专利名称：：用于监测喷气燃料中磷酸酯的存在的提取方法和系统的制作方法用于监测喷气燃料中磷酸酯的存在的提取方法和系统
技术领域：
本公开一般地涉及用于监测燃料中化合物的存在的方法和系统，更具体地，涉及用于监测喷气燃料中有机磷化合物的存在的方法和系统。
背景技术：
：可使用含钴金属和合金材料制造飞行器喷气式发动机。因为经受住高温以及耐氧化和耐腐蚀，这种金属和合金材料允许飞行器喷气式发动机更加有效地运作。然而，当这种含钴金属与有机磷化合物例如磷酸酯反应时，它们易受腐蚀。在用于飞行器的液压系统中的航空液压流体中，磷酸酯是最常使用的基础原料，其中磷酸三丁酯、异丙基化磷酸三苯酯、磷酸正丁基二苯酯以及磷酸二正丁基苯酯是广泛使用的成分。通常，磷酸酯由于其耐火性被使用。例如，已知的耐火航空液压流体是由St.LouisMissouri的SolutiaInc.制造的SKYDROL。(SKYDR0L是St.Louis,Missouri的SolutiaInc.的注册商标。)然而，在这种航空液压流体中的磷酸酯是极性的，而且易于迅速吸收大气的湿气并积累高浓度的水，例如0.3%至1%的水，或者更多。这能导致醇和酸的形成，其能够不利地影响液压流体的力传输性或引起腐蚀。这种有机磷酸酯型航空液压流体可用于喷气式飞行器上的喷气式燃料箱内的泵中，其中喷气式飞行器具有使用含钴金属制造的喷气式发动机。由于泵完全浸入喷气燃料箱内，可发生由有机磷酸酯型航空液压流体中的磷酸酯引起的喷气燃料污染，并且可导致喷气式发动机的随后腐蚀。为了防止喷气燃料的污染以及保护喷气式发动机的完整，应该周期性地检查喷气燃料，从而监测有机磷酸酯型航空液压流体中的任何磷酸酯的存在。尽管未使用含钴金属制造的喷气式发动机通常要求小于一千(1000)份每百万(ppm)浓度水平的这种来自测试的喷气燃料中的基于有机磷酸酯的航空液压流体的磷酸酯，但是使用含钴金属制造的喷气式发动机要求小于一(I)ppm浓度水平的这种来自测试的喷气燃料中的有机磷酸酯型航空液压流体的磷酸酯。用于测试喷气燃料以便检测有机磷化合物如来自有机磷酸酯型航空液压流体的磷酸酯的技术是已知的。这种已知技术包括感应耦合等离子体光谱学和已知的气相色谱法/质谱法方法学。但是，这种已知技术能够在最好是十(10)ppm的浓度水平下检测有机磷化合物，如来自喷气燃料中的有机磷酸酯型航空液压流体的磷酸酯。对于使用含钴金属制造的喷气式发动机，这种浓度水平不足以满足小于一(I)PPm的检测要求。因此，本领域对于用于检测所需小浓度水平的有机磷化合物如喷气燃料中的磷酸酯的方法和系统存在需要，该方法和系统提供了超过已知方法和系统的优势。
发明内容满足对于用于检测所需小浓度水平的有机磷化合物如喷气燃料中的磷酸酯的方法和系统的这种需要。如下列详细描述中所讨论的，方法和系统的实施方式可提供超过现有方法和系统的显著优势。在本公开的实施方式中，提供了监测喷气燃料中的磷酸酯的存在的方法。本方法包括从喷气燃料源中获得喷气燃料测试样品。本方法还包括将喷气燃料测试样品与极性溶剂和非极性溶剂结合，以形成混合物。本方法还包括搅拌该混合物。本方法还包括从混合物中提取极性溶剂。本方法还包括执行极性溶剂的联用的气相色谱和质谱仪分析，从而监测任何磷酸酯的存在，以及获得任何磷酸酯的实际浓度水平。本方法还包括将任何磷酸酯的实际浓度水平与清洁喷气燃料中的磷酸酯的校准标准浓度比较。在本公开的另一实施方式中，提供了用于监测飞行器上的喷气燃料中的磷酸酯的存在的在线系统。本系统包括预载样品容器，其含有极性溶剂和非极性溶剂。本系统还包括喷气燃料测试样品。系统还包括传输元件，其用于将喷气燃料测试样品传输至预载样品容器。本系统还包括搅拌装置，其用于在预载样品容器中将喷气燃料测试样品与极性溶剂和非极性溶剂混合，以便形成混合物。本系统还包括分离装置，其用于将极性溶剂从混合物中分离。本系统还包括便携式联用的气相色谱和质谱分析设备，其被连接至分离装置。