Biobrandstoffen

In overeenstemming met internationale normen

standaarden

Om de kwaliteit van biobrandstoffen te verzekeren, zijn er talrijke normen die bepaalde testmethoden voorschrijven en de grenswaarden voor verontreinigingen aangeven. Niet alleen zijn instrumenten van Metrohm zeer geschikt voor het uitvoeren van de testmethoden en het controleren op de limieten, we staan als bedrijf ook voorop bij het opstellen van de normen in samenwerking met standaard ontwikkelende organisaties (SDO’s) over de hele wereld.

Onze instrumenten en methoden voldoen aan de internationale normen voor biobrandstoffen.

> Meer informatie over biodiesel/bioethanol normen

Ambitieuze perspectieven voor biobrandstoffen

De International Energy Administration (IEA) ziet de tweede generatie biobrandstoffen als één van de belangrijkste technologieën om de CO2-uitstoot te verminderen. In 2030 zullen de meest geavanceerde biobrandstoffen concurrerend zijn met fossiele brandstoffen. In plaats van het bedreigen van voedselzekerheid en biodiversiteit, zullen de behoeften van geavanceerde biobrandstoffen steeds meer afhankelijk zijn van microben die biomassa fermenteren, zoals grassen, algen, schillen of afvalproducten.

> Meer informatie

Het joodgetal in biodiesel

Het joodgetal is een maat voor het aantal dubbele bindingen in een monster. Het is de hoeveelheid jodium (in g/100 g monster) dat onder de gegeven condities aan het monster kan worden toegevoegd.

Potentiometrische titratie volgens EN 14111

De Europese norm EN 14111 beschrijft de bepaling van het joodgetal van vetzuren of biodiesel. Een hoeveelheid monster wordt opgelost in een mengsel van cyclohexaan en ijsazijn en behandeld met Wijs-reagens. Na een bepaalde tijd wordt kaliumjodide en water toegevoegd. Het vrijkomende elementair jodium wordt vervolgens getitreerd met een natriumthiosulfaatoplossing. EN 14111 staat zowel optische (met zetmeeloplossing als indicator) als potentiometrische eindpunt bepaling toe.

Downloads

Watergehalte met behulp van Karl Fischer titratie

Biobrandstoffen zijn gevoeliger voor verontreiniging met water dan fossiele brandstoffen. Water hydrolyseert de esterverbindingen van vetzuurmethylesters, wat leidt tot de vorming van vetzuren. Deze zuren vormen door het gebruik van extra NaOH zepen, wat de daarop volgende verwijdering van glycerol bemoeilijkt. Biodiesel met een hoog watergehalte heeft een duidelijk lagere oxidatieve stabiliteit. Hoe lager die is, des te groter de kans is dat er tijdens opslag oxidatieproducten worden gevormd. Deze kunnen de motor beschadigen, met name het brandstofinjectiesysteem.

Water in biodiesel volgens 12937

EN 14214 beperkt het watergehalte in biodiesel tot 500 mg/kg. Testmethode EN ISO 12937 is gespecificeerd in EN 14214 en beschrijft de coulometrische Karl Fischer titratie.

Biodiesel additieven vereisen het gebruik van een oven

Sommige biodiesel brandstoffen bevatten additieven die nevenreacties aan kunnen gaan tijdens directe coulometrische Karl Fischer titratie. In zulke gevallen raden we aan het biodieselmonster niet direct in de reactie-oplossing te injecteren. In plaats daarvan moet het water dat in de biodiesel zit eerst in een Karl Fischer oven worden verwijderd.

Water in bio-ethanol volgens EN 15489, ASTM E 1064 of E 203

Bij een watergehalte van meer dan 2% is de aanbevolen testmethode volumetrische titratie volgens ASTM E 203. Voor lagere watergehaltes bieden wij methoden die voldoen aan EN 15489 en ASTM E 1064.

Downloads

Oxidatiestabiliteit

Cruciale parameter

In contact met lucht vinden in aardolie oxidatiereacties plaats, waarvan de reactieproducten problemen kunnen veroorzaken in verbrandingsmotoren. In het bijzonder polymere, slecht oplosbare verbindingen leiden tot afzettingen in en verstoppingen van de brandstofinjector systemen. Het verouderingsgedrag –de oxidatieve stabiliteit– is dan ook een zeer belangrijke eigenschap van aardolieproducten.

