X 2 15 甲基第三丁基醚 0.0155 (1.858 X) 0.0641 (1.858 X) 0 12 苯 0.02 0.14 0.3 1 甲苯 0.019 X 0.0545 X 2 11 C8芳香烴 0.0255 (1.5172 X) 0.0708 (1.5172 X) 3.5 15 備考:
41、X 是質量百分比(或液體體積百分比)兩次結果的平均值 16 CNS 14831, K 61104 表 12 在不同濃度下之重複性和再現性計算結果 種類 X 重複性 再現性 芳香烴 12 0.4 2.0 15 0.4 2.4 20 0.6 3.0 25 0.7 3.6 30 0.8 4.3 35 0.9 4.9 40 1.1 5.5 烯烴 0.2 0.1 0.8 1 0.1 0.3 3 0.1 0.5 5 0.1 0.8 10 0.2 1.4 13 0.3 1.7 飽和烴 35-60 1.0 3.9 環烷烴 2 0.1 0.3 5 0.2 0.8 10 0.3 1.6 15 0.4 2.5 甲基
42、第三丁基醚 2 0.1 0.2 5 0.1 0.4 8 0.1 0.6 12 0.2 0.9 苯 0.3-1 0.02 0.14 甲苯 2 0.04 0.11 5 0.10 0.27 8 0.15 0.44 11 0.21 0.60 C8芳香烴 4 0.14 0.39 8 0.24 0.67 12 0.34 0.96 15 0.42 1.17 備考: X 是質量百分比(或液體體積百分比)兩次結果的平均值 17 CNS 14831, K 61104 14. 關鍵字:芳香烴( aromatics) ;氣相層析儀( gas chromatography) ;汽 油( gasoline) ;碳氫化合物類型( hydrocarbon type) ;多維管柱系統氣相層析儀( multi-dimensional gas chromatography) ;環烷烴 ( naphthenes) ;烯 烴 ( olefins) ;含氧化物 ( oxygenates) ;飽和烴( paraffins);低烯烴汽油( spark-ignition engine fuels) 引用標準: CNS 14297 汽油中醚類與醇類測定法(氣相層析法) CNS 14627 汽油中含氧化物試驗法氣相層析 氧選擇性火焰離子化偵測法)
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