Способ идентификации марки товарного бензина и устройство для его осуществления. Идентификация бензина


Способ идентификации марки товарного бензина и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Для идентификации марки товарного бензина образец сравнения, обладающий спектром возбуждения и излучения в области возбуждения и излучения бензина и стабильной величиной выхода флуоресценции, калибруют по величине интенсивности флуоресценции эталонных товарных марок бензинов. Затем возбуждают в пределах полуширины полосы возбуждения флуоресценцию в образце сравнения и в идентифицируемом бензине. Регистрируют в сине-зеленой области спектра интегральное значение величины интенсивности флуоресценции идентифицируемого бензина и образца сравнения. Определяют отношение измеренных величин и судят о марке идентифицируемого бензина, сравнивая полученное отношение с величиной флуоресценции эталонных марок бензина, принятых за единицу. Устройство содержит образец сравнения, маханизм возвратно-поступательного перемещения, на котором закреплен образец сравнения и проба бензина. Технический результат: одновременное повышение точности и достоверности результатов измерений, упрощение конструкции устройства. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначается для использования в отраслях промышленности, связанных с производством и использованием нефтепродуктов, и преимущественно на стационарных и подвижных пунктах коммерческой реализации товарного бензина и автомобилистами в дорожных условиях.

Известен способ идентификации марки товарного бензина, включающий возбуждение флуоресценции и регистрацию ее интенсивности [1]. Флуоресценцию товарных бензинов возбуждают длиной волны 337 нм и наблюдают спектральное распределение интенсивности излучения в зависимости от длины волны излучаемого света флуоресценции. Спектры излучения товарных бензинов А-76 и АИ-93 идентичны по положению максимума длин волн флуоресценции и полуширине полосы излучения и различаются по величине интенсивности в максимуме флуоресценции, что позволяет идентифицировать марки товарных бензинов.

Недостатком известного способа является то, что возбуждение пробы бензина ведут не в максимуме спектра возбуждения флуоресценции бензина, а на его длинноволновом краю, вследствие чего возникает необходимость использования мощного источника возбуждения флуоресценции, например, азотного лазера, что усложняет реализацию способа.

Известно устройство для идентификации марки товарного бензина [1], содержащее оптическую систему возбуждения флуоресценции, включающую источник света, средство для размещения пробы и систему регистрации интенсивности флуоресценции, включающую монохроматор, фотоприемник, выход которого подключен к усилителю, и индикатор.

Недостатком известного устройства является то, что оно представляет собой стационарную установку, которая сложна в настройке и использовании для работы в дорожных условиях вследствие того, что в качестве источника возбуждения флуоресценции применяется, например, ультрафиолетовый азотный лазер. Чтобы достичь воспроизводимой точности измерений в процессе эксплуатации, требуется частая настройка прибора; необходима также специальная подготовка обслуживающего персонала.

Известен способ идентификации марки товарного бензина [2], наиболее близкий к предлагаемому решению технической задачи, включающий возбуждение и регистрацию флуоресценции товарного бензина, преобразование интенсивности флуоресценции в электрические сигналы, по величине которых проводят идентификацию.

Недостатком известного способа является невысокая точность и достоверность результатов измерений вследствие того, что флуоресценцию товарных бензинов возбуждают в области 420 нм, а регистрируют значение интенсивности при 425 и 450 нм. Регистрируемое значение интенсивности при длине волны 425 нм может быть существенно искажено за счет попадания на фотоприемник возбуждающего света из области 420 нм, а дальнейшее переумножение преобразованных электрических сигналов при 425 и 450 нм увеличивает ошибку определения измеряемой величины сигнала.

Известно устройство для идентификации марки товарного бензина, которое является наиболее близким к предлагаемому изобретению по решению технической задачи [2] . Устройство содержит оптическую систему возбуждения флуоресценции, включающую последовательно расположенные на ее оптической оси источник света, первый оптический фильтр и средство для размещения пробы идентифицируемого товарного бензина, систему регистрации интенсивности флуоресценции, включающую последовательно расположенные на ее оптической оси второй оптический фильтр и фотоприемник, выход которого подключен к усилителю, и индикатор. Устройство основано на способе, включающем возбуждение и регистрацию интенсивности флуоресценции бензина, позволяет проводить идентификацию марки бензинов. Флуоресценцию бензина возбуждают в области 420 нм, а регистрируют значение интенсивности при 425 и 450 нм, при этом выделяя названные области возбуждения и наблюдения интерференционными фильтрами, причем оптический тракт возбуждения находится под прямыми углами по отношению к направлению наблюдения флуоресценции с максимумом 425 и 450 нм, регистрацию амплитуд электрических сигналов, соответствующих обеим интенсивностям, ведут с помощью двух фотоумножителей. Усиленные и перемноженные значения электрических сигналов считываются затем со шкалы индикатора, проградуированной по пробе бензина с известным октановым числом.

Недостатком известного устройства является невысокая точность и достоверность при проведении измерений вследствие того, что возбуждение ведут в области с максимумом 420 нм, а первую амплитуду флуоресценции пробы бензина регистрируют уже при 425 нм, что может исказить значение регистрируемой интенсивности за счет неполного устранения возбуждающего света. Кроме того, устройство не является портативным и автономным, поэтому не может быть использовано для работы в дорожных условиях. Наличие в приборе интерференционных фильтров усложняет и удорожает это устройство.

Основной задачей, на решение которой направлены заявленные способ и устройство для идентификации марки товарного бензина, является повышение точности и достоверности результатов определения марки товарного бензина в дорожных условиях эксплуатации, а также упрощение конструкции устройства.

Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является одновременное повышение точности и достоверности измерений и упрощение конструкции устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе идентификации марки товарного бензина, включающем возбуждение флуоресценции и регистрацию ее интенсивности, согласно данному изобретению используемый образец сравнения, обладающий спектром возбуждения и излучения в области возбуждения и излучения бензина и стабильной величиной выхода флуоресценции, калибруют по величине интенсивности флуоресценции эталонных товарных марок бензинов, затем возбуждают в пределах полуширины полосы возбуждения флуоресценцию в образце сравнения и в идентифицируемом бензине, после чего регистрируют в сине-зеленой области спектра интегральное значение величины интенсивности флуоресценции идентифицируемого бензина и образца сравнения, затем определяют отношение измеренных величин и судят о марке идентифицируемого бензина, сравнивая полученное отношение с величиной флуоресценции эталонных марок бензина, принятых за единицу.

Указанный технический результат в частных случаях достигается тем, что флуоресценцию возбуждают в диапазоне длин волн 230 - 320 нм, а регистрируют в диапазоне 400 - 600 нм.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для идентификации марки товарного бензина, содержащем оптическую систему возбуждения флуоресценции, включающую последовательно расположенные на ее оптической оси источник света, первый оптический фильтр и средство для размещения пробы идентифицируемого бензина, и систему регистрации интенсивности флуоресценции, включающую последовательно расположенные на ее оптической оси второй оптический фильтр и фотоприемник, выход которого подключен к усилителю, и индикатор, согласно данному изобретению устройство дополнительно содержит образец сравнения, обладающий стабильной величиной выхода флуоресценции и спектром возбуждения и излучения в области возбуждения и флуоресценции бензина, и механизм возвратно-поступательного перемещения, на подвижном элементе которого закреплены образец сравнения и средство для размещения пробы идентифицируемого бензина, и имеющий возможность поочередной установки в точке пересечения оптических осей систем возбуждения и регистрации, причем длины волн пропускания первого оптического фильтра выбраны в ультрафиолетовом диапазоне, а второго в сине-зеленой области спектра флуоресценции.

Указанный технический результат в частных случаях конкретного выполнения достигается тем, что диапазон длин волн пропускания первого оптического фильтра составляет 230-320 нм, а второго - 400-600 нм.

Указанный технический результат в частных случаях конкретного выполнения достигается тем, что угол между оптическими осями систем возбуждения и регистрации не превышает 45o.

Проведенный заявителем анализ уровня техники установил, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного способа идентификации марки товарного бензина и устройства для его осуществления отсутствуют, следовательно, каждое из заявленных изобретений группы соответствует условию "новизны ".

