⛽ Zawartość benzenu w benzynie
Krótko: o co chodzi
Oznaczanie zawartości benzenu w benzynie bezołowiowej o temperaturze końca destylacji nie wyższej niż 220 °C metodą chromatografii gazowej z przełączaniem kolumn i wzorcem wewnętrznym. Badanie wykonuje się według normy PN-EN 12177:2023-04; Zakres: od 0,05 % (V/V) do 6 % (V/V) benzenu. Procedura obejmuje 7 kroków; stosuje się je m.in. do: Kontrola zgodności benzyn silnikowych z wymaganiem najwyżej 1,00 % (V/V) benzenu (Dz.U. 2024 poz. 1018), Benzyna bezołowiowa o temperaturze końca destylacji do 220 °C, także z oksygenatami (wydanie 2022: do E10), Jedna z trzech metod wskazanych w rozporządzeniu o metodach badania jakości paliw ciekłych dla benzenu.
W skrócie
- Norma: PN-EN 12177:2023-04
- Kategoria: Petrochemia
- Kroków procedury: 7
- Zakres: od 0,05 % (V/V) do 6 % (V/V) benzenu
- Próbki: benzyna bezołowiowa o temperaturze końca destylacji nie wyższej niż 220 °C, także z oksygenatami (wydanie 2022: do E10, do 3,7 % (m/m) tlenu)
- Technika: chromatografia gazowa z przełączaniem dwóch kolumn kapilarnych o różnej polarności, dwa detektory płomieniowo-jonizacyjne (FID)
Przegląd
STATUS (stan na 06.11.2026). Według karty PKN (odczyt 06.11.2026) obowiązuje PN-EN 12177:2023-04 — wersja polska opublikowana 22.02.2024 (18 stron; w katalogu jest też wersja angielska), wprowadzająca EN 12177:2022 [IDT] i zastępująca PN-EN 12177:2003 (wersja polska); wcześniej była też PN-EN 12177:2002 (wersja angielska). EN 12177:2022 (zatwierdzona przez CEN 16.10.2022) zastąpiła EN 12177:1998; według przedmowy rewizja rozszerzyła zakres z benzyn zawierających do 5 % (V/V) etanolu na benzyny z etanolem do 10 % (V/V), czyli do 3,7 % (m/m) tlenu. Oznaczenia „PN-EN 12177:2010”, podanego dotąd w tym opisie, katalog PKN nie zawiera. Z wydania 2022 mieliśmy podgląd słowackiej STN EN 12177:2023 (przedmowa, spis treści, zakres, powołania); przebieg opisujemy według tekstu EN 12177:1998 (podgląd SIST EN 12177:1999, rozdz. 1–8.1), a numery rozdziałów podajemy według tego wydania — w wydaniu 2022 są przesunięte o jeden (np. obliczenia to rozdz. 9).
ZAKRES. Norma podaje chromatograficzną metodę z przełączaniem kolumn do ilościowego oznaczania benzenu w zakresie od 0,05 % (V/V) do 6 % (V/V) w benzynie bezołowiowej o temperaturze końca destylacji nie wyższej niż 220 °C, także w benzynie z oksygenatami (wydanie 2022: do E10, czyli do 3,7 % (m/m) tlenu). Według uwagi do zasady niektóre oksygenaty przeszkadzają w oznaczaniu benzenu metodą z jedną kolumną — stąd dwie kolumny o różnej polarności.
PRZEPISY. Rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska z 26 czerwca 2024 r. w sprawie wymagań jakościowych dla paliw ciekłych (Dz.U. 2024 poz. 1018) dopuszcza w benzynach silnikowych (załączniki nr 1 i 2, lp. 12) najwyżej 1,00 % (V/V) benzenu. Rozporządzenie w sprawie metod badania jakości paliw ciekłych (Dz.U. 2024 poz. 1058, załącznik cz. I pkt 11) wymienia trzy metody oznaczania benzenu: spektrometrię w podczerwieni (norma wprowadzająca EN 238), chromatografię gazową z wydzieleniem frakcji benzenowej na pierwszej kolumnie kapilarnej i oddzieleniem benzenu na drugiej z detektorem płomieniowo-jonizacyjnym (PN-EN 12177) oraz wielowymiarową chromatografię gazową z przełączaniem kolumn (PN-EN ISO 22854).
