اندازه گیری مشتقات نفتی به روش کروماتوگرافی گازی-طیف سنج جرمی و کروماتوگرافی گازی(GC و GC-MS)

مقدمه ای بر اندازه گیری مشتقات نفتی:

می توان اینگونه بیان کرد که نفت به‌صورت خام (پالایش نشده) خیلی مفید نیست و کاربرد چندانی ندارد امروزه چاه های نفت متعددی در سراسر جهان وجود دارد که از آنها نفت استخراج می‌کنند و به نفتی که از چاه بیرون کشیده می‌شود، نفت خام می‌گویند.

با توجه به اینکه نفت شیرین (با لزجت کم و نیز با گوگرد کم) به صورت تصفیه نشده عموماً در ماشین های بخار به کار برده می‌شد و از آنجا که گازها و سایر محلول‌های سبک‌تر آن معمولاً داخل مخزن سوخت جمع شده و باعث بروز انفجار می‌گردید اکنون نفت خام را تصفیه می‌کنند، یعنی هیدروکربن های گوناگونی را که نفت خام از آن ها تشکیل شده است از یکدیگر جدا می‌نمایند، تا محصولات یکدست تر و با مشخصه مورد نیاز خود را بدست آورند که به این کار پالایش نفت می‌گویند و در پالایشگاه ها این کار انجام می‌شود.

نفت منبع انرژی و سرچشمه مواد اولیه بسیاری از ترکیبات شیمیایی است و از عوامل اصلی اقتصادی مدرن بشمار می‌رود. در صنایع مدرن از توان خلق ثروت بیکران و تغییر و تبدیل مواد خام اولیه آن بی‌اندازه استفاده می‌شود.

مواد سازنده نفت

هیدروکربن ها آن ها را در سه گروه کلی طبقه‌بندی می‌نمایند که عبارتند از: پارافین‌ها، نفتن‌ها و آروماتیک ها. علاوه بر این گروه چهارمی نیز وجود دارد، یعنی همان اولفین‌هایی که در نتیجه فرایند هیدروژن‌زدایی از پارافین‌ها و نفتن‌ها تشکیل می‌شود.

ترکیبات اکسیژنه

ترکیبات اکسیژنه موجود در نفت شامل اسیدها و فنل‌ها می‌باشد. فنل‌ها بمقدار کم در روغن‌های کالیفرنیا و رومانی وجود دارد. اسیدهای موجود در نفت بیشتر بصورت مشتقات سیکلو آلکان ها یا نفتنی است.

ترکیبات سولفوره

اغلب نفت‌ها شامل گوگرد آزاد بصورت محلول هستند که در اثر تبخیر کریستالیزه می‌گردد. گوگرد ممکن است بصورت هیدروژن سولفوره- تیوفرمرکاپتان- تیواتر- دی‌سولفور و سولفور کربن و سولفور کربنیل وجود داشته باشد.

ترکیبات ازته

روغن های معدنی می‌توانند تا 5/1 درصد ازت بصورت ترکیب های آلی دارا باشند.

مواد سازنده نفت از نظر نوع هیدروکربون و همچنین از نظر نوع ترکیبات هترو اتم دار بستگی به محل و شرایط تشکیل آن دارد. بنابراین مقدار و درصد مواد سازنده نفت خام در یک منبع نسبت به منبع دیگر تغییر می‌کند. بطور کلی مواد سازنده نفت شامل: هیدروکربون ها- ترکیبات اکسیژنه – سولفوره – ازته و مواد معدنی می‌باشد.

مشتقات فلزی

هیدروکربن‌های آروماتیک

بنزن، تولوئن، زایلن و نفتالن از این خانواده هستند. ویژگی مشترک این ترکیب‌ها در داشتن حلقه بنزن یا ساختاری شبیه به آن است که با توجه به وجود پیوندهای غیرمستقر پای (∏) و ساختارهای رزونانسی، ویژگی آروماتیکی را به آن ساختار می‌دهد.

هیدروکربن آروماتیک چندحلقه ای

هيدروكربن‌های آرماتیک چند حلقه‌ای (PAHs: Ploy-cyclic Aromatic Hydrocarbons) گروه بزرگی از ترکیبات آلی دارای دو تا هفت حلقه بنزنی می‌باشد. PAHs گروه وسیعی از آلاینده‌های زیست محیطی می‌باشند که ناشی از احتراق ناقص مواد آلی نظیر سوخت‌های فسیلی می‌باشد. برخی از PAHs دارای خاصیت سرطان‌زایی، جهش‌زایی و تراتوژنی هستند و خطر جدی برای سلامتی دارند و بدین علت نگرانی در رابطه با وجود PAHs در هوای آزاد رو به افزایش است.