Результаты поиска известных технических решений в данной и смежной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники.

Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками каждого из заявленных изобретений преобразований на достижение указанного технического результата, следовательно, каждое из заявленных изобретений группы соответствует "изобретательскому уровню".

В заявке соблюдено требование единства изобретения, поскольку заявленные объекты способа идентификации марки товарного бензина и устройства для его осуществления предназначены для осуществления единого технического результата - одновременного повышения точности и достоверности измерений и упрощения конструкции устройства.

На фигуре 1 изображены спектры флуоресценции (а) и возбуждения (б) для образца сравнения (1а, 16) и эталонных марок товарных бензинов: АН-92 (2а, 2б), АИ-95 (3а,3б), АИ-76 (4а, 46), а на фигуре 2 изображена блок-схема устройства для идентификации марки товарного бензина, где 1 - источник света, 2 - первый оптический фильтр, 3 - средство для размещения пробы бензина, 3а - флуоресцирующий образец сравнения, 4 - второй оптический фильтр, 5 - фотоприемник, 6 - усилитель постоянного тока, 7 - индикатор, 8 - механизм возвратно-поступательного перемещения.

Патентуемый способ включает возбуждение флуоресценции и регистрацию ее интенсивности, отличающийся тем, что образец сравнения, обладающий спектром возбуждения и излучения в области возбуждения и излучения бензина и стабильной величиной выхода флуоресценции, калибруют по величине интенсивности флуоресценции эталонных товарных марок бензинов, затем возбуждают в пределах полуширины полосы возбуждения флуоресценцию в образце сравнения и в идентифицируемом бензине, после чего регистрируют в сине-зеленой области спектра интегральное значение величины интенсивности флуоресценции идентифицируемого бензина и образца сравнения, затем определяют отношение измеренных величин и судят о марке идентифицируемого бензина, сравнивая полученное отношение с величиной флуоресценции эталонных марок бензина, принятых за единицу.

Патентуемый способ осуществляют следующим образом. Наносят на подложку в качестве образца сравнения, например, "голубой" люмоген, обладающий спектром возбуждения и излучения, расположенным в области возбуждения и флуоресценции бензина (см. фиг. 1) и стабильным выходом флуоресценции. Возбуждают в диапазоне длин волн 230 - 320 нм его флуоресценцию и измеряют величину интенсивности в диапазоне 400 - 600 нм, которую калибруют по величине интенсивности флуоресценции эталонных товарных марок бензина. (Эталонные марки представляют собой стандартизованные пробы коммерческого бензина с известным ГОСТом). Затем последовательно возбуждают в пределах полуширины полосы возбуждения флуоресценцию в образце сравнения и идентифицируемом бензине и измеряют интегральное значение величины интенсивности флуоресценции в сине-зеленой области спектра для образца сравнения - Io и идентифицируемого бензина - I. Далее определяют отношение измеренных величин - I/Io. Полученную величину сравнивают с интенсивностью флуоресценции эталонных марок бензина, принятых за единицу. Например, отнормированная вышеописанным способом величина интенсивности эталонных марок бензина АИ-92 с сертификатом качества, полученных на АЗС разных районов северо-западного региона составляет 100 условных единиц (усл.ед.) При этом измеренная и вычисленная по способу, описанному выше, величина отношения I/Io для бензина марки АИ-76 с сертификатом качества составляет величину 60 усл. ед., а для сертифицированного товарного бензина АИ-95 - 80 усл.ед. Погрешность отнормированной величины интенсивности эталонных марок бензина, вычисленная для серии экспериментов при измерениях 15 проб сертифицированных марок товарного бензина, составляет величину в пределах 10% для бензинов марок АИ-76 и АИ-92, а для АИ-95 - в пределах 4%. Таким образом, если при идентификации неизвестной марки товарного бензина значение величины отношения I/ Io лежит в интервале 90 усл.ед. < I/Io <110 усл.ед., тогда идентифицируемый бензин соответствует марке АИ-92. Если величина отношения расположена в интервале 76 усл.ед.< I/Io < 84 усл. ед., то идентифицируемый бензин соответствует марке АИ-95. Если 50 усл. ед. < I/Io < 70 усл.ед., тогда марка идентифицируемого бензина может быть определена как АИ-76. Максимальные и минимальные граничные значения интервалов отношения I/Io для разных марок товарных бензинов определяются величиной погрешности способа измерений. Тот факт, что граничные значения для разных марок не перекрываются, позволяет достоверным образом судить о марке бензина и с требуемой точностью идентифицировать ее.

Патентуемое устройство для идентификации марки товарного бензина содержит систему возбуждения флуоресценции, включающую последовательно расположенные на ее оптической оси OO1 источник света 1, первый оптический фильтр 2 и средство для размещения пробы бензина 3, а также систему регистрации интенсивности флуоресценции, включающую последовательно расположенные на ее оптической оси OO2, второй оптический фильтр 4 и фотоприемник 5, выход которого подключен к усилителю 6 и индикатору 7. Механизм возвратно-поступательного перемещения 8, на подвижном элементе которого закреплены флуоресцирующий образец сравнения 3а и средство для размещения пробы идентифицируемого бензина 3, позволяет поочередно устанавливать в точке O пересечения оптических осей OO1 и OO2 систем возбуждения и регистрации либо образец сравнения, либо исследуемую пробу бензина.

Устройство работает следующим образом. Возбуждение флуоресценции производится ультрафиолетовым излучением, возникающим в источнике света 1. Ультрафиолетовое излучение проходит через первый оптический фильтр 2, диапазон пропускания которого составляет 230 - 320 нм и фокусируется на образце сравнения 3а или на пробе идентифицируемого бензина 3. Механизм возвратно-поступательного перемещения 8, выполненный, например, в виде револьверного устройства, устанавливает перед возбуждающим светом поочередно либо образец сравнения, либо исследуемую пробу. Флуоресцирующий образец сравнения жестко встроен в гнездо, находящееся на подвижной части механизма. В соседнем гнезде закреплено средство для размещения пробы. Проба идентифицируемого бензина наносится на нелюминесцирующий бумажный фильтр. Наличие образца сравнения 3а в устройстве обеспечивает получение сопоставимых результатов независимо от стабильности потока возбуждающего света. Расположение оптических осей для систем возбуждения и регистрации под острым углом, не превышающим 45o, позволяет увеличить значение регистрируемой величины светового потока флуоресценции, так как эта величина зависит от косинуса угла между направлением распространения светового потока и нормалью к поверхности. Тем самым повышается точность проводимых измерений, поскольку геометрия в этом случае является наиболее оптимальной. Возбужденная ультрафиолетовым светом флуоресценция образца сравнения или исследуемой пробы проходит через второй оптический фильтр 4, который выделяет только свет в диапазоне пропускания 400 - 600 нм и не пропускает возбуждающий свет из области 230 - 320 нм. Наблюдаемая флуоресценция попадает на окно фотоприемника 5, который преобразует оптический сигнал в электрический сигнал, который поступает на вход усилителя постоянного тока 6 и с его выхода на индикатор 7. Шкала индикатора выполнена в виде наглядной индикации, диапазоны которой могут быть отмаркированы, например, разным цветом, что соответствует диапазонам определения марок идентифицируемых бензинов. Питание прибора осуществляется от аккумуляторной батареи.

Как следует из вышеизложенного, достижение единого технического результата как способа, так и устройства для его осуществления обеспечивается тем, что при осуществления способа используется образец сравнения, обладающий спектром возбуждения и излучения в области возбуждения и излучения бензина и стабильной величиной выхода флуоресценции, флуоресценцию возбуждают в диапазоне 230 - 320 им, а регистрируют в диапазоне 400 - 600 нм, а при реализации способа в устройстве дополнительно содержится образец сравнения, механизм возвратно- поступательного перемещения, оптические фильтры, выделяющие свет в диапазонах 230 - 320 нми 400 - 600 нм и угол между оптическими осями систем возбуждения и регистрации не превышает 45o. Сопоставление параметров, характеризующих заявляемые изобретения и прототип, позволяет сделать вывод, что дополнительное использование в способе и в устройстве образца сравнения, который обладает спектром возбуждения и излучения в области возбуждения и излучения бензина и стабильной величиной выхода флуоресценции, а также подобранные оптимальным образом диапазоны возбуждения и регистрации флуоресценции и конструктивное расположение систем возбуждения и регистрации относительно друг друга позволяет достичь повышение точности и достоверности результатов определения марки товарного бензина в дорожных условиях эксплуатации.

