Keskitisleiden hiilivetytyypit massaspektrometrialla-menetelmän validointi

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli validoida keskitisleiden kvantitatiivinen analyysimenetelmä uudelle kaasukromatografi-massaspektrometrille. Validointi suoritettiin Porvoon Kilpilahdessa Neste Oyj:n tutkimus- ja kehitys keskuksessa. Validoitava menetelmä oli standardimenetelmä ASTM D2425. Validoinnin yhteydessä käytettiin myös ASTM D 2549-standardimenetelmää näytteiden fraktiointia varten. Tutkittavat näytematriisit olivat keskitisleisiin kuuluvat kaasuöljy ja dieselöljy, joista määritettiin kokonaishiilivetykoostumusta.

Käytettävä analyysilaite oli tavanomainen GCMS-laite, mutta erona oli, että kaasukromatografissa ei ole analyysikolonnia. Kolonnia korvasi lyhyt inertti putki, jonka läpi näytteet kulkivat massaspektrometrille. Koska kaasukromatografissa ei ole kolonnia näytteiden hiilivedyt eivät erotu toisistaan, jolloin eri hiilivetyryhmät tunnistetaan keskiarvospektristä kullekin ryhmälle tunnusomaisista massapiikeistä. Samoja näytteitä analysoitiin samalla analyysimenetelmällä, mutta vanhalla GCMS-laitteella, jolloin saatiin vertailukelpoisia tuloksia. Vanhan ja uuden laitteen tuloksia vertailtiin toisiinsa käyttäen tilastollisia menetelmiä, jotta voitiin selvittää, esiintyykö tulosten välillä eroavaisuuksia.

Validoinnissa tutkittiin menetelmän toteamis- ja määritysrajoja, täsmällisyyttä, oikeellisuutta sekä laitteen lineaarisuutta. Menetelmän toteamis- ja määritysrajoiksi saatiin kaasuöljylle LOD 0,04 m-% ja LOQ 0,14 m-%, ja dieselöljylle LOD 0,07 m-% ja LOQ 0,24 m-%. Lineaarisuussuorat todettiin lineaarisiksi residuaalikuvaajien pisteiden satunnaisesta jakautumisesta nollatason molemmille puolille. Menetelmästä saatiin hyviä täsmällisyysarvoja, jotka vaihtelivat alle prosentin ja 15 % välillä matriisista riippuen ja joiden perusteella voidaan todeta, että saadut oikeellisuusarvot välillä 83 - 114 % ovat luotettavia ja vastaavat odotettuja arvoja.