联用的气相色谱和质谱分析设备具有接收元件，其用于从分离装置中接收极性溶剂，以便联用的气相色谱和质谱分析设备能够分析极性溶剂，从而监测任何磷酸酯的存在，以及获得任何磷酸酯的实际浓度水平。本系统还包括清洁喷气燃料中的磷酸酯的校准浓度标准物，其用于与任何磷酸酯的实际浓度水平比较。在本公开的另一实施方式中，提供便携式现场工具箱，其用于在基于地面的机场燃料供给系统中监测喷气燃料内的磷酸酯的存在。现场工具箱包括预载样品容器，其含有极性溶剂和非极性溶剂。现场工具箱还包括喷气燃料测试样品。现场工具箱还包括传输元件，其用于将喷气燃料测试样品传输至预载样品容器。现场工具箱还包括搅拌装置，其用于在预载样品容器中将喷气燃料测试样品与极性溶剂和非极性溶剂混合，以便形成混合物。现场工具箱还包括分离装置，其用于将极性溶剂从混合物中分离。现场工具箱还包括便携式联用的气相色谱和质谱分析设备，其被连接至分离装置。联用的气相色谱和质谱分析设备具有接收元件，其用于从分离装置中接收极性溶剂，以便联用的气相色谱和质谱分析设备能够分析极性溶剂，从而监测任何磷酸酯的存在，以及获得任何磷酸酯的实际浓度水平。现场工具箱还包括清洁喷气燃料中的磷酸酯的校准浓度标准物，其用于与任何磷酸酯的实际浓度水平比较。已讨论的特征、功能以及优势可在本公开的各种实施方式中被单独地实现或者可在其他实施方式中被结合，其中参照下列描述和附图可明白其它实施方式的进一步细节。参照连同附图理解的下列详述，本公开可以被更好地理解，其中附图示出优选的和示例性实施例，但其不必按比例绘制，其中:图1示出具有本公开的在线系统的示例性实施方式的飞行器的透视图，在线系统用于监测喷气燃料中的磷酸酯的存在。图2示出本公开的现场工具箱的实施方式的示意图，现场工具箱用于监测喷气燃料中的磷酸酯的存在。图3示出图解说明用于本公开系统和方法的一个或更多个实施方式中的示例性混合物的各阶段的示意性流程图。图4示出本公开的在线系统的实施方式的示意图，在线系统用于监测喷气燃料中的磷酸酯的存在。图5示出显示在实验室制备和分析过程中制备的校准标准物和样品的结果的表格；以及图6是示出监测喷气燃料中的磷酸酯的存在的本公开的示例性方法的流程图。发明详述现在参照附图，下文将更加全面地描述所公开的实施方式，其中显示了一些，而非所有公开的实施方式。当然，可提供几个不同的实施方式，并且不应当解释为对本文所阐述的实施方式的限制。而是，提供这些实施方式以便该公开将是详尽并且是完整的，并且将向本领域技术人员全面地传达本公开的范围。现在参照附图，图1示出飞行器10的透视图，其中飞行器10具有机身12、机头部分14、尾翼部分16以及机翼18。显示了具有在线系统20的示例性实施方式的飞行器10，在线系统20用于监测喷气燃料中的磷酸酯的存在，下面详细讨论。在本公开的一个实施方式中，提供了监测喷气燃料中的磷酸酯的存在的定量分析法200。图6是示出本公开的示例性方法200的流程图。方法200包含从喷气燃料源38(参看图2)或86(参看图4)获得喷气燃料测试样品42(参看图2、4)的步骤202。可怀疑喷气燃料测试样品42含有磷酸酯40(参看图2、4)。方法200还包括将喷气燃料测试样品42与极性溶剂24(参看图2、4)和非极性溶剂26(参看图2、4)结合以形成混合物52(参看图2、4)的步骤204。喷气燃料测试样品42可通过传输元件44被传输至含有极性溶剂24和非极性溶剂26的预载样品容器22。优选地，传输元件44包括油路、油管、或用于传输或运输喷气燃料测试样品42的另一合适的传输元件。未指定极性指数范围。优选地，极性溶剂24包括乙腈(ACN)30或另一合适的极性溶剂。ACN的极性指数是5.8。为了本申请的目的，“极性指数”被定义为溶剂与各种极性测试溶质的相互作用程度的相对测量。优选地，非极性溶剂26包括石油醚(PET)28或另一合适的非极性溶剂。PET的极性指数是0.1。方法200还包括搅拌混合物52的步骤206。