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Aplicación 

Análisis de gasolina y alcohol mediante el sistema PONA

En los últimos años llegaron al mercado varios tipos de combustibles alternativos a la gasolina, los cuales contienen alcoholes de menor peso molecular. Esto generó una creciente demanda de análisis de estos combustibles. Este artículo también presenta el resultado de separación entre los componentes de la gasolina y los alcoholes de menor peso molecular, utilizando el sistema de análisis PONA bajo las mismas condiciones analíticas.

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La gasolina contiene más de 300 hidrocarburos con un número de átomos de carbono que va de 4 a 12. Las características de los hidrocarburos dependen de factores tales como el número de carbono y su estructura, y se dividen en cinco tipos principales: parafina, olefina, naftaleno, aromáticos y otros . Entre los procedimientos de clasificación y cuantificación de gasolina por tipos de hidrocarburos se encuentran el “Total Composition Testing Method by GC (JIS-K2536)” estipulado por la Comisión Japonesa de Estándares, y el “Total Composition Analysis by Capillary Cas Chromatogram (JPI-5S-52-99)”, estipulado por el Instituto Japonés de Petróleo. Estos métodos son generalmente llamados métodos PONA**.

Los sistemas de análisis PONA miden laconcentración en peso y/o volumen y de peso, y la relación de moles de los componentes de la gasolina y sus derivados, para calcular así el número de octano, el contenido de hidrógeno y carbono, la densidad promedio, y la presión del vapor. Sin embargo, los cromatogramas obtenidos a partir de los análisis PONA poseen un número de picos demasiado elevado, de lo cual resultan análisis inexactos debido a identificaciones erróneas por ligeros desplazamientos en el tiempo de retención. Además, en algunos casos toma un largo tiempo corregir la tabla de identificación. Consecuentemente, la repetibilidad del tiempo de retención es un factor muy importante en los análisis PONA . Este informe presenta la estabilidad del tiempo de retención para los componentes de la gasolina si se utiliza un sistema de análisis PONA que incorpore elGC-2010 junto con el accesorio criogénicoCRG .

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Fig. 1 Constitución de un sistema PONA

La figura 1 muestra la configuración del sistema de análisis PONA utilizando el GC-2010. Los softwares disponibles para este sistema son el GCsolution , que realiza controles GC y adquisición y análisis de datos, y el PONAsolution, que realiza cualificaciones y cálculos PONA . Como se muestra en la tabla 1, PONAsolution cuenta con las siguientes funciones: “PONA Manager”, identificación manual del cromatograma, corrección manual del cromatograma, y edición del archivo maestro de los métodos.

La figura 2 muestra el cromatograma obtenido tras analizar cinco veces la misma muestra de gasolina. Partes de este cromatograma se encuentran ampliadas en las figuras 3 a 5 . Se calcularon los coeficientes de variación de los tiempos de retención para distintos picos, y los resultados se muestran en la Tabla 2. Los números muestran una excelente repetibilidad .

La figura 6 muestra el cromatograma de muestras estándar de alcohol y de gasolina. La separación de los alcoholes y la gasolina se detalla en la tabla 3 . No se observó solapamiento de componentes para metanol, etanol, n-propanol y 2-butanol.

Se demuestra así que el sistema de análisis PONA pueda ser aplicado a análisis cuantitativos y cualitativos de combustibles alternativos a la gasolina.

PONA Manager Identifica automáticamente los picos después de la adquisición de los datos y re-análisis de secuencias para calcular los valores de propiedades físicas y concentraciones y realizar cálculos estadísticos.
Identificación manual del cromatograma Selecciona datos y resultados de identificación para cálculos de concentración y PONA.
Corrección manual del cromatograma Corrige el tiempo de retención en la tabla de identificación (Operación visual moviendo la marca de identificación con el Mouse)
Edición del archivo maestro de los métodos Agrega o quita entradas en la tabla de identificación de componentes eluidos. Copia nuevos ítems a partir de la tabla de referencia.

Tabla 1: Funciones del PONAsolution

Cromatograma de gasolina

Fig. 2 Cromatograma de gasolina

Cromatograma de gasolina

Cromatograma de gasolina

Cromatograma de gasolina

Fig. 3, 4 y 5. Ampliaciones de segmentos de la fig. 2

Cromatogramas de gasolina y alcoholes

Fig. 6 Cromatogramas de gasolina y alcoholes

Repetibilidad del tiempo de retención

Tabla 2: Repetibilidad del tiempo de retención

Separación de alcoholes

Tabla 3 Separación de alcoholes

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