Кроме указанного достигаемого технического результата и преимуществ заявленных объектов группы следует отметить также дополнительные их достоинства, такие как экспрессность и простота способа, упрощение конструкции устройства, его портативность (малые габариты и вес), простота применения - проведение измерений без необходимости специального технического обучения пользователя.

Таким образом, приведенные сведения показывают, что при осуществлении заявленной группы изобретений выполняются следующие условия: - средства, воплощающие изобретения при их осуществлении, предназначены для их применения в отраслях промышленности, связанных с производством и использованием нефтепродуктов, а именно, на стационарных и подвижных пунктах коммерческой реализации товарного бензина и автомобилистами в дорожных условиях; - для заявленных изобретений в том виде, как они охарактеризованы в независимых пунктах формулы изобретения, подтверждена возможность их осуществления с помощью описанных или других известных до даты подачи заявки решений, - средства, воплощающие изобретения при их осуществлении, способны обеспечить получение указанного технического результата.

Следовательно, заявленные изобретения группы соответствуют условию патентоспособности "промышленная применимость".

Источники информации: 1. В.П. Забурнягин, П.Н.Яровой "Применение лазерного флуоресцентного анализа для идентификации нефтепродуктов"// ЖПС, 1988 , т.48, вып.5, с.819 - 822 2. А. Г.Варехов, В.А.Енученко и А.С.Маркиш "Способ идентификации бензинов" , AC N 1733982, 15.05.92н

1. Способ идентификации марки товарного бензина, включающий возбуждение флуоресценции и регистрацию ее интенсивности, отличающийся тем, что образец сравнения, обладающий спектром возбуждения и излучения в области возбуждения и излучения бензина и стабильной величиной выхода флуоресценции, калибруют по величине интенсивности флуоресценции эталонных товарных марок бензинов, затем возбуждают в пределах полуширины полосы возбуждения флуоресценцию в образце сравнения и в идентифицируемом бензине, после чего регистрируют в сине-зеленой области спектра интегральное значение величины интенсивности флуоресценции идентифицируемого бензина и образца сравнения, затем определяют отношение измеренных величин и судят о марке идентифицируемого бензина, сравнивая полученное отношение с величиной флуоресценции эталонных марок бензина, принятых за единицу.

2. Способ идентификации марки товарного бензина по п.1, отличающийся тем, что флуоресценцию возбуждают в диапазоне длин волн 230-320 нм, а регистрируют в диапазоне 400-600 нм.

3. Устройство для идентификации марки товарного бензина, содержащее оптическую систему возбуждения флуоресценции, включающую последовательно расположенные на ее оптической оси источник света, первый оптический фильтр и средство для размещения пробы идентифицируемого бензина, и систему регистрации интенсивности флуоресценции, включающую последовательно расположенные на ее оптической оси второй оптический фильтр и фотоприемник, выход которого подключен к усилителю, и индикатор, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит образец сравнения, обладающий стабильной величиной выхода флуоресценции и спектром возбуждения и излучения в области возбуждения и флуоресценции бензина, и механизм возвратно-поступательного перемещения, на подвижном элементе которого закреплены образец сравнения и средство для размещения пробы идентифицируемого бензина и имеющий возможность поочередной установки в точке пересечения оптических осей систем возбуждения и регистрации, причем длины волн пропускания первого оптического фильтра выбраны в ультрафиолетовом диапазоне, а второго - в сине-зеленой области спектра флуоресценции.

4. Устройство для идентификации марки товарного бензина по п.3, отличающееся тем, что диапазон длин волн пропускания первого оптического фильтра составляет 230-320 нм, а второго - 400-600 нм.

5. Устройство для идентификации марки товарного бензина по п.3, отличающееся тем, что угол между оптическими осями систем возбуждения и регистрации не превышает 45°.

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru

Способ экспресс-идентификации бензинов

Использование: в области аналитической химии органических соединений (качественный анализ, обнаружение, идентификация) и может быть применено для экспресс-идентификации бензинов. Сущность в качестве детектора применяют набор из пяти пьезосорбционных датчиков массы, модифицированных неподвижными фазами разной чувствительности и селективности, а отклики датчиков фиксируют поочередно. Идентификацию осуществляют с применением "визуальных отпечатков". Технической задачей является разработка способа экспресс-идентификации бензинов. 15 ил., 2 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к способам контроля качества нефтепродуктов, в частности к идентификации бензинов А-92 и А-76, а также авиационного бензина Б-92, и может применяться в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях.

Известен способ идентификации автомобильных бензинов. [Identification of multiwariate outliers in chemometrics models/ Gethner J.S.// Pittsburgh Conf, Anal. Chem. And Appl. Spectrosc., Atlanta, Ga, March 8-12th, 1993: Abstr. - P.1155. - Англ.]. На основании большого числа образцов бензинов осуществлена хемометрическая оценка их применения в качестве стандартных образцов при анализе бензинов методом ИКС в ближней области спектра. Обсуждена возможность использования математических методов для идентификации выбросов.

Наиболее близким по технической сущности является экспресс-способ определения фальсификации бензинов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на микроколоночных хроматографах серии “Милихром” [Разработка экспресс-методов определения фальсификации бензинов, дизельного топлива и моторных масел с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на микроколоночных хроматографах серии “Милихром” /Гаврилина В.А., Сычев С.Н., Бутырин А.Н.// Международный форум “Аналитика и аналитики”, Россия, Воронеж, июнь 2-6, 2003, Т.-2, С.-356]. Эксперимент проводился на хроматографах “Милихром-3-5” со сканирующим УФ-детектором и “Милихром-5-7” с флуориметрическим детектором.

Условия хроматографирования бензинов: хроматографическая колонка КАХ-6-80-5, заполненная Диасорбом или Сепараном С18; элюент смесь ацетонитрил-вода в соотношении 60:40 по объему при использовании Диасорба С16 или 65:35 при использовании Сепарана С18; расход элюента 150 мкл/мин; длины волн 210, 220, 230 и 254 нм; объем пробы 6 мкл; температура 22± 2° С.

Недостатками прототипа являются сложное аппаратурное оформление, применение большого числа химических реактивов, длительность анализа.

Технической задачей изобретения является разработка способа экспресс-идентификации бензинов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе экспресс-идентификации бензинов, включающем отбор пробы, детектирование, регистрацию сигнала, новым является, то что в качестве детектора применяют систему сенсоров, состоящую из 5 пьезосорбционных датчиков массы, модифицированных неподвижными фазами разной чувствительности и селективности, регистрацию аналитических сигналов проводят последовательно, сигнал формируют в виде “визуальных отпечатков”, по которым проводят идентификацию.

Технический результат заключается в возможности экспресс-идентификации бензинов.

Способ осуществляется следующим образом.

Подготовка пьезосенсора к работе. При выполнении эксперимента применяли резонаторы AT - среза с номинальной частотой колебаний 9 МГц.

Модификация сенсора. В качестве модификаторов поверхности электродов пьезокварцевых сенсоров применяли апиезон N, апиезон L, сквалан, тритон Х-305, поливинилпирролидон. Выбор сорбентов обусловлен стабильностью получаемого аналитического сигнала. Электроды пьезосенсоров модифицировали нанесением хроматографическим микрошприцем жидких растворов сорбентов в таком количестве, чтобы после удаления растворителей масса пленок составляла 1,5-25,0 мкг. Затем сенсор помещали в ячейку детектирования на 5-10 мин для стабилизации нулевого сигнала.

Снижение рабочей частоты колебаний пьезокварцевых сенсоров на объемно-акустических волнах рассчитывали по уравнению Зауэрбрея [Sauerbrey G.G. Messung von plattenschwingungen sehr kleiner amplitude durch lichtstrom-modulation // Z.Phys. - 1964. - Bd. 178. - S. 457-471]:

Δ f=-2.3· 10-6·f

·Δm/A,

где Δ m - масса модификатора, г; f0 - резонансная частота пьезосенсора, МГц; Δ f - изменение частоты резонатора, Гц; А - площадь поверхности модификатора, см2.