优选地，用包括连接至混合站46的自动漩涡混合器50的搅拌装置48执行搅拌步骤206。但是，搅拌装置48还可包括摇台(shakertable)或另一合适的搅拌或混合装置。可选地,可通过在预载样品容器22中手动地振动或搅拌混合物52，执行搅拌步骤206。优选地，在大约一(I)分钟到大约十二(12)分钟的范围内，更优选地在大约10分钟内，将喷气燃料测试样品42与乙腈(ACN)30和石油醚(PET)混合。方法200还包括从混合物52中提取极性溶剂24的一部分60(参看图2、4)的步骤208。用分离装置54执行提取步骤208，其中分离装置54被用于从混合物52中分离或提取极性溶剂24的一部分60。优选地，分离装置54包括提取元件56，如机器自动取样针、可转动注入器或用于从具有混合物52和乙腈(ACN)30的预载样品容器22中提取极性溶剂24如乙腈(ACN)30的一部分60或等分部分的另一合适的提取元件。优选地，提取元件56被安置在注入器元件58如管道或容器部分内，用于在通过提取元件56提取后容纳极性溶剂24如乙腈(ACN)30的一部分60。分离装置54还被用于将极性溶剂24的被提取或分离部分60注入联用的气相色谱和质谱分析设备的接收元件66内。方法200还包括执行极性溶剂24的一部分60的联用的气相色谱和质谱分析从而监测任何磷酸酯40的存在以及获得任何磷酸酯40的实际浓度水平82(参看图2、4)的步骤210。用优选连接至混合站46和分离装置54的联用的气相色谱和质谱分析设备70，执行联用的气相色谱和质谱分析。优选地，在大约5分钟至大约10分钟范围的时间量内执行联用的气相色谱和质谱分析。优选地，用联用的气相色谱和质谱分析设备70实施执行联用的气相色谱和质谱分析的步骤210，并且优选地，联用的气相色谱和质谱分析设备70为便携式。便携形式的联用的气相色谱和质谱分析设备70可具有大约三十(30)磅至大约五十(50)磅范围的重量,并且更优选为大约三十五(35)磅的重量。联用的气相色谱和质谱分析设备70包括接收元件66，其用于从分离装置54中接收极性溶剂24的被提取或分离的一部分60。优选地，接收元件66包括注入口68。联用的气相色谱和质谱分析设备70还包括通过入口72连接至接收元件66的分离元件76。优选地，分离元件76包括毛细管柱或空心柱，如涂壁空心柱或涂载体空心柱、或另一种合适的分离元件。优选地，毛细管柱包括具有大约0.18mm(毫米)至大约0.25mm内径的涂壁空心柱。优选地，毛细管柱用包括熔凝硅石的材料或另一合适材料涂覆。毛细管柱优选被盘绕，并且长度为大约二十(20)米。联用的气相色谱和质谱分析设备70还包括经连接器元件77连接至分离元件76的质谱仪78。质谱仪78结合高灵敏度，其能够确定极性溶剂24的一部分60的分子组成。联用的气相色谱和质谱分析设备70还包括气相色谱部分74。优选地，气相色谱部分74包括烘箱，其能够在分析过程中，依据被加热的材料，被加热至从大约130°C至大约250°C的温度。联用的气相色谱和质谱分析设备70分析极性溶剂24的一部分60，从而监测任何磷酸酯40的存在以及获得喷气燃料测试样品42中存在的任何磷酸酯40的实际浓度水平82。优选地，通过控制器80(参看图2、4)控制联用的气相色谱和质谱分析设备70。优选地，控制器80包括计算机或另一合适的控制器装置。方法200还包括将极性溶剂的ACN部分60中存在的任何磷酸酯40的实际浓度水平82与清洁喷气燃料102(参看图2)中的磷酸酯40的校准标准浓度100比较的步骤212。方法200在小于一(I)份每百万(ppm)浓度水平下监测喷气燃料中的磷酸酯40的存在。执行整个方法200的时间总量可包括大约二十(20)分钟至大约三十(30)分钟范围的时间量。用联用的气相色谱和质谱分析设备70分析极性乙腈(ACN)30的一部分60，以发现一种或更多种有机磷化合物，优选为磷酸酯，并且更优选为SKYDR0L，并且最优选为来自St.Louis,Missouri的SolutiaInc.