[发明专利]一种加速氧化-离子色谱检测生物柴油中总磷含量的方法

说明书

本发明公开一种加速氧化‑离子色谱检测生物柴油中总磷含量的方法，采用已知浓度的磷酸溶液进行离子色谱分析，得到标准曲线，将生物柴油采用Rancimat氧化法进行快速氧化，并将氧化后的生物柴油采用水浴‑分液的方式进行前处理，再采用C18反相柱和0.22μm尼龙过滤头处理油样，最后离子色谱仪检测并结合标准曲线得到磷含量；本发明所建立的方法具有较好的线性相关性、较低的检测极限及合理的重现性，该检测方法不依赖大型仪器、操作简单、快速且精密度能满足批次进样检测的要求，对于生物柴油中磷含量的检测更具有现实意义。

技术领域

本发明涉及生物柴油中磷含量的检测方法，具体涉及一种加速氧化处理下生物柴油中磷含 量的离子色谱定量检测分析方法。

技术背景

生物柴油作为典型的“绿色能源”，将其作为燃料油，对助力“碳达峰、碳中和”目标、推进 化石能源替代、减轻环境压力等诸多方面均具有十分重要的战略意义。且不同的动植物油脂及 餐饮废弃油脂均可用于生物柴油的生产，这些低品质的油脂中除含有甘油三酯和游离脂肪酸外， 还含有一定量的磷脂。评价生物柴油品质的一个重要参数为磷含量，磷在高温下可形成氧化物 颗粒吸附在催化剂表面，使催化剂无法与废气接触造成催化剂“中毒”现象。此外，磷的存在可 增加生物柴油汽车尾气颗粒物和生物柴油中的硫酸盐灰分，而硫酸盐灰分对汽车引擎中积碳的 形成有很大的关系。英国标准EN14214将生物柴油中总磷的最大限量设定为4mg·kg^-1， AmerICAN试验与材料学会ASTMD6751和我国GB 25199则将生物柴油中总磷的最大限量设 定为10mg·kg^-1。上述标准均规定采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)对生物柴油中的 总磷进行检测，该方法高效、灵敏，但在样品的稀释过程中需要用到毒性大的有机溶剂，如正 丙醇、二甲苯、环己烷、石油醚等，同时样品的高倍稀释可降低测量的检测限和定量限，从而 影响分析结果。因此，一些学者提出了分光光度法、毛细管电泳-电容耦合非接触电导检测法、 比色法和石墨炉原子吸收光谱法等替代方法。其中，Lira(Fuel,2011,90(11):3254-3258)使用分 光光度检测(FIA-SD)的流动注射分析法对生物柴油中磷进行了测定；Nogueira,T(Microchemical Journal,2011,99(2):267–272)采用电容耦合非接触电导检测法对生物柴油中磷酸根进行了检测 分析；DeCampos(Spectrochimica Acta Part B Atomic Spectroscopy,2011,66(9-10):733-739)采用 高分辨率连续源石墨炉原子吸收光谱法直接测定了生物柴油中的磷。这些分析方法各自具有优 势，但也有局限性，如复杂的样品前处理过程和难以控制的精密度。

发明内容

本发明为了克服上述方法的不足，提出一种不依赖大型仪器、操作简便、能满足批量采样 检测要求的生物柴油中磷含量检测方法。本发明首先采用Rancimat氧化法将生物柴油进行快 速氧化，并将氧化后的生物柴油采用水浴-分液的方式进行前处理，再采用C18反相柱和0.22μm 尼龙过滤头处理油样，最后通过具有在线基体消除功能的离子色谱仪检测磷含量。

实现本发明上述目的所采取的技术方案如下：

一种基于加速氧化-离子色谱(IC)定量检测生物柴油中总磷含量的方法，具体步骤如下： (1)标准曲线的绘制：

采用磷酸，配制浓度为0.5、1.0、2.0、4.0、8.0mg·L^-1的PO₄^3-标准溶液，通过离子色谱仪 检测分析获得不同浓度PO₄^3-标准溶液的色谱峰高，并绘制磷浓度与色谱峰高的标准曲线，得 到标准曲线公式为：

H＝5.6943×10^-3+2.6461×10^-3Q

其中，Q为溶液中磷的浓度，mg·L^-1；H为色谱峰高，μs·cm^-1；