Badanie właściwości olejów napędowych metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej

• Autorzy: Macioszek Ł. , Mazur K.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of diesel fuel properties using electrochemical impedance spectroscopy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy podjęto próbę zbadania olejów napędowych metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej. Materiałem do badań było pięć próbek zimowych olejów napędowych typu premium, zakupionych na stacjach różnych dostawców. Na podstawie wyników pomiaru impedancji stworzono elektryczny obwód zastępczy dla celki z olejem napędowym, a następnie wyznaczono wartości elementów modelu dla przebadanych próbek. Dokonano oceny jakości przyjętych modeli na podstawie parametru χ2 oraz błędów dopasowania poszczególnych elementów. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że metoda spektroskopii impedancyjnej może pozwolić na badanie niektórych właściwości olejów napędowych metodami elektrochemicznymi. Zauważalne jest zróżnicowanie otrzymywanych wyników w zależności od dostawcy, a co za tym idzie składu chemicznego badanego oleju napędowego.

EN

In the paper there is made an attempt to evaluate diesel fuels using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and to verify experimentally that it can be used to characterize these fuels. Five samples of winter premium diesels from different vendors were examined. The impedance of diesel fuels was measured in the frequency range of 0.01 Hz - 5 kHz with the use of the Princeton Applied Research laboratory system for EIS. The measurement results are presented in the form of Bode plot in Fig. 2 and Nyquist plot in Fig. 3. A commonly used electrical equivalent circuit for the measuring cell (Fig. 1) was modified according to the collected measurements. Diesel fuels can be treated as dielectrics, hence a better representation of their electrochemical nature can be modeled without RΩ element in their equivalent circuit. Then, using the EIS Spectrum Analyzer the values of the circuit elements were fitted to the measurement results. The fitting results and modeling errors are presented in Table 1. The quality of fitted values was evaluated by both χ2 coefficient and relative errors of individual components. The test findings show that EIS can be used to determine some of the electrochemical properties of diesel fuels. One can note a diversity in the obtained results that depend on the supplier and hence the exact chemical composition of the tested diesel. Thus to be able to use the EIS method in the practical research, it is necessary to gather the measuring results of reference samples to be able to compare current findings.

Słowa kluczowe

PL

spektroskopia impedancyjna; obwód zastępczy; olej napędowy

EN

electrochemical impedance spectroscopy; equivalent circuit; diesel fuel

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 8
• Strony: 626--628
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Macioszek Ł.

• Uniwersytet Zielonogórski, Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji, Instytut Metrologii Elektrycznej, ul. Podgórna 50, 65-246 Zielona Góra

autor

Mazur K.

• Politechnika Gdańska, Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa. Zakład Mechaniki, Konstrukcji i Wytrzymałości Okrętu, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Agency for Toxic Substances and Disease Registry: Toxicological profile for fuel oils [online]. U.S. Department of Health and Human Services, Atlanta, 1995 [dostęp 25-03-2014]. Dostępny w internecie: http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp75-c3.pdf
• [2] De Souza J.E., Scherer M.D., Cáceres J.A.S., Cairesa A.R.L., M'Peko J.-C.: A close dielectric spectroscopic analysis of diesel/biodiesel blends and potential dielectric approaches for biodiesel content assessment. Fuel, vol. 105, s. 705-710, 2013.
• [3] Macioszek Ł.: Elektrody o zwiększonej pojemności elektrycznej w spektroskopii impedancyjnej cieczy słaboprzewodzących. Prace Komisji Metrologii Oddziału PAN w Katowicach, Konferencje, nr 17, 2013.
• [4] Barsoukov E., Macdonald J. R.: Impedance Spectroscopy. Theory, Experiment, and Applications. John Wiley & Sons, Inc., 2005.
• [5] Zajt T.: Metody woltamperometryczne i elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna. Wydawnictwo Gdańskie, Gdańsk 2001.
• [6] Bondarenko A. S., Ragoisha G. A. In Progress in Chemometrics Research, Pomerantsev A. L., Ed.; Nova Science Publishers: New York, 2005, pp. 89–10.
• [7] Opis ON typu premium marki BP [online]. BP Europa SE, 2014 [dostęp 25-03-2014]. Dostępny w internecie: http://www.bp.com/pl_pl/on-the-road/poland/produkty-i-uslugi/bp-ultimate-diesel.html
• [8] Opis ON typu premium marki Lotos [online]. Grupa LOTOS, 2014 [dostęp 25-03-2014]. Dostępny w internecie: http://lotosdynamic.pl/index.php/pl,3,40,,,Lotos_Dynamic_Diesel
• [9] Opis ON typu premium marki Orlen [online]. Grupa Orlen, 2014 [dostęp 25-03-2014]. Dostępny w internecie: http://www.orlen.pl/PL/DLABIZNESU/PALIWA/OLEJENAPEDOWE/Strony/VervaOnPaliwoPremium.aspx
• [10] Opis ON typu premium marki Shell [online]. Grupa Shell, 2014 [dostęp 25-03-2014]. Dostępny w internecie: http://www.shell.pl/products-services/on-the-road/fuels/v-power-nitro-plus-engine-room/what-is-v-power-nitro-plus.html
• [11] Opis ON typu premium marki Statoil [online]. Statoil Fuel & Retail, 2014 [dostęp 25-03-2014]. Dostępny w internecie: http://www.statoil.pl/pl_PL/pg1334082031662/Klientindywidualny/Paliwa/Paliwa_premium/DieselGold.html