ГОСТ EN 14078-2016
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
НЕФТЕПРОДУКТЫ ЖИДКИЕ
Определение содержания метиловых эфиров жирных кислот (FAME) в средних дистиллятах методом инфракрасной спектрометрии
Liquid petroleum products. Determination of fatty acid methyl esters (FAME) in middle distillates by infrared spectrometry method
МКС 75.160.20
Дата введения 2019-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Республиканским государственным предприятием "Казахстанский институт метрологии" (РГП "КазИнМетр") и Научно-производственным республиканским унитарным предприятием "Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации" (БелГИСС) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5
2 ВНЕСЕН Комитетом технического регулирования и метрологии Министерства по инвестициям и развитию Республики Казахстан
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 2 июля 2016 г. N 89-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | Минэкономики Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Казахстан | KZ | Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Молдова | MD | Институт стандартизации Молдовы |
Россия | RU | Росстандарт |
Таджикистан | TJ | Таджикстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 октября 2018 г. N 903-ст межгосударственный стандарт ГОСТ EN 14078-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2019 г.
5 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту EN 14078:2014* "Нефтепродукты жидкие. Определение метиловых эфиров жирных кислот (FAME) в средних дистиллятах. Метод инфракрасной спектрометрии" ["Liquid petroleum products - Determination of fatty acid methyl esters (FAME) in middle distillates - Infrared spectrometry method"].
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .
Европейский стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации CEN/TC 19 "Газовые и жидкие топлива, смазочные материалы и относящиеся к ним нефтепродукты синтетического и биологического происхождения" Европейского комитета по стандартизации (CEN).
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного европейского стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных европейских стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод определения содержания метиловых эфиров жирных кислот (далее - FAME) в дизельном и печном бытовом топливе посредством инфракрасной спектрометрии в средней области спектра. Метод, установленный в настоящем стандарте, применяется для определения содержания FAME в следующих трех диапазонах значений:
- в диапазоне А - для определения содержания FAME в пределах значений приблизительно от 0,05% (
- в диапазоне В - для определения содержания FAME в пределах значений приблизительно от 3% (
- в диапазоне С - для определения содержания FAME в пределах значений приблизительно от 20% (
При разбавлении проб данный метод может также применяться для определения более высоких значений содержания FAME, однако показатели прецизионности результатов испытаний, не входящих в приведенные выше диапазоны, в настоящее время отсутствуют.
Применимость настоящего метода испытания подтверждена для проб, содержащих FAME, отвечающие требованиям EN 14214:2008 + А1:2009. Достоверные результаты испытания могут быть получены только в том случае, если пробы не содержат значительных количеств мешающих компонентов, главным образом эфиров и других карбонильных соединений, имеющих полосы поглощения в спектральном диапазоне, используемом для количественного определения FAME. Если такие мешающие компоненты присутствуют, то результаты испытания по методу настоящего стандарта будут завышены.
Примечание 1 - В настоящем стандарте единицу измерения "% (
Примечание 2 - Для перевода значений, выраженных в граммах на литр (г/л), в значения, выраженные в % (
Предупреждение - При применении настоящего стандарта могут использоваться опасные вещества, операции и оборудование. Настоящий стандарт не предусматривает рассмотрения всех проблем безопасности, связанных с его применением. Ответственность за выявление и установление мер по обеспечению техники безопасности и охраны здоровья, а также определение ограничений по применению стандарта несет пользователь настоящего стандарта.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:
_______________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - .
EN 14214:2012+A1:2014 Liquid petroleum products - Fatty acid methyl esters (FAME) for use in diesel engines and heating applications - Requirements and test methods (Нефтепродукты жидкие. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME) для дизельных двигателей и отопительных установок. Технические требования и методы испытаний)
EN ISO 3170:2004 Petroleum liquids - Manual sampling (Нефтепродукты жидкие. Ручной отбор проб)
EN ISO 3171:1999 Petroleum liquids - Automatic pipeline sampling (Нефтепродукты жидкие. Автоматический отбор проб из трубопроводов)
3 Сущность метода
Записывают спектр поглощения в средней инфракрасной области для испытуемой части пробы, разбавленной при необходимости растворителем, не содержащим FAME. Измеряют поглощение в максимуме пика типичной полосы поглощения для эфиров при волновом числе (1745±5) см
Определены три диапазона измерения (А, В и С), для каждого из которых должны соблюдаться дополнительные указания к процедурам калибровки и разбавления. Предпочтительно проводить измерения без разбавления для диапазона А и использовать измерительные кюветы с меньшей длиной оптического пути с выполнением соответствующего разбавления для диапазонов В и С. Проведение измерений в диапазоне А (диапазоне низких значений) является более сложным; все относящиеся к данному диапазону указания должны соблюдаться в полном объеме без каких-либо исключений или внесений отдельных уточнений. Выполнение данного требования является единственным способом достижения улучшенных показателей прецизионности в диапазоне А, установленных при проведении межлабораторных сличительных испытаний.
Используя значение поглощения, измеренное в максимуме пика полосы поглощения, рассчитывают содержание FAME по калибровочной функции, полученной с использованием калибровочных растворов с известным содержанием FAME.
4 Реактивы и материалы
4.1 FAME для калибровки, представляющие собой FAME, отвечающие требованиям EN 14214.
4.2 Средний дистиллят, не содержащий FAME, используемый в качестве растворителя для разбавления и в качестве контрольной пробы для измерения фонового спектра. В частности, средний дистиллят, подходящий для данного типа пробы (дизельного топлива или печного бытового топлива), должен использоваться при проведении измерений в диапазоне А с целью предотвращения декомпенсации спектров в максимально возможной степени. В данном случае характеристика "не содержащий FAME" означает, что средний дистиллят не имеет полос поглощения в диапазоне ИК-сигналов, характерных для FAME.
4.3 Растворители для очистки, например этанол, н-пентан или циклогексан.
5 Аппаратура
5.1 Инфракрасный спектрометр дисперсионного или интерференционного типа, обеспечивающий регистрацию спектра в диапазоне волновых чисел от 400 до 4000 см
5.2 Кюветы с окнами, изготовленными из KBr, NaCI или
Пример - При использовании кюветы с длиной оптического пути 0,5 мм оптическая плотность раствора с концентрацией FAME 3 г/л [0,34% (V/V)] в максимуме пика при волновом числе 1745 см
6 Отбор проб
Пробы следует отбирать в соответствии с EN ISO 3170 или EN ISO 3171, а также в соответствии с требованиями национальных стандартов, устанавливающих правила отбора проб испытуемого продукта. Пробы, испытания которых сразу же после отбора не проводятся, должны храниться в герметичной упаковке в прохладном и темном месте.
7 Проведение испытаний
7.1 Выбор и подготовка кюветы
Длину оптического пути кюветы (5.2) следует выбирать таким образом, чтобы интенсивности полученных чистых сигналов имели приемлемые значения (с точностью до двух десятичных знаков, см. отмеченные ячейки в таблице А.1). Значения интенсивностей сигналов должны находиться в пределах линейной области детектора.
В зависимости от диапазона измерений, А, В или С, следует руководствоваться дополнительными указаниями (см. рекомендации, приведенные в таблице А.1):
- диапазон А - использование кювет с максимально возможным значением длины оптического пути и проведение измерений предпочтительно без разбавления пробы;
- диапазон В - использование кювет с меньшим значением оптического пути и разбавление пробы с учетом предполагаемого содержания FAME;
- диапазон С - использование кювет с меньшим значением оптического пути и более сильное по сравнению с диапазоном В разбавление пробы с учетом предполагаемого содержания FAME.
Длина оптического пути кюветы должна быть известна или точно определена. При продолжительном использовании кюветы длина оптического пути должна периодически проверяться. Для каждой используемой кюветы должна проводиться индивидуальная калибровка с соблюдением всех других условий измерения в зависимости от используемого диапазона измерений. Применение нескольких или различных кювет во время одной калибровки не допускается.
Для калибровки и измерения должны использоваться одни и те же кюветы с точно определенной длиной оптического пути; номинальные значения (номинальная длина оптического пути, данные из маркировки, номинальные характеристики вкладыша в кюветы или аналогичные данные) без проведения соответствующего контроля и определения поправок использовать не допускается.
