汽油与柴油燃烧产物对环境污染的研究

 2023-05-23 10:05

论文总字数:3353字

摘 要

本文采用气相色谱-质谱分析技术研究了0#柴油和97#汽油燃烧后的产物,其主要成分为含氮和含硅有机物,实验结果表明汽油柴油燃烧后产物对环境有一定污染。

关 键 词:汽油,柴油,气相色谱-质谱,成分

Abstract:The combustion products of diesel fuel 0# and gasoline 97# were identified by gas chromatography-mass spectrometry. The experiment results showed that the combustion products containing N and Si elements polluted the environment.

Key words: gasoline and diesel, gas chromatography-mass spectrum, composition

目 录

1 前言 3

2 实验部分 3

2.1 仪器与试剂 3

2.2 仪器分析条件 3

2.3 实验方法 3

3 结果与讨论 4

3.1 燃烧产物的色谱图 4

3.2 97#汽油燃烧产物的成分分析 4

3.3 0#柴油燃烧产物的成分分析 5

结 论 7

参 考 文 献 8

致 谢 9

1 前言

汽油柴油燃烧后主要污染物为一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOX)、铅(Pb)等[1]。这些有害物质不但增加了大气污染,毁坏环境生态均衡,更重要的是,这些污染物在一定条件下会生成二次污染——光化学烟雾,对人体形成更大的危害。光化学烟雾是机动车排出尾气中的碳氢化合物、氮氧化物在特定的气温条件下,即静风、湿度低、温度高、并在阳光长时间映照时会产生一种复杂的烟雾[2-6],其对人体健康的危害主要表现为刺激眼睛,引起红眼病,刺激鼻、咽喉、气管和肺部,引起慢性呼吸系统疾病。光化学烟雾能使树木枯死,农作物大量减产;能降低大气的能见度,妨碍交通。

  本实验采用气象色谱-质谱方法研究了汽油柴油燃烧产物的成分,为汽车尾气污染组成提供了理论依据。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

   无水乙醇,试剂均为分析纯。

  医用冰袋,多孔玻板吸收管,量筒,玻璃管,移液管,烧杯, GC—MSD一6890/5975B气质联用仪(岛津公司)。

2.2 仪器分析条件

色谱柱是Rtx-1ms ,柱长30.0m, 内径0.25mm ,膜厚0.25μm。 色谱柱温40℃开始保持8分钟, 12℃每分钟升到300℃保持5分钟, 进样口温度300℃, 不分流进样,进样量0.2μL, 柱流量每分钟0.88ml 。

质谱离子源温度200℃, 接口温度200℃, 溶剂切出时间3分钟, 检测器电压1000v ,扫描范围30-1000。

2.3 实验方法

取3.0000g柴油置于12ml金属小酒精灯中,加7.00ml无水乙醇,混匀,用棉纱置于直径6mm铁管中制成灯芯,点燃,使火苗高度为6-8mm高,将其与装有5.00ml乙醇吸收液的多孔玻板吸收管相连,用烧杯罩住火焰,以0.5L/min的流量采气, 吸收液温度保持在0℃,燃油然烧完后,取吸收液用气质联用仪和气相色谱仪定性定量分析。取3.0000g汽油重复以上实验步骤。

3 结果与讨论

3.1 燃烧产物的色谱图

97#汽油样品0#柴油燃烧产物的色谱图见图1和图2,从图中可以看出色谱分析仪检测到了很强的色谱峰,说明其含量较高。

图1 97#汽油燃烧产物的色谱图

图2 0#柴油燃烧产物的色谱图

3.2 97#汽油燃烧产物的成分分析

97#汽油燃烧产物经质谱检索的主要成分见表1,共检出含硅有机物共 6种,含氮有机物2种。

表1 97#汽油燃烧产物的主要成分

No.

相似度(%)

保留时间(min)

分子式

分子结构

1

91

4.640

C2H8O2Si

2

77

11.585

C8H9NO2

3

85

13.970

C8H24O4Si4

4

85

16.685

C10H30O5Si5

5

91

19.060

C12H36O6Si6

6

82

21.125

C14H42O7Si7

7

74

22.950

C16H48O10Si9

8

73

25.925

C3H8N2O2

3.3 0#柴油燃烧产物的成分分析

0#柴油燃烧产物经质谱检索的主要成分见表2,共检出含硅有机物共6种,含氮有机物3种。

表2 0#柴油燃烧产物的主要成分

No.

相似度(%)

保留时间(min)

分子式

分子结构

1

90

4.895

C2H8O2Si

2

84

3.845

C2H4O2

3

87

13.975

C8H24O4Si4

4

81

11.670

C8H9NO2

5

61

15.125

CH5N3O

6

66

16.510

C11H16

7

87

16.685

C10H30O5Si5

8

93

19.055

C12H36O6Si6

9

87

21.125

C14H42O7Si7

10

74

22.950

C14H44O6Si7

11

69

28.375

C2H6N4O2

结 论

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