Rancimat methode

Om kunstmatige veroudering te bewerkstelligen wordt bij een verhoogde temperatuur lucht door het monster geblazen. Tijdens dit proces worden lange-keten organische moleculen geoxideerd door zuurstof, waarbij naast onoplosbare polymeerverbindingen zeer vluchtige organische stoffen ontstaan. Laatstgenoemden worden door de luchtstroom uitgedreven, geabsorbeerd in water en daar gedetecteerd door het meten van de geleidbaarheid. De tijd totdat deze afbraakproducten verschijnen wordt aangeduid als de inductietijd of olie stabiliteitsindex (OSI) en karakteriseert het vermogen van het monster om oxidatieve verouderingsprocessen tegen te gaan, dat wil zeggen de oxidatieve stabiliteit.

Downloads

Ionchromatografie in biobrandstofanalyse

Glycerol in biodiesel volgens ASTM D 7591

De productie van biodiesel uit plantaardige oliën en dierlijke vetten leidt tot de vorming van bijproducten als vrij- en gebonden glycerol. Onvolledige omestering en/of scheiding van glycerol veroorzaakt vervuiling van de biodiesel met glycerol, die veroudering van de brandstof versnelt en leidt tot afzettingen in de motor en verstopte filters. Om ervoor te zorgen dat motoren naar behoren functioneren, beperken de Amerikaanse ASTM D 6751 en de Europese EN 14214 het maximale gehalte aan totaal glycerol (dat wil zeggen vrij en gebonden glycerol) tot 0,24 respectievelijk 0,25 % (v v) Vrij en gebonden glycerol wordt bepaald met ionchromatografie en vervolgens gepulste amperometrische detectie in overeenstemming met ASTM D 7591.

IC – Een veelzijdige methode voor biobrandstofanalyse

Met zijn verschillende scheidingsmechanismen, detectietypen en mogelijkheden voor automatisering en monstervoorbereiding is IC een zeer veelzijdige analysetechniek. IC is ook geschikt voor de bepaling van koolhydraten, organische zuren, chloride en sulfaat, alkalimetalen en aardalkalimetalen, alsmede antioxidanten.

Downloads

Koper in de brandstof ethanol

resultaat koper in ethanol

Koper katalyseert de oxidatie van koolwaterstoffen 

Ethanol wordt steeds meer in benzine bijgemengd. Verontreinigingen in de ethanol kunnen leiden tot problemen in de motor. Bijvoorbeeld kopersporen katalyseren de oxidatie van koolwaterstoffen. Hierdoor kunnen polymeerverbindingen worden gevormd die kunnen leiden tot afzettingen en verstoppingen in het brandstofsysteem. Specificaties EN 15376 en ASTM D 4806 beschrijven de minimumvereisten voor ethanol die wordt gemengd met benzine en laten een kopergehalte van 100 µg/kg toe. Daarentegen bepaalt standaard ASTM D 5798 het maximale kopergehalte in ethanol-benzine mengsels E75-E85 op 70 µg/l. 

Met behulp van voltammetrie kan koper zonder enige voorbehandeling worden gemeten in zuivere ethanol of ethanol-benzine mengsels (E85, 85% ethanol en 15% benzine) in het bereik tussen 2 en 500 µg/kg.

Downloads

Verdere toepassingen en producten

Organische zuren in biobrandstoffen

Cellulose-ethanol is één van de tweede-generatie biobrandstoffen en wordt geproduceerd uit lignocellulose-bevattend afvalmateriaal. Voor een effectieve fermentatie moet het concentratieprofiel van laag-molecuulgewicht organische zuren worden bewaakt. Ionchromatografie is hiervoor de techniek bij uitstek.

Application Finder

pHe waarde en elektrische geleidbaarheid

De pHe waarde en elektrische geleidbaarheid zijn parameters om gedenatureerde ethanol als brandstof te specificeren. Meting van deze elektrochemische somparameters is eenvoudig en levert conclusies over de aanwezigheid van corrosieve ionen. Meting van de pHe waarde is in overeenstemming met de EN 15490 en ASTM D 6423. De geleidbaarheidsmeting is conform DIN 51627-4. 

Stainless-steel conductivity measuring cell EtOH-Trode

Downloads

Testimonial: PTT Chemical Laboratory Service Center

"We gebruiken in totaal negen Metrohm systemen voor het bepalen van parameters als vochtgehalte, zuurgetal, en nog veel meer. We gebruiken al meer dan 20 jaar Metrohm instrumenten. De resultaten zijn zeer goed wat betreft betrouwbaarheid en nauwkeurigheid. Bovendien ondersteunt Metrohm ons met een goede after sales service."

PTT Chemical Laboratory Service Center analyseert meer dan 200.000 biodiesel- en chemiemonsters per jaar. PTT gebruikt verschillende Metrohm instrumenten voor biodieselanalyse, van een geautomatiseerde titrator bestuurd door tiamo software voor het bepalen van het totale zuurgetal (TAN) tot de 893 Professional Biodiesel Rancimat om de oxidatieve stabiliteit te bepalen volgens EN 14112.