DIN 51436-2009 Testing of petroleum products - Determination of the content of icing inhibitor in aviation turbine fuels - Infrared spectrometry《石油产品的测试 航空涡轮燃料中结冰抑制剂含量的测定 红外线光谱测定法》.pdf

1、Mrz 2009DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINFachausschuss Minerall- und Brennstoffnormung (FAM) des NMPPreisgruppe 6DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, ges

2、tattet.ICS 75.160.20!$Tx“1498594www.din.deDDIN 51436Prfung von Minerallerzeugnissen Bestimmung des Gehaltes an Gefrierinhibitor inFlugturbinenkraftstoffen InfrarotspektrometrieTesting of petroleum products Determination of the content of icing inhibitor in aviation turbine fuels Infrared spectrometr

3、yEssais des produits ptroliers Dtermination de la teneur en inhibiteur anti-gel dans lescarburants daviation pour turbines Spectromtrie infrarougeAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 51436:1989-01www.beuth.deGesamtumfang 8 SeitenDIN 51436:2009-03 2 Inhalt Seite

4、Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen. 4 3 Kurzbeschreibung 4 4 Bezeichnung 4 5 Gerte. 5 6 Chemikalien. 5 7 Probenahme 5 8 Probenvorbereitung 5 9 Aufstellen der Bezugskurve 6 9.1 Herstellung der Bezugslsungen 6 9.2 Bestimmung der Extinktionen der Bezugslsungen 6 10 Durchfhrung 6

5、 11 Auswertung . 7 12 Angabe der Ergebnisse 7 13 Przision 8 13.1 Allgemeines. 8 13.2 Wiederholbarkeit. 8 13.3 Vergleichbarkeit 8 DIN 51436:2009-03 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 062-06-42 AA Prfung von flssigen Kraftstoffen und Heizlen“ im Fachausschuss Minerall- und Brennst

6、offnormung (FAM) des Normenausschusses Material-prfung (NMP) ausgearbeitet. nderungen Gegenber DIN 51436:1989-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Streichung von Ethylenglykolmonomethylether (wird nicht mehr verwendet) und Titel entsprechend angepasst; b) Hinweis auf den Einsatz von chemomet

7、rischen Verfahren aufgenommen; c) redaktionelle berarbeitung. Frhere Ausgaben DIN 51436: 1989-01 DIN 51436:2009-03 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr Flugturbinenkraftstoffe auf der Basis von Kohlenwasserstoffgemischen. Diese Norm legt die infrarot(IR)spektrometrische Bestimmung von Volumenkon

8、zentrationen des Gefrier-inhibitors (Kurzzeichen: AIA1) Diethylenglycolmonomethylether (C5H12O3) in Flugturbinenkraftstoffen fest. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommen

9、e Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 12331, Laborgerte aus Glas Becher DIN 51451:2004-09, Prfung von Minerallerzeugnissen und verwandten Produkten Infrarotspektrome-trische Analyse Allgemeine Arbeitsgru

10、ndlagen DIN 51750-1, Prfung von Minerallen Probenahme Teil 1: Allgemeines DIN 51750-2, Prfung von Minerallen Probenahme Teil 2: Flssige Stoffe DIN EN ISO 1042, Laborgerte aus Glas Messkolben DIN EN ISO 4259, Minerallerzeugnisse Bestimmung und Anwendung der Werte fr die Przision von Prfverfahren DIN

11、ISO 4800, Laborgerte aus Glas Scheidetrichter und Tropftrichter 3 Kurzbeschreibung Die C-O-Absorptionsbande des Gefrierinhibitors Diethylenglycolmonomethylether (1 110 cm1) wird zur quantitativen Bestimmung herangezogen. Die Absorptionen des Kraftstoffes werden optisch oder rechnerisch kompensiert (

12、Differenzspektrometrie). Die Kompensation erfolgt mit einer Referenzprobe, die durch Ausschtteln der Kraftstoffprobe mit Wasser erhalten wird. Dadurch ist sichergestellt, dass die Referenzprobe (im folgenden Text additivfreier Kraftstoff genannt) keinen Gefrierinhibitor mehr enthlt. Das IR-Differenz

13、spektrum wird im Bereich 1 300 cm1bis 950 cm1registriert. Mit der nach dem Basislinien-verfahren bei 1 110 cm1ermittelten Extinktion wird ber eine Bezugskurve der Gehalt des Gefrierinhibitors Diethylenglycolmonomethylether ermittelt. 4 Bezeichnung Bezeichnung des Verfahrens zur Bestimmung des Gehalt

