生物柴油中FAME含量的测定

图片来源:VTT Studio/Shutterstock.com

虽然生物柴油是由化石燃料生产的柴油的潜在替代品，但在创造高效生物柴油方面仍存在障碍。脂肪酸甲酯(FAME)含量对生物柴油的质量和性能有很大影响。

采用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱法珍珠™液体传动装置从Specac提供了一种快速、准确、简便的方法来建立生物柴油中FAME的含量。

全球对化石燃料枯竭的意识及其环境导致了寻求合适的替代品。被认为是化石燃料的可持续替代品的生物柴油是由食用油，动物脂肪和/或植物油制成的。生物柴油也被认为是“碳中性”燃料作为CO₂燃烧过程中产生的二氧化碳平衡₂被用来生产生物柴油的植物在生长过程中消耗掉。

与传统燃料相比，生物柴油还具有许多其他优点，包括高生物可降解性、低硫含量、低毒和减少炭黑排放。虽然生物柴油有这些优点，但它的应用仍然有限。导致生物柴油吸收和利用有限的因素包括原料的可用性、政府政策、生物柴油燃料的长期稳定性和转化效率。

FAME内容影响燃油性能

酯交换是将动物脂肪和植物油脂转化为生物柴油的过程。它涉及酒精和油中的脂类之间的反应，形成脂肪酸酯。一般来说，甲醇是进行酯交换反应的首选酒精，因为它能最大限度地转化为生物柴油。

当油与甲醇反应时，形成不同脂肪酸甲酯(FAME)的混合物。包括FAME在内的其他脂肪酸酯，其物理特性与化石燃料柴油相似，而与生产它们的油相似。然而，生物柴油的一些特性可能比化石燃料柴油更具挑战性;低温下的凝胶化、长期稳定性差和发泡都是FAME混合物面临的主要问题。

柴油的质量和性能取决于FAME含量，因此所有商用柴油的FAME含量都必须符合严格的规范。例如，en590规定在欧洲销售的柴油的FAME含量不得超过7%。要求生物柴油混合物也满足特定的标准，包括包含特定的FAME浓度。因此，测量柴油的FAME含量是质量控制过程的重要组成部分。因此，可靠和准确的技术来衡量FAME内容是重要的质量控制目的。

测量生物柴油的FAME含量

傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振波谱学和色谱法是可以评估FAME含量的各种分析方法中的一些。FT-IR光谱法当然是测量生物柴油中FAME含量的最实用的选择，因为它提供了相对廉价的仪器、少量的样品制备和简单的程序，快速、定量的测量。

FT-IR光谱涉及到红外光线通过柴油样品被分析。当光通过样品时，根据其化学结构，燃料中的分子会吸收特定波长的光。FAME分子在1745厘米处吸收红外线^－1因为它们的酯羰基键。对于不存在名称分子的柴油燃料，在该波长上没有红外吸收。因此，可以通过测量1745cm的吸收来计算成名含量^－1．

使用FT-IR测量柴油混合物中FAME的两种标准测试方法是EN 14078和ASTM D7371。在EN 14078中，燃料样品必须在己烷中稀释，但涉及一个相对简单的校准程序，并提供比ASTM D7371更高的灵敏度。在ASTM D7371中，测量是在整洁的燃料样品上进行的。虽然该方法需要较少的样品制备和快速分析，但它需要更复杂的校准程序，并且该方法不适合定量的FAME水平低于1%。

无论选择什么方法进行FAME含量测量，都必须使用可靠和准确的设备进行分析。app亚博体育使用传统的液体电池对粘性液体(如柴油样品)进行傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测量可能耗时且困难。例如，使用专为粘性液体设计的液体样本夹，Specac的Pearl™使FAME分析比使用传统的FT-IR设备更直接、更容易。app亚博体育

Specac的Pearl™是一款用户友好且坚固的液体传动附件，专门设计用于对粘稠液体样品(如柴油)进行简单且可重复的FT-IR分析。Pearl™的设计还使样品之间的取样和清洗变得快速和容易。Pearl™最小化了FAME分析的难度，最终节省了时间和金钱。

综上所述，FAME含量分析在生物柴油混合燃料和柴油燃料的质量控制中具有重要作用。FT-IR提供了最直接的FAME分析方法。使用Specac的Pearl™液体传动配件可以使分析更加容易，提高精度和速度，同时削减成本。

参考资料及进一步阅读

1. “生物柴油:传统燃料的替代品”，黄迪，周慧，林林，能源学报，2012。
2. 《生物柴油生产面临的挑战概述》M. Meira, C. M. Quintella。m·o·里贝罗。r·g·席尔瓦。K. Guimarães，生物质转化与生物炼制，2015。
3. 生物柴油混合的http://www.etipbioenergy.eu/images/fame-fact-sheet.pdf.
4. '燃料稳定性问题挑战名人意生物柴油'https://breakingenergy.com/2014/07/30/fuel-stability-problems-challenge-fame-biodiesel/
5. ASTM D7371 - 14中红外光谱法测定柴油中生物柴油(脂肪酸甲酯)含量的标准试验方法(FTIR-ATR-PLS法)https://www.astm.org/Standards/D7371.htm
6. ASTM D7467 - 17柴油燃料油、生物柴油(B6至B20)的标准规范https://www.astm.org/Standards/D7467.htm
7. 液体石油产品。中馏出物中脂肪酸甲酯(FAME)含量的测定。红外光谱法https://www.en-standard.eu/csn-en-14078-liquid-petroleum-products-determination-of-fatty-acid-methyl-ester-fame-content-in-middle-distillates-infrared-spectrometry-method/
8. “珍珠|液体FTIR配件”https://www.specac.com/en/products/ftir-acc/transmission/liquid/pearl

这些信息是根据Specac提供的材料获取、审查和修改的。亚博网站下载

欲了解更多信息，请访问Specac。