При использовании кювет, обладающих чувствительностью к воде, длину оптического пути следует измерять чаще. В случае изменения длины оптического пути определение ее значения и калибровку следует провести заново.
7.2 Очистка кювет
После каждого измерения кювету следует осторожно очистить растворителем (4.3). Выполнение данной процедуры является особенно важным после измерения проб с высоким содержанием FAME и при подготовке к проведению измерения проб с низким содержанием FAME. Кювету можно также очистить многократным ополаскиванием средним дистиллятом, не содержащим FAME (4.2).
Для очистки (но не для калибровки или разбавления) также допускается использовать циклогексан, или очистка может проводиться по следующей альтернативной схеме:
1) ополоснуть два раза н-пентаном, используя по 5 мл растворителя для каждого ополаскивания;
2) затем один раз ополоснуть 5 мл этанола (абсолютного);
3) затем еще раз ополоснуть 5 мл н-пентана и окончательно высушить с применением соответствующего оборудования.
В случае возникновения сомнений относительно чистоты кюветы следует записать контрольный спектр пробы, не содержащей FAME, и провести его проверку. Спектр не должен содержать сигналов при волновом числе 1750 см
7.3 Выбор длины оптического пути
7.3.1 Диапазон А
Установлено, что для определения значений в диапазоне приблизительно от 0,05% (
7.3.2 Диапазон В
Для определения содержания FAME в диапазоне значений приблизительно от 3% (
7.3.3 Диапазон С
Для определения содержания FAME в диапазоне значений выше 20% (
- длина оптического пути приблизительно 0,05 мм, установленная с точностью до 0,01 мм, совместно с проведением разбавления в соотношении 1:5;
- длина оптического пути приблизительно 0,1 мм, установленная с точностью до 0,01 мм, совместно с проведением разбавления в соотношении 1:10.
Более подробная информация приведена в таблице А.1.
7.4 Калибровка
7.4.1 Общие указания
Калибровка и связанные с ней измерения должны выполняться с соблюдением всех других условий измерений.
Чем ниже содержание FAME, тем меньше карбонильная полоса (даже если интенсивность поглощения по-прежнему высокая) и тем важнее проведение коррекции фона. Коррекция фона должна тщательно выполняться, особенно применительно к диапазону А, с использованием калибровочных проб (а также, по возможности, с использованием спектров холостых проб).
7.4.2 Приготовление калибровочных растворов
Приготовление калибровочных растворов рекомендуется проводить для следующих диапазонов:
- диапазон А - приблизительно от 0,05% (
- диапазон В - приблизительно от 3% (
- диапазон С - приблизительно от 20% (
Для диапазона измерений следует приготавливать не менее пяти (предпочтительно более) калибровочных растворов с точно известным содержанием FAME (4.1) в среднем дистилляте, не содержащем FAME (4.2), путем взвешивания FAME в подходящих мерных колбах и доведения раствора до метки средним дистиллятом, не содержащим FAME.
Предупреждение - Метод, установленный в настоящем стандарте, обеспечивает обнаружение всех компонентов FAME с молекулами С8-С22, отвечающих требованиям EN 14214, путем измерения поглощения группой С=О инфракрасного излучения при волновом числе приблизительно 1745 см
Средний дистиллят, не содержащий FAME, следует использовать в качестве дополнительного калибровочного раствора (с номинальным значением содержания FAME, равным нулю). Не допускается приготавливать дополнительные калибровочные растворы путем разбавления из-за возможного накопления ошибок.
Каждый калибровочный раствор должен приготавливаться отдельно путем взвешивания.
7.4.3 Вычисление калибровочной функции
В каждом случае, без исключений, калибровочная функция имеет следующий вид
где
Калибровочную функцию получают методом линейной регрессии, используя измеренные значения содержания FAME (
где
Коэффициент регрессии
Другие калибровочные модели недопустимы. Преобразование калибровочной функции, необходимое для вычисления результатов измерений, приведено в 8.1.
7.5 Подготовка пробы
В зависимости от концентрации FAME может потребоваться разбавление пробы дизельным топливом, не содержащим FAME. Для нахождения оптимального поглощения кратность разбавления следует выбирать в соответствии с приложением А.
Пробы разбавляют путем взвешивания определенного объема пробы, соответствующего кратности разбавления, в мерных колбах и доведением объема раствора до метки средним дистиллятом, не содержащим FAME.
