生物柴油中残留甘油酯的薄层色谱—气相色谱法测定及应用研究

论文摘要

生物柴油中残留的甘油酯含量过高会严重影响发动机性能,缩短发动机的寿命,已成为生物柴油产品中主要的限量指标。因此生物柴油中的残留甘油酯分析方法的开发是重要的。本文采用薄层色谱结合在线甲基化气相色谱法对生物柴油中残留的甘油酯含量进行分析。首先,应用薄层色谱分离生物柴油中残留脂肪酸甘油酯。选择合适的展开剂,并且使用标准品对各组分进行定性。结果表明,以甲苯/丙酮=92/8（V/V）的二元混合体系作为展开剂时,各组分得以分离;生物柴油中甘油一酯、甘油二酯、脂肪酸甲酯、甘油三酯的比移值Rf分别为0.06、0.40-0.55、0.83和0.92。其次,考察了甘油酯的热辅助水解甲基化反应过程中两个重要的影响因素,即衍生化试剂的种类和温度。选择硬脂酸（C18:0）甘油一酯、二酯、三酯等饱和脂肪酸甘油酯和油酸（C18:1）甘油二酯、亚油酸（C18:2）甘油二酯、亚麻酸（C18:3）甘油二酯等含有单个或多个双键的不饱和脂肪酸甘油酯作为研究对象。结果表明当裂解温度为350 ℃,0.1mol/L三甲基氢氧化硫（TMSH）作为甲基化试剂时,由甘油酯的热辅助水解甲基化反应生成的脂肪酸甲酯能够被定量测定。应用热辅助水解甲基化-气相色谱法检测经TLC预分离得到的甘油一酯、甘油二酯、甘油三酯组分。样品经薄层色谱分离,各甘油酯组分用溶剂提取,然后浓缩定容。取3μL甘油酯溶液加入到样品杯中,然后加入3μL0.1mol/LTMSH衍生化试剂,在350℃下进行裂解,气相色谱测定甘油酯的热辅助水解甲基化反应生成的脂肪酸甲酯。硬脂酸（C18:0）甘油一酯、二酯、三酯和油酸（C18:1）甘油二酯、亚油酸（C18:2）甘油二酯、亚麻酸（C18:3）甘油二酯在60～2000 μg/mL浓度范围内线性关系良好,r2为0.9863～0.9993。对于浓度为250 μg/mL的4种甘油二酯重复测定5次,RSD（%）为3.2%～7.2%。本法对实际样品进行了测定,结果表明本法准确,灵敏,不仅能够检测生物柴油中残留甘油酯含量,而且可以获得甘油酯中脂肪酸的组成。最后,对采用该法测定含多不饱和脂肪酸的甘油酯时响应值较小的原因进行了探讨。实验结果表明可能的原因有两方面,一是含亚麻酸（C18:3）的甘油酯在热辅助水解甲基化过程中可能存在轻微的异构化;又由于含C18:3的甘油酯,其极性较强,与硅胶的吸附力较强,萃取效率低。结论为对含多不饱和脂肪酸的甘油酯的定量时,该定量方法需要进行校正。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 生物柴油的概述
• 1.2.1 生物柴油的发展史
• 1.2.3 生物柴油的优越性
• 1.3 生物柴油中的残留脂肪酸甘油酯
• 1.3.1 脂肪酸甘油酯的危害
• 1.3.2 脂肪酸甘油酯的来源
• 1.3.3 脂肪酸甘油酯的结构和性质
• 1.4 生物柴油中残留脂肪酸甘油酯的主要检测方法
• 1.4.1 薄层色谱法
• 1.4.2 体积排阻色谱法
• 1.4.3 液相色谱法
• 1.4.4 气相色谱法
• 1.4.5 液相色谱-气相色谱联用
• 1.5 薄层色谱-气相色谱法
• 1.6 在线甲基化-气相色谱法
• 1.6.1 在线甲基化-气相色谱法的概述
• 1.6.1.1 在线甲基化-气相色谱的发展过程
• 1.6.1.2 常用的在线衍生化试剂
• 1.6.1.3 化学反应过程
• 1.6.1.4 在线甲基化-气相色谱法的实验装置及过程
• 1.6.2 THM-GC色谱法在甘油酯分析中的应用
• 1.6.2.1 THM-GC法分析油脂中的脂肪酸
• 1.6.2.2 THM-GC法存在的不足
• 1.7 本论文选题的目的意义和研究内容
• 参考文献
• 第二章 生物柴油中残留脂肪酸甘油酯的薄层色谱分离
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与试剂
• 2.2.2 生物柴油实际样品溶液的制备
• 2.2.3 实验步骤
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 展开剂的选择及组分的定性
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 脂肪酸甘油酯热辅助水解甲基化反应影响因素的探讨
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与试剂
• 3.2.2 甘油酯标准溶液的制备
• 3.2.3 甲基化试剂的制备
• 3.2.4 实验步骤
• 3.2.5 色谱条件
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 不同种类甲基化试剂对衍生化效果的影响
• 3.3.2 甲基化试剂的浓度对衍生化效果的影响
• 3.3.3 温度对甲基衍生化效果的影响
• 3.3.4 甲基化试剂用量的确定
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 TLC-THM-GC法测定生物柴油中脂肪酸甘油酯
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器与试剂
• 4.2.2 甘油酯标准溶液及实际样品溶液的制备
• 4.2.3 甲基化试剂的制备
• 4.2.4 实验步骤
• 4.2.4.1 薄层色谱分离
• 4.2.4.2 THM-GC法测定
• 4.2.5 定量及定性方法
• 4.2.6 色谱条件
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 TLC-THM-GC法
• 4.3.2 定量标准品的选择
• 4.3.3 方法学考察
• 4.3.4 生物柴油实际样品的测定
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 第五章 含多不饱和脂肪酸甘油酯的TLC-THM-GC法测定及其定量方法的校正
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 仪器与试剂
• 5.2.2 实验步骤
• 5.2.2.1 甘油酯标准溶液及实际样品溶液的制备
• 5.2.2.2 甲基化试剂的制备
• 5.2.2.3 薄层色谱分离
• 5.2.2.4 THM-GC法测定
• 5.2.3 定量方法
• 5.2.4 色谱条件
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 含多不饱和脂肪酸的甘油酯响应值较小的原因的探讨
• 5.3.2 定量方法的修正
• 5.3.3 生物柴油样品的检测
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 第六章 论文总结
• 6.1 论文主要研究成果
• 6.2 论文的不足与值得再深入研究的问题
• 致谢
• 硕士期间发表及待发表论文