CZEGO TU NIE PODAJEMY. Norma nie podaje faz stacjonarnych, wymiarów kolumn, temperatur ani przepływów — kolumny mają tylko różną polarność i dawać rozdzielczość co najmniej 1, a warunki ustala się według instrukcji producenta; wskazówki co do przełączania są w informacyjnym załączniku A. Rozdziałów o obliczeniu objętości, wyrażaniu wyniku i precyzji nie mieliśmy. Usunęliśmy liczby i nazwy bez źródła: parametry chromatografu, przepływy gazów, program temperatury, stężenia roztworów wzorcowych, fluorobenzen jako wzorzec wewnętrzny i izooktan jako rozpuszczalnik, czasy kroków, marki i ceny aparatury oraz nazwy instytucji i firm.
Zasada metody
Na pierwszej kolumnie kapilarnej wydziela się z próbki frakcję zawierającą benzen, a na drugiej kolumnie kapilarnej (o innej polarności) oddziela się benzen i wykrywa detektorem płomieniowo-jonizacyjnym. Ilość benzenu oznacza się metodą wzorca wewnętrznego: do odważonej próbki dodaje się odważony wzorzec wewnętrzny (zalecany keton metylowo-izobutylowy), a czynnik kalibracyjny wyznacza się z mieszaniny wzorcowej o znanych masach benzenu i wzorca wewnętrznego. Z czynnika kalibracyjnego, pól pików i masy wzorca wewnętrznego oblicza się masę benzenu w próbce, a następnie — według rozdziałów obliczeniowych normy — objętość benzenu, objętość próbki (z gęstości w 15 °C) i zawartość benzenu w procentach objętościowych.
Zastosowania
- Kontrola zgodności benzyn silnikowych z wymaganiem najwyżej 1,00 % (V/V) benzenu (Dz.U. 2024 poz. 1018)
- Benzyna bezołowiowa o temperaturze końca destylacji do 220 °C, także z oksygenatami (wydanie 2022: do E10)
- Jedna z trzech metod wskazanych w rozporządzeniu o metodach badania jakości paliw ciekłych dla benzenu
Kluczowe parametry
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Zakres | od 0,05 % (V/V) do 6 % (V/V) benzenu |
| Próbki | benzyna bezołowiowa o temperaturze końca destylacji nie wyższej niż 220 °C, także z oksygenatami (wydanie 2022: do E10, do 3,7 % (m/m) tlenu) |
| Technika | chromatografia gazowa z przełączaniem dwóch kolumn kapilarnych o różnej polarności, dwa detektory płomieniowo-jonizacyjne (FID) |
| Rozdzielczość | pik benzenu od matrycy po elucji z drugiej kolumny — co najmniej 1 (R = 1,18 (t′B − t′A)/(wA + wB)) |
| Wzorzec wewnętrzny | substancja nieobecna w próbce, zalecany keton metylowo-izobutylowy; 2–5 % (m/m) próbki, nie mniej niż 0,050 g |
| Gęstość do przeliczeń | w 15 °C według EN ISO 3675, EN ISO 3838 albo EN ISO 12185, z dokładnością do 0,1 kg/m³ |
| Wymaganie dla benzyn (Dz.U. 2024 poz. 1018) | najwyżej 1,00 % (V/V) benzenu |
Norma
- Numer normy
- PN-EN 12177:2023-04
- Tytuł (PL)
- Ciekłe przetwory naftowe — Benzyna bezołowiowa — Oznaczanie zawartości benzenu metodą chromatografii gazowej
- Title (EN)
- Liquid petroleum products — Unleaded petrol — Determination of benzene content by gas chromatography
Procedura krok po kroku
-
Pobranie próbki
Pobierz próbkę według ISO 3170 albo ISO 3171 lub wymagań krajowych dla pobierania benzyny (rozdz. 6).
-
Przygotowanie aparatu
Przygotuj aparat i ustal warunki według instrukcji producenta; ciśnienie i przepływ gazu nośnego ustaw tak, aby rozdzielczość spełniała wymaganie z p. 5.1.2 (rozdz. 7.1).
