Wykorzystanie spektrometrii ICP-MS do badania biokomponentów paliw do pojazdów samochodowych

Abstract

W pracy opisano wykorzystanie techniki ICP-MS do analizy śladowych pierwiastków w biokomponentach paliw do silników samochodowych. Do badań wytypowano dwa rodzaje biokomponentów węglowodorowych do silników o zapłonie samoczynnym, otrzymywanych na drodze hydrokonwersji olejów roślinnych (ang. hydrotreated vegetable oil, HVO), oraz do silników o zapłonie iskrowym, otrzymywanych w technologii EtG (ang. ethanol to gasoline). W próbkach oznaczano pierwiastki: Na, Al, K, Ti, V, Cr, Fe, Mn, Ni, Cu, Zn, Mo, Ag, Sn, Ba i Pb z wykorzystaniem metody wzorca wewnętrznego z zastosowaniem indu. Poprawność oznaczeń sprawdzono, stosując metodę odzysku. Uzyskano wartości odzysku mieszczące się w przedziale od 99,0% do 136,7%. Najlepszy odzysk uzyskano dla sodu (99,0%) i molibdenu (102,4%), a najgorszy dla baru (136,7%). W przypadku 93,8% wyników wartość odzysku nie przekroczyła 120%. W związku z tym, że oznaczenia wykonywano przy niskim poziomie stężeń analitów (5 μg/kg), otrzymane wartości odzysku uznano za zadowalające. W próbce węglowodorów HVO oznaczono cztery pierwiastki: Al, Cu, Zn i Pb, których średnie stężenia i współczynniki zmienności wyniosły odpowiednio: 1,88 μg/kg (50,9%), 0,87 μg/kg (78,0%), 9,38 μg/kg (11,1%) i 0,81 μg/kg (26,5%). Pozostałe 12 pierwiastków znajdowało się w stężeniach poniżej ich granic oznaczalności. W przypadku analizy próbki węglowodorów do silników o zapłonie iskrowym spośród 16 pierwiastków wybranych w ramach analizy próbki oznaczono tylko sód, glin i cynk – odpowiednio w stężeniach 4,07 μg/kg, 2,81 μg/kg i 46,5 μg/kg. Pozostałe pierwiastki znajdowały się w stężeniach poniżej ich granic oznaczalności. Najbardziej precyzyjne wyniki uzyskano dla sodu – współczynnik zmienności 8,0%, natomiast dla cynku i glinu – odpowiednio 11,1% i 34,2%. Otrzymane wyniki pozwalają wnioskować o możliwości stosowania techniki ICP-MS do analizy tego typu produktów przy zastosowaniu metody wzorca wewnętrznego kompensującego fizyczne efekty interferencyjne.