7.6 Запись инфракрасного спектра
7.6.1 Общие указания
При возможности проведения многократного сканирования следует применять не менее 16 сканирований (количество сканирований при записи спектров всех проб должно быть одинаковым, см. также 7.4.1). Важно, чтобы все заданные настройки ИК-спектрометра также были постоянными.
7.6.2 Фоновый спектр и спектр сравнения
При проведении каждой калибровки снимают фоновый спектр и регистрируют его в качестве спектра сравнения для компенсации, выполняемой при проведении каждого измерения. Для этой цели следует использовать соответствующее базовое топливо для соответствующего типа пробы (см. 7.4.1 и 4.2).
7.6.3 Запись спектров
При регистрации спектров калибровочных растворов для устранения эффектов памяти в максимально возможной степени сначала регистрируют спектры холостых проб, затем спектры растворов в порядке возрастания содержания FAME. Кроме этого, перед проведением каждого измерения кюветы должны быть тщательно очищены.
Если во время заполнения кюветы произошло переливание жидкости через край, кювету следует тщательно очистить растворителем.
Кюветы и кратность разбавления выбирают и записывают с учетом предполагаемого содержания FAME. При наличии сомнений следует провести предварительное измерение отдельной порции пробы. ИК-спектр регистрируют в диапазоне значений от 4000 до 400 см
Из полученного ИК-спектра вычитают фоновый спектр и/или спектр сравнения. Следует добиться как можно более полной компенсации и избежать избыточной компенсации (отрицательные полосы), особенно в диапазоне волновых чисел, необходимом для проведения измерений. Окончательный ИК-спектр должен быть записан (предпочтительной является цифровая запись) для проверки, проведение которой может потребоваться в дальнейшем.
При возникновении затруднений, связанных с измерением и оценкой полос поглощения, особенно при низких значениях содержания FAME, определение результата рекомендуется проводить на основании многократных, независимых и отдельных измерений. Кроме того, в результате оценки разброса отдельных результатов могут быть получены полезные сведения о качестве измерения и оценке полос поглощения.
7.6.4 Определение экстинкции и скорректированной экстинкции
Для определения экстинкции и скорректированной экстинкции к спектру проводят касательную (в качестве базовой линии) между точками со значениями приблизительно 1670 см
При проведении вычислений должна быть учтена соответствующим образом используемая кратность разбавления. Скорректированной экстинкцией
где
При испытании неразбавленной пробы кратность разбавления равна единице. В этом случае для обоих объемов следует использовать значение 1,0.
Примечание - В отличие от экстинкции
8 Обработка результатов
8.1 Расчет содержания FAME в граммах на литр (г/л)
Содержание FAME рассчитывают по формуле, полученной при выражении
где
8.2 Перевод единиц измерения содержания FAME из г/л в % (
Результаты определения содержания FAME, выраженные в граммах на литр (г/л), преобразуют, используя номинальное значение плотности FAME (15°С), равное 883,0 кг, следующим образом
где
Пример - 23,5 г FAME/л
9 Выражение результатов
Неокругленное значение содержания FAME в граммах на литр (г/л) используют в качестве промежуточного результата определения.
Для преобразования промежуточного результата определения в значение, выраженное в % (
Результат определения в диапазоне А записывают в протокол испытаний в % (
Результат определения в диапазонах В и С записывают в протокол испытаний в % (
10 Прецизионность метода
10.1 Общие положения
Приведенные показатели прецизионности получены в результате статистической обработки результатов межлабораторных испытаний матрицы различных дизельных топлив с низким и высоким содержанием FAME, а также трех типов печных бытовых топлив (только для диапазона измерения А) в соответствии с [1].
Примечание - Межлабораторные испытания и статистическая обработка подробно описаны в отчете проекта Европейской комиссии Bioscopes [2].
10.2 Повторяемость
Расхождение между двумя результатами испытаний, полученными одним и тем же оператором с использованием одного и того же оборудования при одинаковых условиях испытания на идентичном испытуемом продукте в течение длительного промежутка времени при нормальном и правильном выполнении метода, только в одном случае из двадцати может превысить значения, приведенные в таблице 1.
