⛽ FAME中酯与亚麻酸甲酯的含量——气相色谱法
三句话速览
GC-FID，配Carbowax 20M毛细管柱（30 m × 0。该检测依据 PN-EN 14103:2020-06；范围：酯 > 90 %（m/m）；C18:3 1～15 %（m/m）；FAME C6～C24；精密度在95 %与100 %酯含量下确定。整个程序共 6 个步骤（合计约 3 小时）；主要用于：FAME（生物柴油）的质量控制——酯含量 > 90 %（m/m）、测定菜籽油甲酯及其他产品中的亚麻酸甲酯（限量1～15 % m/m）、评价用于B7～B10柴油的FAME组分（石油与天然气研究所的研究）。
要点速览
- 标准: PN-EN 14103:2020-06
- 类别: 石油化工
- 操作步骤数: 6
- 各步骤合计时间: 3 小时
- 范围: 酯 > 90 %（m/m）；C18:3 1～15 %（m/m）；FAME C6～C24；精密度在95 %与100 %酯含量下确定
- 内标: 十九烷酸甲酯C19:0，GC纯度 ≥ 99.0 %（m/m），水分 < 0.2 %（m/m）（卡尔·费休法）
- 称样量: ≈ 250 mg FAME + ≈ 100 mg C19:0（± 0.1 mg）溶于10 ml甲苯；试样与内标称量前须在环境温度下放置 ≥ 3 h
概述
本标准描述了测定拟掺入柴油的脂肪酸甲酯（FAME）中酯含量以及亚麻酸甲酯含量的程序；据此可检验FAME的酯含量是否超过90 %（m/m），以及亚麻酸甲酯含量是否在1 %至15 %（m/m）之间。精密度是在酯含量为95 %与100 %（m/m）的FAME上确定的，即处于限值附近；该方法在此范围之外亦可适用，但较低浓度下的精密度尚需进一步研究。该方法适用于含C6至C24甲酯的FAME。
2020年版代替EN 14103:2011：增加了关于天然存在的十九烷酸甲酯的注释，引入了检验内标GC纯度的新程序（最低纯度自99.5 %降至99.0 %（m/m）），将可改善短链酯准确度的火焰离子化检测器理论校正因子（TCF）纳入计算，开展了新的实验室间研究，更改了积分方式（对全部峰积分，而不仅限于已识别的FAME），并将称样量自100 mg增加到250 mg。对原料不明的FAME，还应另行配制不加内标的溶液，以检验是否不含天然C19:0或其他与内标共流出的物质。
脂肪酸甲酯与亚麻酸甲酯的含量是FAME规范的参数；在石油与天然气研究所的研究中，不同生产者的菜籽油甲酯（RME）含酯98.6～98.8 %（m/m），含亚麻酸甲酯8.3～8.5 %（m/m）（按PN-EN 14103:2012）。
方法原理
用气相色谱内标法（十九烷酸甲酯，FAME C19:0）测定试样中脂肪酸甲酯总量的质量百分数以及亚麻酸甲酯的质量百分数。将约250 mg均质的FAME试样与约100 mg内标（准确至± 0.1 mg）用10 ml甲苯稀释，取1 µl在配有聚乙二醇固定相的毛细管柱（例如30 m × 0.25 mm × 0.25 µm）上以FID分析；对自己酸甲酯（C6:0）至神经酸甲酯（C24:1）的全部峰进行积分。其他固定相须先行检验——在70 %氰丙基聚硅亚苯基硅氧烷（BPX70）上，C19:0与亚油酸甲酯（C18:2）共流出。内标的纯度须按EN 14105的条件对每一批次用GC检验（15 m高温柱，程序升温至400 °C）并计入计算。
应用领域
- FAME（生物柴油）的质量控制——酯含量 > 90 %（m/m）
- 测定菜籽油甲酯及其他产品中的亚麻酸甲酯（限量1～15 % m/m）
- 评价用于B7～B10柴油的FAME组分（石油与天然气研究所的研究）
- 确定脂肪酸甲酯的分布（附录C）
- 核验FAME原料（来自动物脂肪、废煎炸油、鱼油的FAME——会出现附加峰）
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 范围 | 酯 > 90 %（m/m）；C18:3 1～15 %（m/m）；FAME C6～C24；精密度在95 %与100 %酯含量下确定 |
| 内标 | 十九烷酸甲酯C19:0，GC纯度 ≥ 99.0 %（m/m），水分 < 0.2 %（m/m）（卡尔·费休法） |
| 称样量 | ≈ 250 mg FAME + ≈ 100 mg C19:0（± 0.1 mg）溶于10 ml甲苯；试样与内标称量前须在环境温度下放置 ≥ 3 h |
| 色谱柱 | 聚乙二醇（Carbowax 20M），30 m × 0.25 mm，膜厚0.25 µm |
| 示例条件 | 60 °C（2 min）→ 10 °C/min升至200 °C → 5 °C/min升至240 °C（7 min）；进样口与检测器250 °C；1 µl；分流100 ml/min；H2 70 kPa，流量1～2 ml/min |
| 积分 | 自C6:0至C24:1的全部峰，且C24:0与C24:1须清晰可见 |
标准
- 标准编号
- PN-EN 14103:2020-06
- 标准名称（波兰语）
- Produkty przetwarzania olejów i tłuszczów — Estry metylowe kwasów tłuszczowych (FAME) — Oznaczanie zawartości estrów i estru metylowego kwasu linolenowego
- 标准名称（英语）
- Fat and oil derivatives — Fatty Acid Methyl Esters (FAME) — Determination of ester and linolenic acid methyl ester contents
分步操作程序
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内标纯度的检验
