청정분산제의 적외선 분광스펙트럼 비교를 통한 자동차용 휘발유 제조사의 판별

Determination of Gasoline Brands by the Comparison of Infrared Spectra of Polymeric Dispersants

자동차용 휘발유 제조사의 확인 또는 판별은 석유류의 정상적인 유통관리 및 오염사고시 오염원의 추적을 위해 필요하다. 일반적으로 휘발유의 화학적 조성은 가스크로마토그래피(GC)로 분석이 가능하며, 제품별로 얻어진 크로마토그램의 차이로부터 각 제품을 구분할 수 있으나 제조기준의 세분화로 휘발유의 조성이 유사해져 GC분석에 의한 판별이 더욱 어렵게 되었다. 본 연구에서는 보다 신속하고 정확하게 휘발유 제품을 판별하기 위하여, 분산제의 적외선 분광스펙트라를 비교하여 제조사(A, B, C, D, E사로 구분)를 구분하는 방법을 도식화하였다. IR spectra는 휘발유를 검시험기(gum tester)로 증발시키고, 잔여물을 n-pentane으로 녹여 ATR(Attenuated Total Reflectance) cell로 옮기고 다시 용매를 증발시킨 후에 얻었다. 'A', 'B', 및 'C'정유사에서 사용하는 첨가제들은 에테르(ether)의 C-O 신축진동에 의한 넓고 강한 피크가 $1,096cm^{-1}$에서 나타나 'D'와 'E'정유사의 첨가제들과 뚜렷하게 구별이 가능하였고, 또 다른 특징적인 피크들로써 각 정유사 제품의 구분이 모두 가능하였다.

The gasoline brands can be determined by gas chromatography. However, determining from the differences in chromatograms is sometimes ambiguous because the gasoline composition is becoming similar from refinery to refinery due to stringent regulations for the protection of the atmospheric environment. To determine the gasoline brands of five refineries in Korea, we have obtained and compared IR spectra of polymeric dispersants which are added to gasoline at several hundreds of ppm levels. Since the deposit control additives used by the five refineries in Korea are different from one another, it is possible to determine the gasoline brands by comparing their IR spectra. A strong and broad C-O stretch absorption peak appears at $1,096cm^{-1}$ for the additives used by A, B, and C refineries, which renders an easy differentiation of the additives from those of D and E refineries. The differentiation of all five gasoline brands are possible due to the characteristic vibrations present in each additive.