生物柴油中FAME含量的测定

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尽管生物柴油是由化石燃料生产的柴油的潜在替代品，但在创造高效生物柴油方面仍然存在障碍。脂肪酸甲酯(FAME)的含量对生物柴油的品质和性能有很大影响。

傅里叶变换红外光谱(FT-IR)利用珍珠™液体传输装置为建立生物柴油中FAME含量提供了一种快速、准确、简便的方法。

全球对化石燃料耗竭及其环境的认识促使人们寻求适当的替代能源。生物柴油被认为是化石燃料的可持续替代品，它由食用油、动物脂肪和/或植物油制成。生物柴油也被认为是一种“碳中性”燃料₂燃烧过程中产生的碳被一氧化碳平衡₂被用于生产生物柴油的植物消耗。

与传统燃料相比，生物柴油还提供了其他各种好处，包括高生物降解性、低硫含量、低毒和减少炭黑排放。尽管生物柴油有这些优势，但它的应用仍然有限。导致生物柴油吸收和利用有限的因素有原料的可用性、政府政策、生物柴油燃料的长期稳定性和转化效率。

FAME含量影响燃料性能

酯交换反应是将动物脂肪和植物油转化为生物柴油的过程。它涉及酒精和油中的脂类之间的反应，形成脂肪酸酯。一般来说，甲醇是酯交换反应的首选醇，因为它能最大限度地转化为生物柴油。

当油脂与甲醇反应时，会形成不同脂肪酸甲酯(FAME)的混合物。其他脂肪酸酯，包括FAME，其物理特性与化石燃料柴油类似，而不是生产它们的油。然而，生物柴油的一些特性可能比化石燃料柴油更具挑战性;低温下凝胶，长期稳定性差，起泡都是FAME混合物遇到的主要问题。

柴油的质量和性能取决于FAME含量，因此所有商业柴油必须满足严格的FAME含量规范。例如，en590规定在欧洲销售的柴油的FAME含量不得超过7%。生物柴油混合燃料还必须符合特定标准，包括特定的FAME浓度。因此，测定柴油中FAME含量是质量控制过程中的重要组成部分。因此，可靠而准确的测定FAME含量的技术对质量控制很重要。

测定生物柴油FAME含量

傅里叶变换红外光谱(FT-IR)FAME的含量可以通过多种分析方法来评估，如核磁共振波谱法、色谱法等。FT-IR光谱无疑是测量生物柴油中FAME含量最实用的选择，因为它提供了相对低成本的仪器、很少的样品制备和简单的程序的快速、定量测量。

FT-IR光谱是指红外光线通过柴油样品进行分析。当光通过样品时，燃料中的分子根据其化学结构吸收特定波长的光。FAME分子在1745厘米处吸收红外线^－1因为它们的酯羰基键。对于不存在FAME分子的柴油燃料，在这个波长没有红外吸收。因此，可以通过测量1745 cm处的吸收来计算FAME含量^－1．

使用FT-IR测量柴油混合物中FAME的两种标准测试方法是EN 14078和ASTM D7371。在EN 14078中，燃料样品必须在己烷中稀释，但涉及一个相对简单的校准程序，并提供比ASTM D7371更高的灵敏度。在ASTM D7371中，测量是在一个整洁的燃料样品上进行的。该方法样品制备量少，分析速度快，但校准过程复杂，不适合测定1%以下的FAME水平。

无论选择何种方法进行FAME含量测量，都必须使用可靠和准确的设备进行分析。2020欧洲杯下注官网使用传统的液体电池对粘性液体(如柴油样品)进行FT-IR测量可能会很长很困难。使用专为粘性液体设计的液体样品夹，例如Specac的Pearl™，使FAME分析比使用传统的FT-IR设备更直接、更容易。2020欧洲杯下注官网

Specac的Pearl™是一款用户友好且耐用的液体传输附件，专门设计用于对粘性液体样品(如柴油燃料)进行简单和可重复的FT-IR分析。Pearl™的设计也使样品之间的取样和清洗变得快速方便。Pearl™将FAME分析的难度降到最低，最终节省了时间和金钱。

综上所述，FAME含量分析对生物柴油混合燃料和柴油燃料的质量控制具有重要意义。FT-IR提供了FAME分析最直接的方法。使用Specac的Pearl™液体传动附件可以使分析更加容易，提高精度和速度，同时降低成本。

参考资料及进一步阅读

1. “生物柴油:一种替代传统燃料的方法”，黄、周、林，能源学报，2012。
2. 《生物柴油生产中面临的挑战概述》(Overview of the challenges in production of biodiesel)。m·o·里贝罗。r·g·席尔瓦。生物质转化与生物炼制，2015。
3. 生物柴油混合的http://www.etipbioenergy.eu/images/fame-fact-sheet.pdf
4. “燃料稳定性问题挑战FAME生物柴油”https://breakingenergy.com/2014/07/30/fuel-stability-problems-challenge-fame-biodiesel/
5. ASTM D7371 - 14用中红外光谱法(FTIR-ATR-PLS法)测定柴油中生物柴油(脂肪酸甲酯)含量的标准试验方法https://www.astm.org/Standards/D7371.htm
6. ASTM D7467 - 17柴油燃油，生物柴油混合(B6至B20)标准规范https://www.astm.org/Standards/D7467.htm
7. 液体石油产品。中间馏分液中脂肪酸甲酯(FAME)含量的测定。红外光谱法https://www.en-standard.eu/csn-en-14078-liquid-petroleum-products-determination-of-fatty-acid-methyl-ester-fame-content-in-middle-distillates-infrared-spectrometry-method/
8. 珍珠|液体FTIR配件https://www.specac.com/en/products/ftir-acc/transmission/liquid/pearl

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