的SKYDR0LLD-4IV型、I类耐火航空液压流体。(SKYDR0L为St.Louis,Missouri的SolutiaInc.的注册商标。)SKYDR0LLD-4为低密度流体，其具有按重量计58.2%平均浓度的磷酸三丁酯、按重量计20-30%的磷酸二丁基苯酯、按重量计5-10%的磷酸丁基二苯酯、小于按重量计10%的2-乙基己基-7-氧杂二环[4.1.0]庚烷-3-羧酸酯以及按重量计1-5%的2，6-二叔丁基-对甲酚。SKYDR0LLD-4在25摄氏度下具有1.004-1.014的比重，在38摄氏度下具有10.8_ll.6cSt(厘沲)的粘度，具有160摄氏度的闪点，以及具有398摄氏度的自燃温度。优选地，气相色谱部分74用于分离关注的化合物，在该情况中，为磷酸酯。优选地用毛细管柱形式的分离元件76执行分离，以便关注的化合物能够被分离，然后用质谱仪78检测。质谱仪78通过使用高能源如高能源电子束(未示出)，将从分离元件76接收的关注化合物原子化以及电离为其组成元素或母体分子的分子碎片工作。质谱仪78用作检测器，并且测量作为质荷比函数的信号强度数据的质谱。在质谱中，信号强度数据可以以根据表现为作为质荷比函数的信号强度的色谱图峰值的形式。通常，峰值的强度与峰值的顶点有关。通常，质荷比与关注化合物的分子量有关。可以通过各种方法电离关注化合物的组分，如用电子束冲击化合物的组分或导致带电粒子(离子)形成的另一合适方法。然后经过电场使阳离子加速。基于经过电磁场时的离子运动细节，计算粒子的质荷比(m/z)，并且获得根据质荷比分类的离子的检测。在本公开的另一实施方式中，如图2所示，提供了便携式现场工具箱90，其用于在机场94的基于地面的机场燃料供给系统92中，监测喷气燃料中的磷酸酯40的存在。图2示出本公开的现场工具箱系统90的实施方式的示意图。可以用现场工具箱90执行方法200，从而在机场94(参看图2)的基于地面的机场燃料供给系统92中，监测喷气燃料中的磷酸酯的存在。用现场工具箱90，优选地从飞行器10中获得喷气燃料测试样品42，其中飞行器10用来自基于地面的机场燃料供给系统92的喷气燃料供应。可选地，喷气燃料测试样品42可以从将喷气燃料供应至飞行器10的基于地面的机场燃料供给系统92直接获得。如图2所示，现场工具箱90包括含有极性溶剂24和非极性溶剂26的预载样品容器22。优选地，极性溶剂24为乙腈(ACN)30或另一合适的极性溶剂。优选地，非极性溶剂26为石油醚(PET)28或另一合适的非极性溶剂。现场工具箱90还包括喷气燃料测试样品42。可以怀疑喷气燃料测试样品42含有可能的磷酸酯40。优选地，从来自喷气燃料源38的喷气燃料36获得喷气燃料测试样品42。优选地，从飞行器10中获得喷气燃料源38，其中飞行器10用来自在机场94的基于地面的机场燃料供给系统92的喷气燃料供应。现场工具箱90还包括传输元件44，其用于将喷气燃料测试样品42传输至预载样品容器22。优选地，传输元件44包括油路、油管或用于将来自喷气燃料源38的喷气燃料测试样品42传输并且运输至预载样品容器22的另一合适的传输元件。现场工具箱90还包括搅拌装置48，其用于在预载样品容器22中将喷气燃料测试样品42与极性溶剂24和非极性溶剂26混合，以形成混合物52。优选地，搅拌装置48包括连接至混合站46的自动漩涡混合器50。但是，搅拌装置48还可包括摇台或另一合适的搅拌或混合装置。可选地，可手动地振动或搅拌预载样品容器22中的混合物52。现场工具箱90还包括分离装置54，其用于从混合物52中分离或提取极性溶剂24的一部分60。优选地，分离装置54包括提取元件56，如机器自动取样针、可转动注入器、或用于从具有混合物52和乙腈(ACN)30的预载样品容器22中提取极性溶剂24如乙腈(ACN)30的一部分60或等分部分的另一合适的提取元件。