هدف الكشف
تحديد الإضافات غير العادية في البنزين
ملخص
يتوافق هذا الحل مع معيار بريطانيا العظمى/T 33648 لطريقة اختبار تحديد وقياس إضافات غير تقليدية محددة في بنزين السيارات - طريقة التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء. يحدد هذا المعيار طريقة اختبار لتحديد وقياس الإضافات غير التقليدية الشائعة في بنزين السيارات، مثل مركبات الأنيلين، وثنائي ميثوكسي ميثان (ميثيلال)، والإسترات، باستخدام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء.
ينطبق هذا المعيار على تحديد وقياس بعض الإضافات غير التقليدية في بنزين السيارات ومكونات مزج البنزين. وتتراوح تراكيز هذه الإضافات وفقًا لما يلي: الأنيلين من 3 إلى 35 غ/ل، وN-ميثيل أنيلين من 4 إلى 35 غ/ل، وثنائي ميثوكسي ميثان من 3 إلى 35 غ/ل، وأسيتات سيك-بيوتيل من 3 إلى 35 غ/ل، وكربونات ثنائي الميثيل من 1.5 إلى 16 غ/ل.
مبدأ
تنشأ الخصائص الطيفية للأشعة تحت الحمراء لمكونات الهيدروكربونات في بنزين السيارات بشكل أساسي من اهتزازات التمدد والانحناء لمجموعات CH في الهيدروكربونات المشبعة والأوليفينات والمركبات العطرية، بالإضافة إلى امتصاصات مميزة من مجموعات وظيفية محددة مثل الروابط المزدوجة وحلقات البنزين. تستفيد هذه الطريقة من حقيقة أن جميع الإضافات غير التقليدية المستهدفة تُظهر نطاقات امتصاص مميزة ضمن نطاق قياس FTIR، والتي يمكن تمييزها عن نطاقات مصفوفة الهيدروكربونات في البنزين. ولأن هذه النطاقات الخاصة بالإضافات تبقى غير محجوبة بتداخل مكونات البنزين الأساسية، فإنها تُمكّن من تحديد وقياس كمية الإضافات غير التقليدية بدقة.
ظروف التشغيل
جهاز
2) خلية سائلة ثابتة (طول المسار: 0.1 مم) — HF-8
3) خلية إسفينية كمية ذات تدفق مستمر (طول المسار: 0.1 مم) - شركة سبيكاك المحدودة.
ملاحظة: متوافق مع تحليل مكونات البنزين / تحليل مكونات مواد التشحيم / تحليل السوائل اللزجة / تحليل العينات المتدفقة.
شروط التحليل
1) الدقة: 4 سم-1
2) عدد مرات المسح: 64 مرة
3) النطاق الطيفي: 4000-400 سم-1
الكواشف
1) معايير المعايرة (كاشف تحليلي أو أعلى): أنيلين، N-ميثيل أنيلين، ثنائي ميثيل أنيلين، أسيتات سيك-بيوتيل، كربونات ثنائي الميثيل.
2) مذيب مختلط (كاشف تحليلي، مذيب تخفيف): إيثر البترول 1 (نطاق الغليان 60 درجة مئوية - 90 درجة مئوية)، إيثر البترول 2 (نطاق الغليان 90 درجة مئوية - 120 درجة مئوية)، والزيلين ممزوج بنسبة حجمية 35:35:30
3) مذيب شطف خلية العينة: ن-هكسان (كاشف تحليلي)
آحرون
1) ميزان تحليلي (الدقة: ±0.0001 غرام)
2) لمبة مطاطية
3) ماصة دقيقة (100-1000 ميكرولتر)
4) ماصة دقيقة (1000-5000 ميكرولتر)
تحضير المعايير والعينات
1. إعداد المنحنى القياسي
(1) تحضير محاليل مخزون إضافات غير نمطية
المواد القياسية | الأنيلين | إن-ميثيل أنيلين | ثنائي ميثوكسي ميثان | أسيتات سيك-بيوتيل | كربونات ثنائي الميثيل |
الكتلة (غ) | 5.0000 | 5.0000 | 5.0000 | 5.0000 | 5.0000 |
تركيز المحلول القياسي (جم/لتر) | 200.00 | 200.00 | 200.00 | 200.00 | 200.00 |
(2) إعداد منحنيات المعايرة للمواد المضافة غير النمطية: تم سحب أحجام مختلفة من المحاليل المركزة باستخدام الماصة لإعداد محاليل قياسية بسلسلة التركيز التالية:
مسلسل | مادة مضافة غير نمطية | تركيزات منحنى المعايرة (ملغم/لتر) |
1 | الأنيلين | 0.00، 5.00، 10.00، 20.00، 30.00، 35.00 |
2 | إن-ميثيل أنيلين | 0.00، 5.00، 10.00، 20.00، 30.00، 35.00 |
3 | ثنائي ميثوكسي ميثان | 0.00، 4.00، 8.00، 18.00، 25.00، 35.00 |
4 | أسيتات سيك-بيوتيل | 0.00، 4.00، 8.00، 18.00، 25.00، 35.00 |
5 | كربونات ثنائي الميثيل | 0.00، 2.00، 4.00، 8.00، 12.00، 16.00 |
2. إعداد منحنيات المعايرة
(1) باستخدام ماصة دقيقة (20-200 ميكرولتر)، اسحب أجزاء من كل محلول قياسي واملأ خلية العينة السائلة ببطء حتى السعة القصوى.