Для пьезокварцевых резонаторов с номинальной частотой колебаний 8-10 МГц отклик после модификации составлял Δ fc≈3-15 кГц.

Фиксирование откликов сенсоров. После введения каждой пробы бензина в ячейку детектирования фиксировали резонансную частоту сенсора и вычисляли относительный сдвиг частоты Δ fa по уравнению:

Δ fa=f0-f1,

где f0 и f1 - частоты колебаний сенсора до и после анализа, Гц.

Примеры осуществления способа.

Пример 1. Хроматографическим микрошприцем отбирали 2 мкл бензина А-76, вводили в ячейку детектирования. Фиксировали момент времени и последовательно отсчитывали частоту колебаний сенсоров [Фиг.1. Визуальный отпечаток бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ неосуществим, так как сигнал сенсора, модифицированного поливинилпирролидоном, находится на уровне шумов. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 2. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 4 мкл.

По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.2 Визуальные отпечатки сорбции паров бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ неосуществим, так как сигнал сенсора, модифицированного поливинилпирролидоном, находится на уровне шумов.

Пример 3. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 6 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.3. Визуальные отпечатки сорбции паров бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая регенерацию сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 4. Подготовка матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 8 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.4. Визуальные отпечатки сорбции паров бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 5. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 10 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.5. Визуальные отпечатки сорбции паров бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 6. Хроматографическим микрошприцем отбирали 2 мкл бензина марки А-92 и вводили в ячейку детектирования. Подготовку матрицы сенсоров проводили по аналогии с примером 1. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.6. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ неосуществим, так как сигнал сенсора, модифицированного поливинилпирролидоном, находится на уровне шумов. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 7. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 4 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.7. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 8. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 6 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.8. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, составляет не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 9. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 8 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.9. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 10. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 10 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.10. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 11. Хроматографическим микрошприцем отбирали 2 мкл авиационного бензина марки Б-92 и вводили в ячейку детектирования.

Подготовку матрицы сенсоров проводили по аналогии с примером 1. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.11. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ неосуществим, так как отклик датчика, модифицированного тритоном Х-305, находится на уровне шумов. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 12. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 4 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.12. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 13. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 6 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.13. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 14. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 8 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.14. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 15. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 10 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.15. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15 - 20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Таблица 1.Примеры осуществления способа.
Модификаторы электродов сенсоровМасса, модификатора, мкгОбъем вводимой пробы, мклАналитический сигнал, ГцЧувствительность, Гц/мкл
12345
Бензин марки А-76
Пример 1
Апиезон N3,7 147,0
Апиезон L3,5 2613,0
Сквалан2,82115,5
Тритон Х-3055,7 105,0
Поливинил-пирролидон6,7 42,0
Пример 2
Апиезон N3,7 399,7
Апиезон L3,5 4210,5
Сквалан2,84389,5
Тритон Х-3055,7 143,5
Поливинил-пирролидон6,7 71,7
Пример 3
Апиезон N3,7 6010,0
Апиезон L3,5 6510,8
Сквалан2,86579,5
Тритон Х-3055,7 233,8
Поливинил-пирролидон6,7 122,0
12345
Пример 4
Апиезон N3,7 627,7
Апиезон L3,5 10913,6
Сквалан2,88759,3
Тритон Х-3055,7 283,5
Поливинил-пирролидон6,7 151,9
Пример 5
Апиезон N3,7 747,4
Апиезон L3,5 12812,8
Сквалан2,810757,5
Тритон Х-3055,7 393,9
Поливинил-пирролидон6,7 171,7
Бензин марки А-92
Пример 6
Апиезон N24,7 11658,0
Апиезон L3,5 3316,5
Сквалан1,82178,5
Тритон Х-3055,7 168,0
Поливинил-пирролидон6,7 73,5
Пример 7
Апиезон N24,7429774,2
Апиезон L3,5 6616,5
12345
Сквалан1,8 317,7
Тритон Х-3055,74338,2
Поливинил-пирролидон6,7 246,0
Пример 8
Апиезон N24,7 50484,0
Апиезон L3,5 9223,0
Сквалан1,86447,3
Тритон Х-3055,7 399,7
Поливинил-пирролидон6,7 223,6
Пример 9
Апиезон N24,7 51564,3
Апиезон L3,5 12115,1
Сквалан1,88513,3
Тритон Х-3055,7 394,8
Поливинил-пирролидон6,7 192,3
Пример 10
Апиезон N24,7 53853,8
Апиезон L3,7 14414,4
Сквалан3,510606,0
Тритон Х-3052,8 737,3
Поливинил-пирролидон5,7 181,8
12345
Авиационный бензин марки Б-92
Пример 11
Апиезон N2,3 2311,5
Апиезон L3,5 7638,0
Сквалан1,823819,0
Тритон Х-3055,7 94,5
Поливинил-пирролидон17,5 136,5
Пример 12
Апиезон N2,3 4812,0
Апиезон L3,5 17243,0
Сквалан1,848120,2
Тритон Х-3055,7 133,2
Поливинил-пирролидон17,5 153,7
Пример 13
Апиезон N2,3 8414,0
Апиезон L3,5 18931,5
Сквалан1,866210,3
Тритон Х-3055,7 203,3
Поливинил-пирролидон17,5 284,6
Пример 14
Апиезон N2,3810112,6
Апиезон L3,5 27234,0
12345
Сквалан1,8 749,2
Тритон Х-3055,78354,3
Поливинил-пирролидон17,5 192,3
Пример 15
Апиезон N2,3 12112,1
Апиезон L3,5 36936,9
Сквалан1,810808,0
Тритон Х-3055,7 454,5
Поливинил-пирролидон17,5 252,5
Таблица 2.Сравнительная характеристика предложенного и известного способов идентификации бензинов.
ПараметрИзвестный способПредложенный способ
Применение химических реактивовНеобходимоИсключено
Аппаратурное оформлениеСложноеПростое
Время, мин1810

Способ экспресс-идентификации бензинов, включающий отбор пробы, детектирование, регистрацию сигнала, отличающийся тем, что в качестве детектора применяют систему сенсоров, состоящую из пяти пьезосорбционных датчиков массы, модифицированных неподвижными фазами разной чувствительности и селективности, регистрацию аналитических сигналов проводят последовательно, сигнал формируют в виде "визуальных отпечатков", по которым проводят идентификацию.

www.findpatent.ru

Способ экспресс-идентификации бензинов | Банк патентов

Предлагаемое изобретение относится к способам контроля качества нефтепродуктов, в частности к идентификации бензинов А-92 и А-76, а также авиационного бензина Б-92, и может применяться в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях.

Известен способ идентификации автомобильных бензинов. [Identification of multiwariate outliers in chemometrics models/ Gethner J.S.// Pittsburgh Conf, Anal. Chem. And Appl. Spectrosc., Atlanta, Ga, March 8-12th , 1993: Abstr. - P.1155. - Англ.]. На основании большого числа образцов бензинов осуществлена хемометрическая оценка их применения в качестве стандартных образцов при анализе бензинов методом ИКС в ближней области спектра. Обсуждена возможность использования математических методов для идентификации выбросов.

Наиболее близким по технической сущности является экспресс-способ определения фальсификации бензинов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на микроколоночных хроматографах серии “Милихром” [Разработка экспресс-методов определения фальсификации бензинов, дизельного топлива и моторных масел с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на микроколоночных хроматографах серии “Милихром” /Гаврилина В.А., Сычев С.Н., Бутырин А.Н.// Международный форум “Аналитика и аналитики”, Россия, Воронеж, июнь 2-6, 2003, Т.-2, С.-356]. Эксперимент проводился на хроматографах “Милихром-3-5” со сканирующим УФ-детектором и “Милихром-5-7” с флуориметрическим детектором.