对每一新批次C19:0，配制约1 mg/ml的甲苯溶液并取1 µl在15 m高温柱上分析（50 °C 1 min → 15 °C/min升至180 °C → 7 °C/min升至230 °C → 10 °C/min升至370 °C，保持15 min；检测器380 °C；H2 80 kPa）；同时分析1 µl甲苯。由除溶剂峰以外的全部峰计算纯度P，并计入计算。
-
平衡放置
称量前将内标与FAME试样在密闭容器中于环境温度下放置至少3 h，以减少吸水。
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溶液的配制
准确称取约250 mg（± 0.1 mg）均质的FAME试样于10 ml试管中，并称取约100 mg（± 0.1 mg）C19:0；用10 ml甲苯稀释。对原料不明的FAME，还应配制不加内标的溶液，以检验是否存在天然C19:0或共流出的物质（其峰面积应从内标峰面积中扣除）。
-
GC分析
取1 µl溶液注入聚乙二醇柱，条件应与柱及载气相匹配（示例：60 °C 2 min → 10 °C/min升至200 °C → 5 °C/min升至240 °C，保持7 min；进样口与检测器250 °C；分流100 ml/min；最高温度下流量 ≥ 1 ml/min）。
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识别与积分
条件的选择应使二十四烷酸（C24:0）与神经酸（C24:1）甲酯的峰清晰可见。对自C6:0至C24:1的全部峰积分；可用市售溶液进行识别。应计入反刍动物脂肪带来的附加峰（奇数碳、支链）与煎炸油带来的异构体；C18:3与C24:1之间的细小未知峰可能提示鱼油。
-
计算
由各峰面积与内标峰面积计算酯含量（9.1）与亚麻酸甲酯含量（9.2），并计入内标纯度与FID理论校正因子；结果以 %（m/m）表示（9.3）。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 气相色谱仪 | 配可调分流进样口或等效装置、程序升温炉与火焰离子化检测器 | — |
| 毛细管柱 | 聚乙二醇固定相（Carbowax 20M），30 m × 0.25 mm × 0.25 µm | — |
| 检验内标纯度用高温柱 | 15 m × 0.32 mm × 0.1 µm，100 %二甲基聚硅氧烷或95 %二甲基-5 %二苯基聚硅氧烷，程序升温至400 °C，柱上进样口 | — |
| 带塞的10 ml一次性玻璃试管、10 ml移液管 | 用于配制试样溶液 | — |
| 分析天平 | 精度± 0.1 mg | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 甲苯 | 108-88-3 | 分析纯，不含在C6:0甲酯之后流出的杂质 |
| 十九烷酸甲酯（FAME C19:0） | 1731-94-8 | GC纯度 ≥ 99.0 %（m/m），须逐批检验；保存于干燥器中；按卡尔·费休法水分 < 0.2 %（m/m）；纯度低于99.0 %时不得使用 |
| 载气：氢或氦 | — | 纯度 ≥ 99.9995 %，GC级，经干燥，用过滤器除氧（< 0.1 mg/kg），不含有机杂质 |
| 辅助气：氢与空气 | — | GC级，不含有机杂质 |
职业健康与安全
- 甲苯易燃且有害——在通风橱内配制溶液，佩戴丁腈手套
- 作为载气与FID燃气的氢——检查气密性，实验室内设氢气传感器
- 色谱仪的高温区（进样口与检测器250 °C，高温柱至400 °C）——更换色谱柱时须谨慎
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN 14103:2020-06 — 《Fat and oil derivatives — Fatty Acid Methyl Esters (FAME) — Determination of ester and linolenic acid methyl ester contents》。
该方法的原理是什么？
用气相色谱内标法（十九烷酸甲酯，FAME C19:0）测定试样中脂肪酸甲酯总量的质量百分数以及亚麻酸甲酯的质量百分数。将约250 mg均质的FAME试样与约100 mg内标（准确至± 0.
测量范围和准确度是多少？
范围：酯 > 90 %（m/m）；C18:3 1～15 %（m/m）；FAME C6～C24；精密度在95 %与100 %酯含量下确定；内标：十九烷酸甲酯C19:0，GC纯度 ≥ 99.0 %（m/m），水分 < 0.2 %（m/m）（卡尔·费休法）；称样量：≈ 250 mg FAME + ≈ 100 mg C19:0（± 0.1 mg）溶于10 ml甲苯；试样与内标称量前须在环境温度下放置 ≥ 3 h；色谱柱：聚乙二醇（Carbowax 20M），30 m × 0.25 mm，膜厚0.25 µm。
完成检测需要多长时间？
各步骤所列时间合计约为 3 小时。整个程序共 6 个步骤。
需要哪些设备？
气相色谱仪、毛细管柱、检验内标纯度用高温柱、带塞的10 ml一次性玻璃试管、10 ml移液管、分析天平。
该检测用于哪些场景？
FAME（生物柴油）的质量控制——酯含量 > 90 %（m/m）；测定菜籽油甲酯及其他产品中的亚麻酸甲酯（限量1～15 % m/m）；评价用于B7～B10柴油的FAME组分（石油与天然气研究所的研究）；确定脂肪酸甲酯的分布（附录C）；核验FAME原料（来自动物脂肪、废煎炸油、鱼油的FAME——会出现附加峰）。
需要采取哪些安全防护措施？
甲苯易燃且有害——在通风橱内配制溶液，佩戴丁腈手套；作为载气与FID燃气的氢——检查气密性，实验室内设氢气传感器；色谱仪的高温区（进样口与检测器250 °C，高温柱至400 °C）——更换色谱柱时须谨慎。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN 14103。