(2) ضع الخلية السائلة المملوءة بالمحلول القياسي على حامل العينة الخاص بجهاز مطياف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) وسجل طيف الأشعة تحت الحمراء. بعد اختبار كل محلول قياسي، نظف الخلية السائلة الثابتة باستخدام عامل شطف الخلايا - الهكسان العادي - وجففها بالنفخ، ثم انتقل إلى اختبار المحلول القياسي التالي.
3. إنشاء خطوط طيفية كمية
مسلسل | مادة مضافة غير تقليدية | النطاق الكمي (سم)-1) | المدى الأساسي (سم)-1) |
1 | مشتقات الأنيلين | 3390 | 3320–3550 |
2 | إن-ميثيل أنيلين | 1320 | 1285–1330 |
3 | ثنائي ميثوكسي ميثان | 1141 | 1127–1162 |
4 | أسيتات سيك-بيوتيل | 1743 | 1685–1770 |
5 | كربونات ثنائي الميثيل | 1760 | 1685–1810 |
حساب النتيجة
بناءً على قيمة الامتصاص للخط الطيفي المميز الكمي المقاس من الطيف، يتم حساب تركيز المادة المضافة (i) في العينة التحليلية. في حال تخفيف العينة، يُحدد التركيز الفعلي للمادة المضافة بضرب التركيز المحسوب في معامل التخفيف.
أين:
ci— تركيز الكتلة للمادة المضافة (i) في العينة المقاسة، معبراً عنها بالجرام لكل لتر (جم/لتر).
يي— قيمة الامتصاص للمادة المضافة (i) التي تم الحصول عليها من القياس الطيفي.
الذكاء الاصطناعي, ثنائي الجنس— معلمات منحنى المعايرة للمادة المضافة (i).
S — عامل التخفيف للعينة المقاسة.
نتائج الاختبار
1. إنشاء منحنيات قياسية
تم إنشاء منحنى المعايرة للمواد المضافة غير النمطية وفقًا للمعيار المرجعي. وتم الحصول على أطياف الأشعة تحت الحمراء لمختلف المواد المضافة غير النمطية بتراكيز متفاوتة كما هو موضح في الشكل أدناه. تم مسح كل عينة ثلاث مرات، وتم اعتماد المتوسط الحسابي للقياسات الثلاث كنتيجة نهائية.
 |
الشكل 1: الطيف الأحمر، والطيف الأزرق الداكن، والطيف الأزرق الفاتح، والطيف الأخضر الداكن، والطيف الأرجواني، والطيف الوردي الأرجواني، تتوافق مع العينة الفارغة وأطياف الاختبار لخمسة محاليل قياسية مختلطة، على التوالي، مع تركيزات تظهر اتجاهًا متزايدًا. |
2. نتائج الاختبار
 |  |
 |  |
 | |
3. الخاتمة
أثبتت طريقة التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء دقة وسرعة تحديد الإضافات غير النمطية في البنزين. وأظهرت منحنيات المعايرة خطية ممتازة (R²≈1)، مما يفي تمامًا بمتطلبات التحليل الكمي.
إعدادات
سمات
1) نظام بصري عالي الاستقرار: تصميم منصة بصرية متكاملة مع مقياس تداخل محكم الإغلاق، يتميز بقدرة سريعة على اكتشاف حالة الرطوبة.