PAHs از هر دو منابع طبیعی و انسان‌ساخت وارد محیط می‌شوند. حضور وسیع PAHs ناشی از تولید آن ها توسط تمامی انواع فرآیندهای احتراق مواد آلی است. منابع انسان‌ساخت PAHs و مشتقات آن ها بسیار متفاوت بوده و شامل احتراق ناقص سوخت، پسماند، یا  دیگر مواد آلی مانند تنباکو و مواد گیاهی است. آتش‌سوزی جنگل‌ها و فوران آتشفشان‌ها نیز از جمله منابع طبیعی انتشار PAHs محسوب می‌شوند. از ميان PAHs ،16 تركيب به دليل عدم تجزيه بيولوژيكي سريع توسط ميكروارگانيسم‌ها و در نتيجه ايجاد سميت و خطر در محيط زيست بيشتر مطرح بوده و بعنوان شاخص آلودگي تركيبات PAHs مي‌باشند.

اين 16 تركيب شامل

Naphthalene (Nap) ،Acenaphthylene (Acy) ،Acenaphthene (Ace) ،Fluorene (Flu) ،Phenanthrene (Phen) ،Anthracene (Anth) ،Fluoranthene (Flrt) ،Pyrene (Pyr) ،Benzo[a]Anthracene (BaA)، Chrysene (Chr)،Bbenzo[b]Fluoranthene (BbF)،Benzo[k]Fluoranthene (BkF)،Benzo[a]Pyrene (BaP)،Dibenzo[a,h]Anthracene (DBahA) ،Benzo[ghi]Perylene (BghiP) و Indeno[1,2,3-cd]Pyrene (Ind) مي‌باشند.

هیدروکربن‌های آلیفاتیک

در شیمی آلی به کلیه ترکیبات هیدروکربنی غیر آروماتیک، ترکیبات آلیفاتیک (Aliphatic compound) می گویند، به عبارتی ترکیباتی که شامل کربن و هیدروژن بوده و در آن حلقه‌ای وجود نداشته باشد یا اگر حلقه ای وجود دارد آن حلقه آروماتیک نباشد، در این دسته جای می‌گیرند.

در میان هیدروکربن های مختلف موجود در نفت خام، آلکان ها فراوان ترین هستند. از نمونه های رایج و بسیار پر کاربرد از گروه الکان ها به گاز طبیعی موجود در نفت خام می توان اشاره کرد که به عنوان ساده ترین نمونه از خانواده الکان ها شناخته میشود.

اندازه گیری  مشتقات نفتی با دستگاه GC و GC-MS

اندازه گیری مشتقات نفتی (اندازه گیری هیدروکربن‌های آروماتیک، اندازه گیری هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه ای، اندازه گیری هیدروکربن‌های آلیفاتیک) توسط آزمایشگاه معیار دانش پارس قابل انجام می باشد.

معیار دانش پارس یک آزمایشگاه مستقل و خصوصی است که با مجهز بودن به پیشرفته ترین دستگاه های آزمایشگاهی، آزمون های مرتبط را بر اساس استانداردهای ملی و بین المللی انجام می دهد. مهمترین نکته در انتخاب یک آزمایشگاه حصول اطمینان از کیفیت و صحت نتایج است. معیار دانش پارس با داشتن گروهی از متخصصان با تجربه آزمایشگاهی در زمینه آزمون های مختلف و همچنین برخورداری از تاییدیه های معتبر ملی و استانی نظیر گواهینامه تایید صلاحیت آزمایشگاه براساس استاندارد ISO/IEC17025 از مرکز ملی تایید صلاحیت ایران، تاییدیه آزمایشگاه همکار استانی و پروانه بهره برداری آزمایشگاه مجاز از سازمان غذا و دارو  … به بررسی کیفیت و ایمنی این محصولات می پردازد.

خوشبختانه اندازه گیری مشتقات نفتی

توسط گروهی از متخصصان با تجربه آزمایشگاهی در زمینه آزمون های مختلف در آزمایشگاه کروماتوگرافی گازی و کروماتوگرافی گازی-طیف سنج جرمی( GC و GC-MS) معیاردانش پارس قابل نجام می باشد.