优选地，提取元件56被安置在注入器元件58如管道或容器部分内，用于在通过提取元件56提取后容纳乙腈(ACN)30的一部分60。分离装置54还被用于将极性溶剂24的被提取或分离部分60注入至联用的气相色谱和质谱分析设备70的接收原件66内。现场工具箱90还包括联用的气相色谱和质谱分析设备70，其优选连接至混合站46和分离装置54。优选地，联用的气相色谱和质谱分析设备70为便携式。便携形式的联用的气相色谱和质谱分析设备70可具有大约三十(30)磅至大约五十(50)磅范围的重量，并且更优选为大约三十五(35)磅的重量。联用的气相色谱和质谱分析设备70包括接收元件66，其用于接收来自混合物52的极性溶剂24的一部分60。优选地，接收元件66包括注入口68。联用的气相色谱和质谱分析设备70还包括分离元件76，其经入口72连接至接收元件66。优选地,分离元件76包括毛细管柱或空心柱,例如涂壁空心柱或涂载体空心柱或另一合适的分离元件。优选地，毛细管柱包括具有大约0.18_(毫米)至大约0.25_内径的涂壁空心柱。优选地，毛细管柱用包括了熔凝硅石的材料或另一合适的材料涂覆。优选地，毛细管柱被盘绕，并且长度为大约二十(20)米。联用的气相色谱和质谱分析设备70还包括经连接器元件77连接至分离元件76的质谱仪78。质谱仪78结合高灵敏度，其能够确定极性溶剂24的一部分60的分子组成。联用的气相色谱和质谱分析设备70还包括气相色谱部分74。优选地，气相色谱部分74包括烘箱，其能够在分析过程中，依据被加热的材料，被加热至大约130°C至大约250°C的温度。联用的气相色谱和质谱分析设备70分析极性溶剂24的一部分60，从而监测任何磷酸酯40的存在，以及获得喷气燃料测试样品42中存在的任何磷酸酯40的实际浓度水平82。现场工具箱90还包括清洁喷气燃料102中的磷酸酯40的校准浓度标准物100，用于与喷气燃料测试样品42中存在的任何磷酸酯的实际浓度水平82比较。现场工具箱90还包括控制器80，其用于控制联用的气相色谱和质谱分析设备70。优选地，控制器80包括计算机或另一合适的控制器装置。优选地，现场工具箱90被用于在小于一(I)份每百万(ppm)的浓度水平下监测喷气燃料中的磷酸酯40的存在。图3示出图解说明用于本公开系统和方法的一个或更多个实施方式中的示例性混合物的各阶段的示意性流程图。图3显示了预载样品容器22，其含有极性溶剂24，优选为乙腈(ACN)30，以及含有非极性溶剂26，优选为石油醚(PET)28。如图3所示，阶段110中的预载样品容器22显示了位于容器22底部的层中的乙腈(ACN)30，以及位于乙腈(ACN)30层的顶部上的分离层中的石油醚(PET)28。然后，喷气燃料测试样品42经传输元件42被传输或添加至具有乙腈(ACN)30和石油醚(ΡΕ28的预载样品容器22中。如图3所示，阶段112中的预载样品容器显示了位于容器22底部的层中的乙腈(ACN)30、位于乙腈(ACN)30层的顶部上的分离层中的石油醚(PET)28、以及石油醚(PET)28层顶部上的分离层中的喷气燃料测试样品42。然后，使用优选地以自动漩涡混合器50(参看图2)形式的搅拌装置48，混合预载样品容器22预定量的时间，从而形成混合物52。优选地，喷气燃料测试样品42与乙腈(ACN)30和石油醚(PET)混合大约一(I)分钟至大约十二(12)分钟，更优选地大约十(10)分钟。如图3所示，阶段114中的预载样品容器22显示了位于容器22底部的层中的乙腈(ACN)30，以及乙腈(ACN)30层顶部上的分离层中的喷气燃料测试样品42和石油醚(PET)28的混合物52。混合物52可包括残留量的ACN。在形成混合物42后，分离装置54用于从具有混合物52和乙腈(ACN)30的预载样品容器22中提取乙腈(ACN)30的一部分60。