Условия хроматографирования бензинов: хроматографическая колонка КАХ-6-80-5, заполненная Диасорбом или Сепараном С18; элюент смесь ацетонитрил-вода в соотношении 60:40 по объему при использовании Диасорба С16 или 65:35 при использовании Сепарана С18; расход элюента 150 мкл/мин; длины волн 210, 220, 230 и 254 нм; объем пробы 6 мкл; температура 22± 2° С.

Недостатками прототипа являются сложное аппаратурное оформление, применение большого числа химических реактивов, длительность анализа.

Технической задачей изобретения является разработка способа экспресс-идентификации бензинов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе экспресс-идентификации бензинов, включающем отбор пробы, детектирование, регистрацию сигнала, новым является, то что в качестве детектора применяют систему сенсоров, состоящую из 5 пьезосорбционных датчиков массы, модифицированных неподвижными фазами разной чувствительности и селективности, регистрацию аналитических сигналов проводят последовательно, сигнал формируют в виде “визуальных отпечатков”, по которым проводят идентификацию.

Технический результат заключается в возможности экспресс-идентификации бензинов.

Способ осуществляется следующим образом.

Подготовка пьезосенсора к работе. При выполнении эксперимента применяли резонаторы AT - среза с номинальной частотой колебаний 9 МГц.

Модификация сенсора. В качестве модификаторов поверхности электродов пьезокварцевых сенсоров применяли апиезон N, апиезон L, сквалан, тритон Х-305, поливинилпирролидон. Выбор сорбентов обусловлен стабильностью получаемого аналитического сигнала. Электроды пьезосенсоров модифицировали нанесением хроматографическим микрошприцем жидких растворов сорбентов в таком количестве, чтобы после удаления растворителей масса пленок составляла 1,5-25,0 мкг. Затем сенсор помещали в ячейку детектирования на 5-10 мин для стабилизации нулевого сигнала.

Снижение рабочей частоты колебаний пьезокварцевых сенсоров на объемно-акустических волнах рассчитывали по уравнению Зауэрбрея [Sauerbrey G.G. Messung von plattenschwingungen sehr kleiner amplitude durch lichtstrom-modulation // Z.Phys. - 1964. - Bd. 178. - S. 457-471]:

Δ f=-2.3· 10-6·f2 0·Δ m/A,

где Δ m - масса модификатора, г; f0 - резонансная частота пьезосенсора, МГц; Δ f - изменение частоты резонатора, Гц; А - площадь поверхности модификатора, см2.

Для пьезокварцевых резонаторов с номинальной частотой колебаний 8-10 МГц отклик после модификации составлял Δ fc≈ 3-15 кГц.

Фиксирование откликов сенсоров. После введения каждой пробы бензина в ячейку детектирования фиксировали резонансную частоту сенсора и вычисляли относительный сдвиг частоты Δ fa по уравнению:

Δ fa=f0-f1,

где f0 и f1 - частоты колебаний сенсора до и после анализа, Гц.

Примеры осуществления способа.

Пример 1. Хроматографическим микрошприцем отбирали 2 мкл бензина А-76, вводили в ячейку детектирования. Фиксировали момент времени и последовательно отсчитывали частоту колебаний сенсоров [Фиг.1. Визуальный отпечаток бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ неосуществим, так как сигнал сенсора, модифицированного поливинилпирролидоном, находится на уровне шумов. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 2. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 4 мкл.

По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.2 Визуальные отпечатки сорбции паров бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ неосуществим, так как сигнал сенсора, модифицированного поливинилпирролидоном, находится на уровне шумов.

Пример 3. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 6 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.3. Визуальные отпечатки сорбции паров бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая регенерацию сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 4. Подготовка матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 8 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.4. Визуальные отпечатки сорбции паров бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 5. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 10 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.5. Визуальные отпечатки сорбции паров бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 6. Хроматографическим микрошприцем отбирали 2 мкл бензина марки А-92 и вводили в ячейку детектирования. Подготовку матрицы сенсоров проводили по аналогии с примером 1. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.6. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ неосуществим, так как сигнал сенсора, модифицированного поливинилпирролидоном, находится на уровне шумов. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 7. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 4 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.7. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 8. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 6 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.8. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, составляет не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 9. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 8 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.9. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 10. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 10 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.10. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 11. Хроматографическим микрошприцем отбирали 2 мкл авиационного бензина марки Б-92 и вводили в ячейку детектирования.

Подготовку матрицы сенсоров проводили по аналогии с примером 1. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.11. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ неосуществим, так как отклик датчика, модифицированного тритоном Х-305, находится на уровне шумов. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 12. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 4 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.12. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 13. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 6 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.13. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 14. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 8 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.14. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 15. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 10 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.15. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15 - 20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Таблица 1.Примеры осуществления способа.
Модификаторы электродов сенсоров Масса, модификатора, мкгОбъем вводимой пробы, мклАналитический сигнал, Гц Чувствительность, Гц/мкл
123 45
Бензин марки А-76
Пример 1
Апиезон N 3,7 14 7,0
Апиезон L 3,5 26 13,0
Сквалан 2,8211 5,5
Тритон Х-305 5,7 10 5,0
Поливинил-пирролидон 6,7 4 2,0
Пример 2
Апиезон N3,7  399,7
Апиезон L3,5  4210,5
Сквалан2,8 438 9,5
Тритон Х-305 5,7 14 3,5
Поливинил-пирролидон 6,7 7 1,7
Пример 3
Апиезон N3,7  6010,0
Апиезон L3,5  65 10,8
Сквалан 2,8657 9,5
Тритон Х-305 5,7 23 3,8
Поливинил-пирролидон 6,7 12 2,0
123 45
Пример 4
Апиезон N 3,7 62 7,7
Апиезон L 3,5 109 13,6
Сквалан 2,8875 9,3
Тритон Х-305 5,7 28 3,5
Поливинил-пирролидон 6,7 15 1,9
Пример 5
Апиезон N3,7  747,4
Апиезон L3,5  12812,8
Сквалан2,8 1075 7,5
Тритон Х-305 5,7 39 3,9
Поливинил-пирролидон 6,7 17 1,7
Бензин марки А-92
Пример 6
Апиезон N24,7  11658,0
Апиезон L3,5  33 16,5
Сквалан 1,8217 8,5
Тритон Х-305 5,7 16 8,0
Поливинил-пирролидон 6,7 7 3,5
Пример 7
Апиезон N24,7 4297 74,2
Апиезон L 3,5 66 16,5
123 45
Сквалан 1,8  317,7
Тритон Х-3055,74 338,2
Поливинил-пирролидон 6,7  246,0
Пример 8
Апиезон N 24,7 504 84,0
Апиезон L 3,5 92 23,0
Сквалан 1,8644 7,3
Тритон Х-305 5,7 39 9,7
Поливинил-пирролидон 6,7 22 3,6
Пример 9
Апиезон N24,7  515 64,3
Апиезон L 3,5 121 15,1
Сквалан 1,8851 3,3
Тритон Х-305 5,7 39 4,8
Поливинил-пирролидон 6,7 19 2,3
Пример 10
Апиезон N24,7  538 53,8
Апиезон L 3,7 144 14,4
Сквалан 3,51060 6,0
Тритон Х-305 2,8 73 7,3
Поливинил-пирролидон 5,7 18 1,8
123 45
Авиационный бензин марки Б-92
Пример 11
Апиезон N 2,3 23 11,5
Апиезон L 3,5 76 38,0
Сквалан 1,8238 19,0
Тритон Х-305 5,7 9 4,5
Поливинил-пирролидон 17,5 13 6,5
Пример 12
Апиезон N2,3  4812,0
Апиезон L3,5  172 43,0
Сквалан 1,8481 20,2
Тритон Х-305 5,7 13 3,2
Поливинил-пирролидон 17,5 15 3,7
Пример 13
Апиезон N2,3  8414,0
Апиезон L3,5  189 31,5
Сквалан 1,8662 10,3
Тритон Х-305 5,7 20 3,3
Поливинил-пирролидон 17,5 28 4,6
Пример 14
Апиезон N2,3 810112,6
Апиезон L3,5  27234,0
123 45
Сквалан 1,8  749,2
Тритон Х-3055,78 354,3
Поливинил-пирролидон 17,5  192,3
Пример 15
Апиезон N 2,3 121 12,1
Апиезон L 3,5 369 36,9
Сквалан 1,81080 8,0
Тритон Х-305 5,7 45 4,5
Поливинил-пирролидон 17,5 25 2,5
Таблица 2.Сравнительная характеристика предложенного и известного способов идентификации бензинов.
ПараметрИзвестный способ Предложенный способ
Применение химических реактивовНеобходимо Исключено
Аппаратурное оформление СложноеПростое
Время, мин18 10

bankpatentov.ru

Новые правила подтверждения соответствия топлива требованиям технического регламента - Энергетика и промышленность России - № 12 (152) июнь 2010 года - WWW.EPRUSSIA.RU