10.3 Воспроизводимость
Расхождение между двумя отдельными и независимыми результатами испытаний, полученными разными операторами в разных лабораториях на идентичном испытуемом продукте при нормальном и правильном выполнении метода, только в одном случае из двадцати может превысить значения, приведенные в таблице 1.
Таблица 1 - Показатели прецизионности
Диапазон измерения и тип продукта | Повторяемость | Воспроизводимость |
Средний дистиллят, диапазон А | ||
Средний дистиллят, диапазон В | ||
Средний дистиллят, диапазон С | ||
Печное бытовое топливо с содержанием FAME приблизительно 0,06% ( | 0,004 | 0,015 |
11 Протокол испытания
Протокол испытаний должен содержать следующую информацию:
a) ссылку на настоящий стандарт;
b) тип испытуемого продукта и информацию для его полной идентификации;
c) результат испытаний (см. раздел 9);
d) любое отклонение, по соглашению или иное, от установленного метода;
e) диапазон метода испытания (А, В или С), в котором проводилось измерение;
f) дату испытаний.
Приложение А
(справочное)
Дополнительные указания к процедурам калибровки и разбавления
В таблице А.1 приведена дополнительная информация по выбору длины оптического пути и кратности разбавления. Все значения таблицы А.1 являются приблизительными данными и приведены в качестве примера. Ячейки с цифрами, выделенными жирным шрифтом, указывают предположительно наиболее важный диапазон для данного метода испытаний. Следует обратить внимание на линейность показаний. Наиболее точные результаты могут быть получены при проведении определения экстинкции предпочтительно в средней области диапазона экстинкции. Таким образом, следует выбирать оптимальное сочетание типа кюветы и кратности разбавления, основываясь на результатах предварительных испытаний. Данные приблизительные значения могут значительно различаться из-за различия материалов кювет.
Таблица А.1 - Оценочные данные для выбора длины оптического пути и кратности разбавления
Окончание таблицы А.1
Ниже приведены примеры инфракрасных спектров. На рисунке А.1 показан спектр дизельного топлива, не содержащего FAME, а на рисунке А.2 - спектр обычного смесевого дизельного топлива с содержанием FAME 5% (
Х - волновое число, см
Рисунок А.1 - Пример ИК-спектра дизельного топлива (не содержащего FAME)
Х - волновое число, см
Рисунок А.2 - Пример ИК-спектра смесевого дизельного топлива
На рисунке А.3 показано чистое поглощение (после корректировки методом базовой линии) для пробы смесевого дизельного топлива с содержанием FAME 4% (
Х - волновое число, см
Рисунок А.3 - Поглощение смесевого дизельного топлива с содержанием FAME 4% (
Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочных европейских стандартов межгосударственным стандартам
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного европейского стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего межгосударственного стандарта |
EN 14214:2012+A1:2014 | - | * |
EN ISO 3170:2004 | NEQ | ГОСТ 31873-2012 Нефть и нефтепродукты. Методы ручного отбора проб |
EN ISO 3171:1999 | - | * |
* Соответствующий межгосударственный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного европейского стандарта. Перевод данного европейского стандарта находится в Федеральном информационном фонде стандартов. Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандарта: - NEQ - неэквивалентный стандарт. |
Библиография
[1] | EN ISO 4259:2006 | Petroleum products - Determination and application of precision data in relation to methods of test (ISO 4259:2006) |
(Нефтепродукты. Определение и применение данных прецизионности в отношении методов испытания) | ||
[2] | Bioscopes Project Report, Improvements needed for the biodiesel standard EN 14214, April 2008 (Отчет проекта Bioscopes. Изменения, необходимые для улучшения стандарта на биодизельное топливо EN 14214, апрель 2008 г.). Имеется в наличии в секретариате CEN/TC 19 (NEN, РО Box 5059, 2600 GB Delft, The Netherlands, enerqy(@nen.nl) |
УДК 665.71:543.635.3:543.42(083.74)(476) | МКС 75.160.20 | IDT |
Ключевые слова: нефтепродукты жидкие, определение содержания метиловых эфиров жирных кислот (FAME), средние дистилляты, метод инфракрасной спектрометрии |
Электронный текст документа
и сверен по:
официальный издание
, 2018