14、es an Gefrierinhibitor (AIA): Prfung DIN 51436 AIA 1) Anti-Icing-Additive: AIA, gelegentlich auch als FSII (Fuel System Icing Inhibitor) bezeichnet. DIN 51436:2009-03 5 5 Gerte 5.1 Infrarotspektrometer nach DIN 51451. 5.2 Kvetten. Es sind abgedichtete Kvetten mit abgestimmter Schichtdicke fr Probe-

15、und Bezugslsung (etwa 0,4 mm) mit Kaliumbromid- oder Natriumchlorid-Fenstern zu verwenden. Zur optischen Kompensation der Kraftstoff-Absorptionen kann auch eine Kvette mit einstellbarer Schichtdicke verwendet werden. Messung der Schichtdicke und Behandlung der Kvetten nach DIN 51451. 5.3 Waage mit e

16、inem Skalenteilungswert von 0,1 mg. 5.4 Glasspritze, mit Schliffkolben, zu den Kvetten passend. 5.5 25-ml-Becher, z. B. Becher DIN 12331 N 25. 5.6 100-ml-Messkolben, z. B. Messkolben nach DIN EN ISO 1042. 5.7 100-ml-Scheidetrichter, z. B. Scheidetrichter nach DIN ISO 4800. 6 Chemikalien Natriumsulfa

17、t wasserfrei zur Analyse; Demineralisiertes Wasser; Diethylenglycolmonomethylether (2-(2-Methoxyethoxy)-ethanol, C5H12O3), Reinheit min. 99 %. Bei dem Umgang mit Chemikalien sind die Festlegungen in DIN 51451:2004-09, Abschnitt 6, zu berck-sichtigen. 7 Probenahme Nach DIN 51750-1 und DIN 51750-2. Al

18、s Aufnahmegef dient eine Glasflasche mit einem Volumen von etwa 1 l. Die Flasche sollte weitestgehend gefllt sein, um das Verdampfen des Gefrierinhibitors zu vermeiden, und dicht verschlossen werden. 8 Probenvorbereitung Zur Kompensation ist der additivfreie Kraftstoff einzusetzen, der durch Ausscht

19、teln der Kraftstoffprobe mit Wasser erhalten wird. Hierzu werden etwa 10 ml der Probe mit etwa 50 ml demineralisiertem Wasser in einem 100-ml-Scheidetrichter 2 min krftig geschttelt. Nach dem Schtteln ist eine saubere Trennung der beiden Phasen im Scheidetrichter abzuwarten. Die wssrige Phase wird a

20、nschlieend verworfen. Der ausgeschttelte Kraftstoff ist ber wasserfreiem Natrium-sulfat zu trocknen, bevor er zur Kompensation verwendet werden kann. DIN 51436:2009-03 6 9 Aufstellen der Bezugskurve 9.1 Herstellung der Bezugslsungen In 100-ml-Messkolben werden jeweils etwa 0,05 g, 0,10 g, 0,15 g und

21、 0,20 g des Gefrierinhibitors auf 0,1 mg eingewogen. Anschlieend werden die Messkolben mit additivfreiem Kraftstoff bis zur Messmarke aufgefllt und die Lsungen homogenisiert. ANMERKUNG Bei der Kalibrierung wird mit dem zur Herstellung der Bezugslsungen verwendeten additivfreien Kraft-stoff kompensie

22、rt (Kompensationstechnik siehe DIN 51451). 9.2 Bestimmung der Extinktionen der Bezugslsungen Die IR-Spektren der Bezugslsungen werden wie in Abschnitt 10 beschrieben registriert und die Extinktionen bestimmt. Die Massenkonzentration des Gefrierinhibitors in g/(100 ml) wird gegen die gemessene Extink

23、tion graphisch aufgetragen. Alternativ kann auch durch lineare Regression die Ausgleichsgerade bestimmt werden. (In den meisten IR-Softwareprogrammen sind entsprechende Auswertemglichkeiten zur quantitativen Analyse integriert.) Zu beachten ist, dass die Bezugskurve nur fr die bei der Spektrenaufnah

24、me verwendete Kvette gilt. Bei Einsatz von Kvetten mit anderer Schichtdicke ist die Bezugskurve dieser neuen Schichtdicke entsprechend umzurechnen. Die Kalibrierung und die Schichtdicke der Kvette sind in regelmigen Abstnden zu ber-prfen. 10 Durchfhrung Die Probe bzw. Bezugslsung wird mit einer Glas