Газета "Энергетика и промышленность России" | № 12 (152) июнь 2010 года

Требования к безопасности и документальное сопровождение продукции

В принятом техрегламенте установлены требования соответствия стандартам для всех видов топлива, которые уже находятся в производстве или готовятся к выпуску. Исключение составляет продукция, производимая для общегосударственных нужд или по госзаказу. Это не означает, что топливо, выпускаемое по стандартам, установленным ранее (в частности, по содержанию октанового и цетанового чисел, по показателю массовой доли серы), закон запрещает к производству. Его выпуск, наряду с выпуском топлива, соответствующего требованиям, может производиться в течение трех лет, но при условии соответствия его остальных показателей требованиям регламента.

Ко всем видам топлива предъявляются единые требования безопасности: • Отсутствие металлосодержащих присадок; • Допустимо наличие красителей, кроме зеленого и голубого цвета, а также веществ – меток. Содержание в авиационном топливе с октановым числом не менее 99,5 и сортностью не менее 130 красителя голубого цвета возможно; • Разрешено содержание присадок и иных поверхностно – активных химических веществ в количестве и пределах, не ухудшающих свойств топлива; • Предусмотрена обязанность продавца на указание в сопроводительных документах, в паспорте качества и в массовой рекламе марки топлива и экологического класса техники, для которой предусмотрено использование того или иного вида топлива; • Для автомобильного и дизельного топлива обязательно указание на наличие или отсутствие присадок: в первом случае, необходимы сведения о наименовании присадки, её свойствах и процентном отношении к объему; • В топочном мазуте недопустимо содержание сероводорода и летучих меркаптанов; • Разрешено в авиационном бензине содержание тетраэтилсвинца; • Строго регламентирована сфера использования авиационного бензина, его применение допустимо только в летательных аппаратах и для иных целей запрещено; • Устанавливается температура начала кристаллизации для топлива в реактивных двигателях в условиях арктического климата не выше минус 60 градусов Цельсия; • Допустима реализация топлива для реактивных двигателей с температурой вспышки в закрытом тигле не ниже 38 градусов Цельсия.

Для каждой партии продукции, исключая розничную торговлю, необходимо оформить паспорт, в котором нужно обязательно указать следующую информацию: наименование и марку продукции; данные изготовителя (или продавца) продукции: адрес, телефон, реквизиты банка и т.д.; законодательно установленные показатели для того или иного вида топлива и фактическое значение этих показателей, выявленные в результате испытаний; сведения об отборе проб: дата, номер резервуара (или партии), из которого производился отбор; дату выработки продукции; дату производства анализа продукции; информацию о наличии, либо отсутствии в продукте содержания присадок, в первом случае необходимо указать наименование присадки.

Составленный по всем правилам паспорт качества продукции подписывается либо руководителем предприятия, либо лицом, уполномоченным на это, и удостоверяется печатью.

Если при продаже продукции покупатель требует предоставить ему паспорт качества на топливо, это необходимо сделать в обязательном порядке, так как данная обязанность налагается законом. Кроме паспорта это может быть другой документ, в котором содержатся сведения: а) о наименовании продукции и ее назначении; б) сведения о нормативно – правовых актах, подтверждающих соответствие данной продукции; в) данные об изготовителе: наименование, местонахождение, страна – производитель, реквизиты продавца; г) номер партии реализуемой продукции; д) для продукции в таре – масса нетто; е) информацию о наличии (наименование, массовая доля, цели применения), либо отсутствии присадок; ж) знаки, свидетельствующие о классе опасности продукции; з) информацию о сертификате или декларации соответствия; и) информацию по безопасному хранению, транспортировке, реализации, применении и утилизации продукции.

Полный список нормативно-правовых актов, устанавливающих правила осуществления обязательного подтверждения соответствия продукции содержится в Письме Ростехрегулирования от 24.04.2009 N СП-101-32/2436.

Формы осуществления оценки продукции относительно установленных стандартов

Процедура соответствия продукции осуществляется двумя способами: в форме обязательного подтверждения соответствия – для продукции, готовящейся к выпуску на территории РФ; в форме государственного контроля (надзора) за соблюдением требований техрегламента – для продукции, уже выпускаемой на территории РФ. Для продукции, ввозимой на территорию РФ, процедура подтверждения соответствия является обязательной. В этом случае она осуществляется по заявлению продавца, на которого по закону возлагаются функции иностранного изготовителя. В частности, он обязан обеспечить соответствие продукции нормам, установленным техрегламентом, и несет полную ответственность за её несоответствие.

Заявителем в процедуре обязательного подтверждения соответствия является изготовитель, либо продавец товара.

Техрегламент предусматривает две формы обязательного подтверждения соответствия, они основываются на способе изготовления топлива: декларирование и обязательную сертификацию.

Декларирование осуществляется в отношении автомобильного бензина и дизельного топлива, произведенных в результате переработки углеводородсодержащего сырья. В этом случае необходимо предъявить сведения, которые были получены в процессе проведения испытаний образца продукции независимой аккредитованной испытательной лабораторией (центром).

Чтобы правильно задекларировать продукцию, производителю нужно: 1. подготовить требуемую техническую документацию: паспорт качества продукции; документ, содержащий сведения об аккредитации лаборатории; акт отбора проб. 2. предоставить образец продукции в независимую аккредитованную испытательную лабораторию для проведения испытаний; 3. принять декларацию о соответствии продукции установленным стандартам техрегламента. 4. Для подтверждения соответствия топочного мазута и судового топлива новым стандартам применяется такая же форма декларирования. Она осуществляется заявителем, т.е. продавцом или изготовителем продукции, опираясь на собственные доказательства, а именно, на основании сведений технической документации (паспорта качества продукции, документов об условиях хранения и транспортировки), результатов исследований, испытаний и измерений, полученных самостоятельно, и (или) сертификата соответствия продукции.

Декларация о соответствии действительна в течение трех лет. Срок действия документа, содержащего сведения о результатах проведенных исследований (испытаний) образца продукции аккредитованной лабораторией, необходимых для государственной регистрации декларации о соответствии, составляет 1 месяц с момента выдачи.

Если организационно – правовая форма предприятия в течение срока действия декларации была изменена, или в случае внесения изменений в сопроводительную документацию к продукции, в состав продукции или в технологический процесс, то необходимо пройти процедуру обязательного подтверждения соответствия заново.

Обязательная сертификация осуществляется в отношении продукции, произведенной в результате смешивания нефтепродуктов, и в том случае, если продукция содержит присадки любого происхождения. В этом случае так же, как и при декларировании, нужно будет предоставить сведения, полученные в процессе проведения испытаний образца продукции независимой аккредитованной испытательной лабораторией (центром), но кроме этого следует предоставить данные инспекционного контроля сертифицированной продукции.

Чтобы пройти процедуру обязательной сертификации необходимо сделать следующее: 1. отобрать образцы продукции для процедуры идентификации продукции; 2. независимая аккредитованная испытательная лаборатория (центр) проведет испытания отобранного образца продукции; 3. получить на руки решение о выдаче или об отказе в выдаче сертификата соответствия продукции по результатам проведенных испытаний; 4. если будет принято заключение в пользу положительного решения вопроса – Вам выдадут сертификат соответствия, который будет действовать 3 года; 5. орган сертификации продукции имеет право осуществлять инспекционный контроль в течение срока действия сертификата и принимать меры в установленном законом порядке; 6. осуществление деятельности в отведенный законом срок – 3 года, по устранению несоответствия продукции установленным требованиям или в результате неверного применения знака обращения.