-
Kalibracja
Sporządź mieszaninę kalibracyjną ze znanych mas benzenu i wzorca wewnętrznego w odpowiednim rozpuszczalniku, dozuj taką ilość, aby nie przekroczyć pojemności kolumn ani zakresu liniowości detektora, zapisz czasy retencji i oblicz czynnik kalibracyjny f = (m₁ × A₂) / (A₁ × m₂), gdzie m₁, m₂ — masy benzenu i wzorca wewnętrznego, A₁, A₂ — ich pola pików (rozdz. 7.2).
-
Gęstość
Oznacz gęstość próbki w 15 °C według EN ISO 3675, EN ISO 3838 albo EN ISO 12185 z dokładnością do 0,1 kg/m³ (rozdz. 7.3).
-
Przygotowanie próbki
Ochłodź próbkę do 5–10 °C. Zważ pojemnik z przegrodą (0,1 mg), dodaj wzorzec wewnętrzny (2–5 % (m/m) próbki, co najmniej 0,050 g) i zważ, następnie dodaj zwykle 5–100 ml ochłodzonej próbki, natychmiast zamknij przegrodą, zważ i wymieszaj przez wstrząsanie (rozdz. 7.4).
-
Analiza
Dozuj odpowiednią ilość przygotowanej próbki (bez przekroczenia pojemności kolumn i liniowości detektora) i zidentyfikuj benzen oraz wzorzec wewnętrzny po czasach retencji (rozdz. 7.5–7.6).
-
Obliczenie
Oblicz masę benzenu m₃ według wzoru z p. 8.1 (czynnik kalibracyjny f, pole piku benzenu A₃ i dane wzorca wewnętrznego), a następnie objętość benzenu, objętość próbki i zawartość benzenu w % (V/V) według dalszych rozdziałów obliczeniowych normy (ich szczegółów tu nie podajemy).
Wymagany sprzęt i aparatura
| Sprzęt | Przykład | Orientacyjna cena |
|---|---|---|
| Chromatograf gazowy z przełączaniem kolumn | Programowany termostat kolumn (albo dwa przy chromatografie dwupiecowym) i dwa detektory płomieniowo-jonizacyjne; zalecany układ w całości szklany od dozownika do detektorów, bo oksygenaty w benzynie mogą powodować korozję i zmiany czasów retencji w układach częściowo metalowych | — |
| Dwie kolumny kapilarne | Odpowiednich wymiarów, pokryte fazami o różnej polarności; rozdzielczość benzenu od matrycy po drugiej kolumnie co najmniej 1 | — |
| Regulator przepływu gazu nośnego, rejestrator albo integrator, dozownik | Integrator albo system przetwarzania danych podający pola pików | — |
| Pojemnik na próbkę | Zwykle 10–100 ml, z samouszczelniającą gumową przegrodą pokrytą PTFE | — |
| Waga | Ważenie z dokładnością do 0,1 mg | — |
| Przyrząd do oznaczania gęstości | Areometr (EN ISO 3675), piknometr (EN ISO 3838) albo gęstościomierz oscylacyjny (EN ISO 12185) | — |
Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne
| Odczynnik | CAS | Szczegóły |
|---|---|---|
| Gaz nośny | — | Wodór, hel albo azot, wolny od węglowodorów |
| Benzen | 71-43-2 | Czystość nie mniejsza niż 99,0 % (m/m) — do mieszanin kalibracyjnych |
| Rozpuszczalnik | 142-82-5 | Niezawierający benzenu ani wzorca wewnętrznego, np. heptan |
| Wzorzec wewnętrzny | 108-10-1 | Odczynnik, o którym wiadomo, że nie występuje w próbce; zalecany keton metylowo-izobutylowy (4-metylopentan-2-on) |
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)
- Norma ostrzega, że jej stosowanie może wiązać się z niebezpiecznymi materiałami, czynnościami i sprzętem, a ustalenie zasad BHP należy do użytkownika
- Wodór jako gaz nośny tworzy z powietrzem mieszaniny wybuchowe w stężeniach od około 4 % do 75 % (V/V) — połączenia i przewody z wodorem muszą być gazoszczelne (ostrzeżenie w normie)
- Benzen (klasyfikacja zharmonizowana CLP): wysoce łatwopalny (H225), połknięcie i dostanie się przez drogi oddechowe może grozić śmiercią (H304), działa drażniąco na skórę i oczy (H315, H319), może powodować wady genetyczne (H340), może powodować raka (H350), powoduje uszkodzenie narządów przez długotrwałe lub powtarzane narażenie (H372)
- Heptan (CLP): wysoce łatwopalny (H225), H304, H315, H336, H400, H410
Najczęstsze pytania
Jaka norma opisuje to badanie?