25、spritze in die Kvette eingefllt. Die Aufnahme des IR-Spektrums erfolgt in Kompensation nach DIN 51451 gegen die nach Abschnitt 8 mit Wasser ausgeschttelte Kraftstoffprobe. Registriert wird der Spektralbereich 1 300 cm1bis 950 cm1. Fr Probenmessung und Kalibrierung muss jeweils die gleiche Kvette ver

26、wendet werden. Der Diethylenglycolmonomethylether wird nach dem Basislinienverfahren (siehe DIN 51451) durch die Extinktion bei 1 110 cm1mit den Basispunkten 1 180 cm1(B1) und 1 000 cm1(B2) bestimmt. ANMERKUNG Die Probe hat bei 0,4 mm Schichtdicke nur eine Transmission von etwa 20 % (Extinktion etwa

27、 0,7). Um den Registrierfehler klein zu halten, sollte deshalb gegenber den Routineeinstellungen entweder die Spaltbreite vergrert oder bei Gerten ohne Spaltverstellmglichkeit die Verstrkung erhht und die Registriergeschwindigkeit verringert werden. Fr viele Anwendungsflle ist es in der Praxis ander

28、erseits besser, die Gerteeinstellungen nicht zu verndern, sondern stattdessen um im Extinktionsbereich von 0,5 messen zu knnen eine Kvette mit kleinerer Schichtdicke zu whlen und die Ordinate entsprechend zu spreizen. Eine Auflsung von 4 cm1ist ausreichend. DIN 51436:2009-03 7 11 Auswertung Zur geme

29、ssenen Extinktion der Probe wird von der nach 9.2 aufgestellten Bezugskurve die zugehrige Massenkonzentration des Gefrierinhibitors ( )AIA in g/(100 ml) abgelesen oder nach Gleichung (1) berechnet: () mEb +=AIA (1) Dabei ist E die Extinktion der Probe; b der Achsenabschnitt aus der linearen Regressi

30、on; m die Steigung aus der linearen Regression. Gleichung (1) gilt fr die Darstellung ( ) )(AIA Ef= , d. h. ( )AIA auf der Ordinate und E auf der Abszisse aufgetragen. Die Volumenkonzentration des Gefrierinhibitors (AIA) in der Probe in % ist nach Gleichung (2) zu berechnen: ()()()AIAAIAAIA = (2) Da

31、bei ist (AIA) die Dichte von Diethylenglycolmonomethylether bei 20 C in g/ml: 1,03 g/ml. ANMERKUNG In den meisten IR-Softwareprogrammen sind entsprechende Auswertemglichkeiten zur quantitativen Analyse integriert. 12 Angabe der Ergebnisse Der Gehalt des Gefrierinhibitors Diethylenglycolmonomethyleth

32、er wird unter Hinweis auf diese Norm als Volumenkonzentration (AIA) in %, auf 0,01 % gerundet, angegeben. DIN 51436:2009-03 8 13 Przision Nach DIN EN ISO 4259. 13.1 Allgemeines Die nachstehenden Festlegungen gelten nur fr den im Abschnitt 1 aufgefhrten Gefrierinhibitor und die dort aufgefhrten Erzeu

33、gnisse. Zum Beurteilen der Zuverlssigkeit von Ergebnissen werden die Merkmale nach 13.2 und 13.3 benutzt. Moderne IR-Spektrometer bzw. deren Steuer- und Auswertesoftware bieten oft die Mglichkeit einer automatisierten Auswertung von IR-Spektren nach multivariaten Rechenverfahren (chemometrische Verf

34、ahren“) an. Diese Auswerteverfahren sind nach entsprechender Validierung fr die Routineanalyse ebenfalls geeignet. Fr den Fall, dass diese chemometrischen Auswerteverfahren jedoch Ausreier“ anzeigen sowie fr Schiedsanalysen, ist das klassische Verfahren“ wie oben beschrieben anzuwenden. 13.2 Wiederh

35、olbarkeit Der Unterschied zwischen zwei Ergebnissen, die von demselben Beobachter mit demselben Gert unter konstanten Arbeitsbedingungen an derselben Probe ermittelt werden, wrde sich auf die Dauer bei blicher und korrekter Anwendung des Verfahrens um nicht mehr als 0,01 % (Volumenkonzentration) unt

36、erscheiden. 13.3 Vergleichbarkeit Der Unterschied zwischen zwei einzelnen und unabhngigen Ergebnissen, die von verschiedenen Beobachtern in verschiedenen Laboratorien an gleichen Proben ermittelt werden, wrde sich auf die Dauer bei blicher und korrekter Anwendung des Verfahrens um nicht mehr als 0,02 % (Volumenkonzentration) unterscheiden.