Следует помнить, что для каждой марки продукции предусмотрена отдельная процедура сертификации, поэтому при процедуре сертификации продукции в целом или отдельной её партии порядок действий будет одинаковым.

Для изготовителей авиационного топлива и топлива для реактивных двигателей есть вариант выбора одного из способов обязательной сертификации. Это может быть либо сертификация с проведением испытаний образца продукции, либо инспекционный контроль за уже сертифицированной продукцией, либо с помощью сертификации одной партии продукции.

Сертификат соответствия, равно как и декларация о соответствии, выдается на срок – 3 года.

Что понимают под «идентификацией» продукции

Необходимо пройти процедуру идентификации, если в сведениях о конкретной продукции содержится недостаточно информации, или требуется подтверждение факта её достоверности, а также при процедуре оценки соответствия.

Для этого надо обратиться в один из органов, уполномоченных на проведение идентификации, и предоставить всю техническую документацию на выпускаемое топливо, таковыми органами являются: • Органы, осуществляющие сертификацию продукции, – при процедуре сертификации; • Органы федеральной исполнительной власти – в процессе реализации функций по контролю и надзору в рамках своих полномочий; • Другие органы и организации – в порядке и случаях, установленных законом.

При процедуре идентификации сертифицирующими органами будут проводиться следующие мероприятия: • Анализ и проверка поданной технической документации; • Осмотр продукции; • Проведение испытаний изъятого образца продукции.

В процессе идентификации полномочным органом производится описание продукции, оно основывается на нормативно – правовых актах исполнительных органов федеральной власти, где перечислен перечень основных характеристик продукции для более четкого составления описания. Это могут быть ярлыки, артикулы, этикетки, стандарты, ТУ, договоры и спецификации, и т.д. В частности, по Распоряжению Правительства N 1191-р от 19 августа 2009 г. был утвержден «Перечень национальных стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения технического регламента "О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту».

По результатам процедуры идентификации, орган, осуществляющий её, выносит заключение. Форма такого заключения устанавливается самим органом по сертификации.

Контроль и надзор за соблюдением требований технического регламента проводить имеют право следующие органы: • Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии – надзор за соблюдением соответствия техрегламенту всех видов топлива, кроме авиационного бензина и топлива для реактивных двигателей. Их работа основывается на положениях приказа N 2804 от 1 сентября 2008 г. «Об утверждении перечня национальных стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований технического регламента N 118 от 27 февраля 2008 г. "О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту»; • Федеральная служба по надзору в сфере транспорта (руководствуясь положениями Воздушного кодекса РФ) – надзор за соблюдением соответствия техрегламенту авиационного бензина и топлива для реактивных двигателей.

Деятельность контролирующих органов осуществляется в строгом соответствии с нормами, предписанными Федеральным законом "О защите прав юридических лиц и индивидуальных предпринимателей при проведении государственного контроля (надзора)".

Сроки выпуска и нахождения в обороте продукции в соответствии с ранее установленными стандартами

Принятый техрегламент не запрещает изготовителям производить выпуск продукции по ранее установленным стандартам, а лишь устанавливает определенные сроки для каждого конкретного вида топлива:

Для автомобильного бензина: класс 2 - до 31 декабря 2010 г.; класс 3 - до 31 декабря 2011 г.; класс 4 - до 31 декабря 2014 г.; класс 5 - в течение неограниченного срока.

Для дизельного топлива: класс 2 и класс 3 - до 31 декабря 2011 г.; класс 4 - до 31 декабря 2014 г.; класс 5 – в течение неограниченного срока.

Для судового топлива с показателем массовой доли серы: с массовой долей серы не более 3,5 процента - до 31 декабря 2010 г.; с массовой долей серы не более 2 процентов - до 31 декабря 2012 г.; с массовой долей серы не более 1,5 процента - с 1 января 2013 г.

В отношении топлива, произведенного до 1 января 2009 г., устанавливается срок его выпуска и продажи в течение пяти лет с момента вступления в силу нового техрегламента. Если на топливо были выданы документы ещё до принятия данного техрегламента, и они подтверждают его соответствие, то такие документы считаются действительными вплоть до окончания срока своего действия.

Лица, признанные по суду виновными в нарушении положений настоящего регламента, будут привлечены к ответственности в соответствии с законодательством РФ.

По материалам сайта

www.eprussia.ru

способ экспресс-идентификации бензинов - патент РФ 2248571

Использование: в области аналитической химии органических соединений (качественный анализ, обнаружение, идентификация) и может быть применено для экспресс-идентификации бензинов. Сущность в качестве детектора применяют набор из пяти пьезосорбционных датчиков массы, модифицированных неподвижными фазами разной чувствительности и селективности, а отклики датчиков фиксируют поочередно. Идентификацию осуществляют с применением "визуальных отпечатков". Технической задачей является разработка способа экспресс-идентификации бензинов. 15 ил., 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к способам контроля качества нефтепродуктов, в частности к идентификации бензинов А-92 и А-76, а также авиационного бензина Б-92, и может применяться в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях.

Известен способ идентификации автомобильных бензинов. [Identification of multiwariate outliers in chemometrics models/ Gethner J.S.// Pittsburgh Conf, Anal. Chem. And Appl. Spectrosc., Atlanta, Ga, March 8-12th , 1993: Abstr. - P.1155. - Англ.]. На основании большого числа образцов бензинов осуществлена хемометрическая оценка их применения в качестве стандартных образцов при анализе бензинов методом ИКС в ближней области спектра. Обсуждена возможность использования математических методов для идентификации выбросов.

Наиболее близким по технической сущности является экспресс-способ определения фальсификации бензинов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на микроколоночных хроматографах серии “Милихром” [Разработка экспресс-методов определения фальсификации бензинов, дизельного топлива и моторных масел с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на микроколоночных хроматографах серии “Милихром” /Гаврилина В.А., Сычев С.Н., Бутырин А.Н.// Международный форум “Аналитика и аналитики”, Россия, Воронеж, июнь 2-6, 2003, Т.-2, С.-356]. Эксперимент проводился на хроматографах “Милихром-3-5” со сканирующим УФ-детектором и “Милихром-5-7” с флуориметрическим детектором.

Условия хроматографирования бензинов: хроматографическая колонка КАХ-6-80-5, заполненная Диасорбом или Сепараном С18; элюент смесь ацетонитрил-вода в соотношении 60:40 по объему при использовании Диасорба С16 или 65:35 при использовании Сепарана С18; расход элюента 150 мкл/мин; длины волн 210, 220, 230 и 254 нм; объем пробы 6 мкл; температура 22± 2° С.

Недостатками прототипа являются сложное аппаратурное оформление, применение большого числа химических реактивов, длительность анализа.

Технической задачей изобретения является разработка способа экспресс-идентификации бензинов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе экспресс-идентификации бензинов, включающем отбор пробы, детектирование, регистрацию сигнала, новым является, то что в качестве детектора применяют систему сенсоров, состоящую из 5 пьезосорбционных датчиков массы, модифицированных неподвижными фазами разной чувствительности и селективности, регистрацию аналитических сигналов проводят последовательно, сигнал формируют в виде “визуальных отпечатков”, по которым проводят идентификацию.

Технический результат заключается в возможности экспресс-идентификации бензинов.

Способ осуществляется следующим образом.

Подготовка пьезосенсора к работе. При выполнении эксперимента применяли резонаторы AT - среза с номинальной частотой колебаний 9 МГц.

Модификация сенсора. В качестве модификаторов поверхности электродов пьезокварцевых сенсоров применяли апиезон N, апиезон L, сквалан, тритон Х-305, поливинилпирролидон. Выбор сорбентов обусловлен стабильностью получаемого аналитического сигнала. Электроды пьезосенсоров модифицировали нанесением хроматографическим микрошприцем жидких растворов сорбентов в таком количестве, чтобы после удаления растворителей масса пленок составляла 1,5-25,0 мкг. Затем сенсор помещали в ячейку детектирования на 5-10 мин для стабилизации нулевого сигнала.