Badanie wykonuje się według normy PN-EN 12177:2023-04 — „Ciekłe przetwory naftowe — Benzyna bezołowiowa — Oznaczanie zawartości benzenu metodą chromatografii gazowej”. Tytuł angielski: „Liquid petroleum products — Unleaded petrol — Determination of benzene content by gas chromatography”.
Na czym polega ta metoda?
Na pierwszej kolumnie kapilarnej wydziela się z próbki frakcję zawierającą benzen, a na drugiej kolumnie kapilarnej (o innej polarności) oddziela się benzen i wykrywa detektorem płomieniowo-jonizacyjnym. Ilość benzenu oznacza się metodą wzorca wewnętrznego: do odważonej próbki dodaje się odważony wzorzec wewnętrzny (zalecany keton metylowo-izobutylowy), a czynnik kalibracyjny wyznacza się z mieszaniny wzorcowej o znanych masach benzenu i wzorca wewnętrznego.
Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?
Zakres: od 0,05 % (V/V) do 6 % (V/V) benzenu; Próbki: benzyna bezołowiowa o temperaturze końca destylacji nie wyższej niż 220 °C, także z oksygenatami (wydanie 2022: do E10, do 3,7 % (m/m) tlenu); Technika: chromatografia gazowa z przełączaniem dwóch kolumn kapilarnych o różnej polarności, dwa detektory płomieniowo-jonizacyjne (FID); Rozdzielczość: pik benzenu od matrycy po elucji z drugiej kolumny — co najmniej 1 (R = 1,18 (t′B − t′A)/(wA + wB)).
Ile trwa wykonanie badania?
Procedura obejmuje 7 kroków. Norma nie podaje czasu trwania dla wszystkich etapów — decyduje procedura laboratorium.
Jaki sprzęt jest potrzebny?
Chromatograf gazowy z przełączaniem kolumn, Dwie kolumny kapilarne, Regulator przepływu gazu nośnego, rejestrator albo integrator, dozownik, Pojemnik na próbkę, Waga, Przyrząd do oznaczania gęstości.
Gdzie stosuje się to badanie?
Kontrola zgodności benzyn silnikowych z wymaganiem najwyżej 1,00 % (V/V) benzenu (Dz.U. 2024 poz. 1018); Benzyna bezołowiowa o temperaturze końca destylacji do 220 °C, także z oksygenatami (wydanie 2022: do E10); Jedna z trzech metod wskazanych w rozporządzeniu o metodach badania jakości paliw ciekłych dla benzenu.
Jakie środki ostrożności obowiązują?
Norma ostrzega, że jej stosowanie może wiązać się z niebezpiecznymi materiałami, czynnościami i sprzętem, a ustalenie zasad BHP należy do użytkownika; Wodór jako gaz nośny tworzy z powietrzem mieszaniny wybuchowe w stężeniach od około 4 % do 75 % (V/V) — połączenia i przewody z wodorem muszą być gazoszczelne (ostrzeżenie w normie); Benzen (klasyfikacja zharmonizowana CLP): wysoce łatwopalny (H225), połknięcie i dostanie się przez drogi oddechowe może grozić śmiercią (H304), działa drażniąco na skórę i oczy (H315, H319), może powodować wady genetyczne (H340), może powodować raka (H350), powoduje uszkodzenie narządów przez długotrwałe lub powtarzane narażenie (H372); Heptan (CLP): wysoce łatwopalny (H225), H304, H315, H336, H400, H410.
Które laboratorium wykona to badanie?
Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN 12177.