ПРИМЕНЕНИЕ ТВЕРДОФАЗНОЙ ЭКСТРАКЦИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИСАДОК В АВТОМОБИЛЬНЫХ СМАЗОЧНЫХ МАСЛАХ МЕТОДОМ ГХ/МС
Аннотация
В настоящее время определение присадок в смазочных маслах осуществляется при помощи таких методов анализа, как ИК спектроскопия, ТСХ, ВЭЖХ-УФ, ГХ. Для устранения мешающего влияния компонентов базового масла используются различные способы пробоподготовки, которые часто не подходят для выделения широкого спектра присадок, плохо воспроизводятся или вовсе отсутствуют. В связи с этим, актуальной проблемой является разработка методик пробоподготовки, позволяющих эффективно выделять различные присадки для последующего анализа. В данной статье представлена методика определения присадок для последующей идентификации автомобильных смазочных масел (СМ). Методика включает твердофазную экстракцию (ТФЭ) фенольных, аминных, фосфатных и др. присадок на силикагеле с последующим анализом методом газовой хроматографии / масс-спектрометрии. Определены оптимальные условия, позволяющие получить характеристичный и воспроизводимый профиль присадок на хроматограммах: температура высушивания силикагеля, скорость элюирования аналитов, состав элюирующей смеси, объемы промывной жидкости и элюента. Использование ТФЭ в совокупности с ГХ/МС позволяет выделять и идентифицировать широкий спектр присадок: пространственно затрудненные фенолы, алкилдифениламины, диалкилдитиофосфаты цинка, алкилсалицилаты, алкилфеноляты и некоторые компоненты противозадирных композиций, содержащихся даже в небольших количествах исследуемых образцов). Кроме того, в описанной работе сокращено количество стадий процедуры ТФЭ по сравнению с известными методиками. Время анализа ГХ/МС составляет 40 мин. Для повышения чувствительности анализа предложено использование режима инжектора без делителя потока, что обусловлено высокой степенью очистки пробы от компонентов углеводородной матрицы. Адекватность предложенной схемы продемонстрирована на 8 реальных образцах, оценка надежности результатов и их воспроизводимость контролировались с использованием критериев ГОСТ.
Ключевые слова: масла смазочные, присадки, твердофазная экстракция, газо-жидкостная хроматография/масс-спектрометрия, ГХ/МС
Полный текст:
PDF (Russian)Литература
REFERENCES
Mao D., Van DeWeghe H., Lookman R., Vanermen G., DeBrucker N., Diels L. Resolving the unresolved complex mixture in motor oils using high-performance liquid chromatography followed by comprehensive two-dimensional gas chromatography. Fuel, 2009, vol. 88, no. 2, pp. 312–318. doi: 10.1016/j.fuel.2008.08.021.
Rudnick L.R. Lubricant additives: chemistry and applications. 3th ed. USA : CRC, 2017. 693 p.
Jones E.G., Balster L.M. Interaction of a Synthetic Hindered-Phenol with Natural Fuel Antioxidants in the Autoxidation of Paraffins. Energy Fuels, 2000, vol. 14, no. 3, pp. 640–645. doi:10.1021/ef990216q.
Owrang F., Mattsson H., Olsson J., Pedersen J. Investigation of oxidation of a mineral and a synthetic engine oil. Thermochim. Acta, 2004, vol. 413, no. 2, pp. 241–248. doi: 10.1016/j.tca.2003.09.016.
Gachanja A.N., Lewis S.W., Worsfold P.J. Determination of aldehydes in used engine oils by liquid chromatography with chemiluminescence detection. J. Chromatgr. A, 1995, vol. 704, no. 2, pp. 329–337. doi: 10.1016/0021-9673(95)00244-H.
Baltenas R. Motornye masla. Proizvodstvo. Svoistva. Klassifikatsiia. Primenenie [Motor oils. Production. Properties. Classification. Application]. Alfa-Lab, 2000. 272 p. (in Russian).
Tagirov T.K., Polyakov D.Iu. Kompleksnoe issledovanie smazochnykh materialov na osnove sinteticheskikh, smeshannykh i neftianykh masel [A comprehensive study of lubricants based on synthetic, mixed and petroleum oils]. Moscow, Scientific and Methodological Council of RFTCE at the Ministry of Justice of Russia, 2008. 193 p. (in Russian).
Adams M.J., Romeo M.J., Rawson P. FTIR analysis and monitoring of synthetic aviation engine oils. Talanta, 2007, vol. 73, no. 4, pp. 629–634. doi: 10.1016/j.talanta.2007.04.036
Greene S.V., Gatto V.J. Size-exclusion chromatography method for characterizing low-molecular-mass antioxidant lubricant additives. J. Chromatgr. A, 1999, vol. 841, no. 1, pp. 45–54. doi: 10.1016/S0021-9673(99)00266-6
Boczkaj G., Jaszczołt M., Przyjazny A., Kamiński M. Application of normal-phase high-performance liquid chromatography followed by gas chromatography for analytics of diesel fuel additives. Anal. Bioanal. Chem., 2013, vol. 405, no. 18, pp. 6095–6103. doi: 10.1007/s00216-013-7038-3
Becker R., Hoffmann W., Knorr A., Walther W., Lehmann A. Determination of zinc O,O′-dialkyl dithiophosphate lubricant additives via the corresponding methyl and p-nitrobenzylic ester derivatives using GC-MS, GC-NPD and HPLC-MS. Fresenius J. Anal. Chem., 1997, vol. 357, no. 6, pp. 688–694. doi: 10.1007/s002160050235
STO 56947007-29.180.010.008-2008. Metodicheskie ukazaniia po opredeleniiu soderzhaniia ionola v transformatornykh maslakh metodom gazovoi khromatografii [Standart of «FGC UES» Company 56947007-29.180.010.008-2008. Guidelines for determining the content of ionol in transformer oils by gas chromatography]. Moscow, 2007, 25 p. (in Russian).
Johnson D.W. Applications of Mass Spectrometric Techniques to the Analysis of Fuels and Lubricants. Intech open: Mass Spectrometry, no. 7, 2017, pp. 209−228. doi: 10.5772/intechopen.68592
Khalaf H.I., Mohammed Hassan M.J., Hassan O.A. Separation and identification of organic compounds in lubricating oil additives using TLC and GC-MS. Journal of Al-Nahrain University, 2012, vol. 15, no. 3, pp. 62–68. doi: 10.22401/JNUS.15.3.09
del Nogal Sánchez M., Glanzer P., Pérez Pavón J.L., García Pinto C., Moreno Cordero B. Determination of antioxidants in new and used lubricant oils by headspace-programmed temperature vaporization–gas chromatography–mass spectrometry. Anal. Bioanal. Chem., 2010, vol. 398, pp. 3215–3224. doi: 10.1007/s00216-010-4248-9
Proskurina N.A., Il’in M.M., Davankov V.A., Sychev K.S., Kostikov S.Iu. [The use of solid phase extraction on super-linked polystyrene in the determination of furan derivatives in transformer oils]. Journal of Physical Chemistry, 2007, vol. 81, no. 3, pp. 502–506. (in Russian).
GOST 60666-2014. Masla izoliatsionnye neftianye. Obnaruzhenie i opredelenie ustanovlennykh prisadok [State Standard 60666-2014. Oils insulating oil. Detection and determination of installed additives]. Moscow, Standartinform Publ., 2015. 22 p. (in Russian).
DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2019.23.4.001
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.