Równoczesna analiza 4 kationów w biodieslu

Za pomocą chromatografii można równocześnie analizować 4 kationy które są zanieczyszczeniem oleju napędowego wyprodukowanego ze źródeł odnawialnych tzw. biodiesla. Metodę analizy opracowali brazylijscy naukowcy.

Biodiesel zdobywa coraz większą popularność wraz z rosnącymi cenami ropy naftowej. W wielu krajach biodiesel stanowi znaczną cześć rynku paliwowego, tak jest np. w Brazylii, gdzie naukowcy opracowali metodę analizy czterech popularnych kationów obecnych w biodieslu.

Kationy, których obecność bada się w biodieslu to kation sodowy, potasowy, wapniowy i magnezowy. Pochodzą one z procesów produkcji i obróbki paliwa. Zgodnie z wymaganiami USA, Unii Europejskiej i Brazylii w biodieslu maksymalne stężenie kationów sodu i potasu (łącznie) wynosi 5,0 mg/kg i taka sama wartość określona została również dla sumy kationów wapnia i magnezu.

Określenie zawartości wymienionych kationów wymaga użycia dwóch różnych metod analitycznych. Do analizy kationów sodu i potasu stosuje się ekstrakcję rozpuszczalnikiem organicznym np. ksylenem, a następnie analizę płomieniowym spektrometrem absorpcji atomowej (AAS). Natomiast do analizy kationów wapnia i magnezu stosuje się spektrometrię ICP-OES.

Matthieu Tubino wraz ze współpracownikami z brazylijskiego Uniwersytetu Campinas do analizy biodiesla postanowili użyć chromatografii jonowej aby za jednym razem móc badać zawartość wszystkich 4 kationów. Jednak by tego dokonać musieli znaleźć sposób na wyekstrahowanie kationów z biodiesla. Aby uniknąć stosowania toksycznych ekstrahentów naukowcy użyli wody przy równoczesnym wykorzystaniu ultradźwięków, które wspomogły proces ekstrakcji kationów. W przypadku biodiesla na bazie oleju sojowego czas ekstrakcji wyniósł 15 minut. Dzięki dobraniu odpowiedniej kolumny i fazy ruchomej chromatografu jonowego z detektorem przewodnictwa wykryto kationy w ciągu 10 minut przy stężeniach poniżej 1mg/kg.

Brazylijscy naukowcy zbadali łącznie 5 rodzajów biodiesla wyprodukowanego z róźnych źródeł (olejów roślinnych i tłuszczów zwierzęcych). Udane wyniki skłoniły Tubino do przesłania do brazylijskich władz propozycji wprowadzenia nowej metody analizy biodiesla do standardowych analiz.

(pj)