2) نظام إلكتروني عالي الأداء: مزود بأحدث محول تناظري/رقمي 24 بت وسرعة تحويل تناظري/رقمي 500 كيلو هرتز، بالإضافة إلى كاشف الأشعة تحت الحمراء عالي الحساسية المستورد، مما يحقق الحصول على البيانات الطيفية في الوقت الحقيقي، ويضمن أصالة البيانات وموثوقيتها.
3) تصميم سهل الاستخدام لحماية الجهاز من الرطوبة: يتميز هذا النظام بتصميم محكم الإغلاق لمقياس التداخل مع خاصية التعرف السريع على حالة الرطوبة، مما يقلل من عبء الصيانة على المشغلين. ويمكن استبدال مادة التجفيف دون فتح غطاء الجهاز.
4) مرآة زاوية مطلية بالذهب (تشمل المرايا المتحركة والثابتة): تصميم متكامل مصبوب من قطعة واحدة. يضمن هذا التصميم تطابقًا مثاليًا بين المرايا، بينما توفر الأسطح العاكسة الكبيرة المطلية بالذهب نفاذية ضوئية محسّنة وانعكاسية فائقة. علاوة على ذلك، فإن الأسطح ذات الزاوية القائمة المصممة بدقة عالية تلغي الحاجة إلى اللصق، مما يجعل المرايا مقاومة لتغيرات درجة الحرارة، وبالتالي يزيد من استقرار الجهاز.
المعايير الفنية
1) النطاق الطيفي: 7800-350 سم-1
2) الدقة: أفضل من 1.0 سم-1
3) نسبة الإشارة إلى الضوضاء: أفضل من 30000:1 (قيمة الذروة إلى الذروة عند 2100 سم)-14 سم-1الدقة، وخلفية لمدة دقيقة واحدة، ومسح ضوئي نموذجي)
4) الكاشف: كاشف الأشعة تحت الحمراء عالي الحساسية أصلي مستورد
5) فاصل الحزمة: بروميد البوتاسيوم الأصلي المستورد مع طلاء متعدد الطبقات وطلاء مقاوم للرطوبة
6) سرعة المسح: يتم التحكم بها بواسطة الكمبيوتر مع سرعات مسح قابلة للتحديد، وقابلة للتعديل باستمرار، ومقارنة تلقائية للطيف
7) مصدر الضوء: مصدر الأشعة تحت الحمراء الأصلي المستورد، طويل العمر، عالي الكثافة، بنظام تبريد هوائي
8) دقة عدد الموجات: 0.01 سم-1
9) مستوى الضوضاء: <4.3×10-5أ
10) مصدر الطاقة: تيار متردد 220 فولت، 50 هرتز
11) واجهة البيانات: USB 2.0 عالي السرعة
12) نظام التشغيل: ويندوز 7/ويندوز 10
محطة عمل برمجية
1) جهاز مطياف الأشعة تحت الحمراء HKL-33648 لإضافات غير منتظمة محددة في بنزين السيارات. تدعم محطة العمل التعليقات التوضيحية للأطياف، وتتميز باسترجاع/مقارنة الأطياف، والتشخيص الذاتي، وإضافة الأطياف المحددة من قبل المستخدم، وتحليل مطابقة الأطياف، وتنسيقات الملفات القياسية.
2) مكتبة الأطياف القياسية للبوليمر: تتضمن أكثر من 100000 طيف مرجعي بالأشعة تحت الحمراء للتعرف السريع والدقيق على المواد المجهولة.
3) تتوفر أدلة تشغيل فيديو احترافية عند الطلب.
إعدادات
فئة | اسم | نموذج | تحديد |
الوحدة الرئيسية | مطياف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه | مطياف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه HKL-33648 للكشف عن إضافات غير اعتيادية محددة في بنزين السيارات | وحدة واحدة |
برامج التشغيل | محطة عمل برمجية | مخلص | يشمل ترقيات برمجية مجانية مدى الحياة، مجموعة واحدة |
ملحقات مخصصة | خلية سائلة ثابتة | HF-8 | 1. طول المسار: 0.1 مم، 2. نوافذ بروميد البوتاسيوم 3. الطول الموجي: 7000-400 سم-1 (تحليل الإرسال) 4. مجموعتان |
خلية التدفق الإسفيني | سبيك | 1. المسار البصري: 0.1 مم 2. مستوردة أصلاً، مع نافذة من سيلينيد الزنك (ZnSe). | |
معدات المختبر | فرن تجفيف | HW-9 | 1. مادة زجاجية عضوية (يحمي) المكونات الأساسية من التلف البيئي وتطيل عمر الخدمة) 2. وحدة واحدة |