Снижение рабочей частоты колебаний пьезокварцевых сенсоров на объемно-акустических волнах рассчитывали по уравнению Зауэрбрея [Sauerbrey G.G. Messung von plattenschwingungen sehr kleiner amplitude durch lichtstrom-modulation // Z.Phys. - 1964. - Bd. 178. - S. 457-471]:

f=-2.3· 10-6·f2 0·m/A,

где m - масса модификатора, г; f0 - резонансная частота пьезосенсора, МГц; f - изменение частоты резонатора, Гц; А - площадь поверхности модификатора, см2.

Для пьезокварцевых резонаторов с номинальной частотой колебаний 8-10 МГц отклик после модификации составлял fc3-15 кГц.

Фиксирование откликов сенсоров. После введения каждой пробы бензина в ячейку детектирования фиксировали резонансную частоту сенсора и вычисляли относительный сдвиг частоты fa по уравнению:

fa=f0-f1,

где f0 и f1 - частоты колебаний сенсора до и после анализа, Гц.

Примеры осуществления способа.

Пример 1. Хроматографическим микрошприцем отбирали 2 мкл бензина А-76, вводили в ячейку детектирования. Фиксировали момент времени и последовательно отсчитывали частоту колебаний сенсоров [Фиг.1. Визуальный отпечаток бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ неосуществим, так как сигнал сенсора, модифицированного поливинилпирролидоном, находится на уровне шумов. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 2. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 4 мкл.

По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.2 Визуальные отпечатки сорбции паров бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ неосуществим, так как сигнал сенсора, модифицированного поливинилпирролидоном, находится на уровне шумов.

Пример 3. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 6 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.3. Визуальные отпечатки сорбции паров бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая регенерацию сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 4. Подготовка матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 8 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.4. Визуальные отпечатки сорбции паров бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 5. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 10 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.5. Визуальные отпечатки сорбции паров бензина А-76; модификаторы: сквалан (2,8 мкг) - 1; апиезон N (3,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 6. Хроматографическим микрошприцем отбирали 2 мкл бензина марки А-92 и вводили в ячейку детектирования. Подготовку матрицы сенсоров проводили по аналогии с примером 1. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.6. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ неосуществим, так как сигнал сенсора, модифицированного поливинилпирролидоном, находится на уровне шумов. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 7. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 4 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.7. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 8. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 6 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.8. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, составляет не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 9. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 8 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.9. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 10. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 10 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.10. Визуальные отпечатки бензина А-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (24,7 мкг) - 2; поливинилпирролидон (6,7 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 11. Хроматографическим микрошприцем отбирали 2 мкл авиационного бензина марки Б-92 и вводили в ячейку детектирования.

Подготовку матрицы сенсоров проводили по аналогии с примером 1. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.11. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ неосуществим, так как отклик датчика, модифицированного тритоном Х-305, находится на уровне шумов. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 12. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 4 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.12. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 13. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 6 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.13. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 14. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 8 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.14. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15-20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Пример 15. Подготовку матрицы сенсоров и ввод пробы проводили по аналогии с примером 1. Объем вводимой пробы 10 мкл. По аналитическим откликам сенсоров формировали визуальный отпечаток пробы [фиг.15. Визуальные отпечатки бензина Б-92; модификаторы: сквалан (1,8 мкг) - 1; апиезон N (2,3 мкг) - 2; поливинилпирролидон (17,5 мкг) - 3; Тритон Х-305 (5,7 мкг) - 4; Апиезон L (3,5 мкг) - 5].

Способ осуществим. Число анализов без повторной модификации электродов пьезосенсоров 15 - 20; время анализов, включая стадию регенерации сенсоров, не более 15 мин. Данные анализа представлены в табл.1.

Таблица 1.Примеры осуществления способа.
Модификаторы электродов сенсоров Масса, модификатора, мкгОбъем вводимой пробы, мклАналитический сигнал, Гц Чувствительность, Гц/мкл
123 45
Бензин марки А-76
Пример 1
Апиезон N 3,7 14 7,0
Апиезон L 3,5 26 13,0
Сквалан 2,8211 5,5
Тритон Х-305 5,7 10 5,0
Поливинил-пирролидон 6,7 4 2,0
Пример 2
Апиезон N3,7  399,7
Апиезон L3,5  4210,5
Сквалан2,8 438 9,5
Тритон Х-305 5,7 14 3,5
Поливинил-пирролидон 6,7 7 1,7
Пример 3
Апиезон N3,7  6010,0
Апиезон L3,5  65 10,8
Сквалан 2,8657 9,5
Тритон Х-305 5,7 23 3,8
Поливинил-пирролидон 6,7 12 2,0
123 45
Пример 4
Апиезон N 3,7 62 7,7
Апиезон L 3,5 109 13,6
Сквалан 2,8875 9,3
Тритон Х-305 5,7 28 3,5
Поливинил-пирролидон 6,7 15 1,9
Пример 5
Апиезон N3,7  747,4
Апиезон L3,5  12812,8
Сквалан2,8 1075 7,5
Тритон Х-305 5,7 39 3,9
Поливинил-пирролидон 6,7 17 1,7
Бензин марки А-92
Пример 6
Апиезон N24,7  11658,0
Апиезон L3,5  33 16,5
Сквалан 1,8217 8,5
Тритон Х-305 5,7 16 8,0
Поливинил-пирролидон 6,7 7 3,5
Пример 7
Апиезон N24,7 4297 74,2
Апиезон L 3,5 66 16,5
123 45
Сквалан 1,8  317,7
Тритон Х-3055,74 338,2
Поливинил-пирролидон 6,7  246,0
Пример 8
Апиезон N 24,7 504 84,0
Апиезон L 3,5 92 23,0
Сквалан 1,8644 7,3
Тритон Х-305 5,7 39 9,7
Поливинил-пирролидон 6,7 22 3,6
Пример 9
Апиезон N24,7  515 64,3
Апиезон L 3,5 121 15,1
Сквалан 1,8851 3,3
Тритон Х-305 5,7 39 4,8
Поливинил-пирролидон 6,7 19 2,3
Пример 10
Апиезон N24,7  538 53,8
Апиезон L 3,7 144 14,4
Сквалан 3,51060 6,0
Тритон Х-305 2,8 73 7,3
Поливинил-пирролидон 5,7 18 1,8
123 45
Авиационный бензин марки Б-92
Пример 11
Апиезон N 2,3 23 11,5
Апиезон L 3,5 76 38,0
Сквалан 1,8238 19,0
Тритон Х-305 5,7 9 4,5
Поливинил-пирролидон 17,5 13 6,5
Пример 12
Апиезон N2,3  4812,0
Апиезон L3,5  172 43,0
Сквалан 1,8481 20,2
Тритон Х-305 5,7 13 3,2
Поливинил-пирролидон 17,5 15 3,7
Пример 13
Апиезон N2,3  8414,0
Апиезон L3,5  189 31,5
Сквалан 1,8662 10,3
Тритон Х-305 5,7 20 3,3
Поливинил-пирролидон 17,5 28 4,6
Пример 14
Апиезон N2,3 810112,6
Апиезон L3,5  27234,0
123 45
Сквалан 1,8  749,2
Тритон Х-3055,78 354,3
Поливинил-пирролидон 17,5  192,3
Пример 15
Апиезон N 2,3 121 12,1
Апиезон L 3,5 369 36,9
Сквалан 1,81080 8,0
Тритон Х-305 5,7 45 4,5
Поливинил-пирролидон 17,5 25 2,5
Таблица 2.Сравнительная характеристика предложенного и известного способов идентификации бензинов.
ПараметрИзвестный способ Предложенный способ
Применение химических реактивовНеобходимо Исключено
Аппаратурное оформление СложноеПростое
Время, мин18 10

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ экспресс-идентификации бензинов, включающий отбор пробы, детектирование, регистрацию сигнала, отличающийся тем, что в качестве детектора применяют систему сенсоров, состоящую из пяти пьезосорбционных датчиков массы, модифицированных неподвижными фазами разной чувствительности и селективности, регистрацию аналитических сигналов проводят последовательно, сигнал формируют в виде "визуальных отпечатков", по которым проводят идентификацию.

www.freepatent.ru


Смотрите также