优选地，分离装置54包括提取元件56如机器自动取样针或者可转动注入器，用于从具有混合物52和乙腈(ACN)30的预载样品容器22中提取乙腈(ACN)30的一部分60或等分部分。优选地，提取元件56被安置在注入器元件58如管道或容器部分内，用于在通过提取元件56提取后容纳乙腈(ACN)30的一部分60。如图3所示，阶段116中的预载样品容器22显示了分离装置54的提取元件56，其从含有混合物52和乙腈(ACN)30层的预载样品容器22中提取位于容器22底部的层中的乙腈(ACN)30的一部分60。提取元件56提取乙腈(ACN)30的一部分60，并且将其抽至注入器元件58内。如图3所示，阶段118显示了分离装置54的注入器元件58和提取元件56，其将乙腈(ACN)30的一部分60注入至联用的气相色谱和质谱分析设备70的优选为注入口68(参看图2)形式的接收原件66，用于分析。可在不到十(10)分钟的时间内完成，并且优选地可在不到五(5)分钟的时间内完成用气相色谱和质谱分析设备70的样品分析。在本公开的另一实施方式中，如图4所示，提供在线系统20，其用于监测在飞行器10上的喷气燃料中的磷酸酯40的存在。图4示出本公开的在线系统20的实施方式的示意图。可以使用飞行器10(参看图1、4)上的在线系统20执行方法200。借助于在线系统20，在飞行器10飞行时，实时地从飞行器10获得喷气燃料测试样品42。在线系统20可包括外壳88，其用于容纳在线系统20的组件。在线系统20还包括预载样品容器22，其优选包括极性溶剂24和非极性溶剂26。优选地，极性溶剂24为乙腈(ACN)30或另一合适的极性溶剂。优选地，非极性溶剂26为石油醚(PET)28或另一合适的非极性溶剂。在线系统20还包括喷气燃料测试样品42。可以怀疑喷气燃料测试样品42包括可能的磷酸酯40。优选地，从来自喷气燃料源86的喷气燃料84中获得喷气燃料测试样品42。优选地，在飞行器10飞行时，实时地从飞行器10(参看图1)获得喷气燃料源86。在线系统20还包括传输元件44，其用于将喷气燃料测试样品42传输至预载样品容器22。优选地，传输元件44包括油路、油管、或用于将来自喷气燃料源86的喷气燃料测试样品42传输并且运输至预载样品容器22的另一合适的传输元件。在线系统20还包括搅拌装置48，其用于在预载样品容器22中将喷气燃料测试样品42与极性溶剂24和非极性溶剂26混合，以形成混合物52。优选地，搅拌装置48包括连接至混合站46的自动漩涡混合器50。然而，搅拌装置48可还包括摇台或另一合适的搅拌或混合装置。可选地，可手动地振动或搅拌预载样品容器22中的混合物52。在线系统20还包括分离装置54，其用于从混合物52中分离或提取极性溶剂24的一部分60。优选地，分离装置54包括提取元件56如机器自动取样针、可转动注入器、或用于从具有混合物52和乙腈(ACN)30的预载样品容器22中提取极性溶剂24如乙腈(ACN)30的一部分60或等分部分的另一合适的提取元件。优选地，提取元件56被安置在注入器元件58如管道或容器部分内，用于在通过提取元件56提取后容纳乙腈(ACN)30的一部分60。分离装置54还被用于将极性溶剂24的被提取或分离部分60注入联用的气相色谱和质谱分析设备70的接收原件66内。在线系统20还包括联用的气相色谱和质谱分析设备70，其优选连接至混合站46和分离装置54。优选地，联用的气相色谱和质谱分析设备70为便携式。便携形式的联用的气相色谱和质谱分析设备70可具有大约三十(30)磅至大约五十(50)磅范围的重量，并且更优选为大约三十五(35)磅的重量。联用的气相色谱和质谱分析设备70包括接收元件66，其用于接收来自混合物52的极性溶剂24的一部分60。优选地，接收元件66包括注入口68。联用的气相色谱和质谱分析设备70还包括分离元件76，其经入口72被直接连接至接收元件66。优选地,分离元件76包括毛细管柱或空心柱如涂壁空心柱或涂载体空心柱、或另一合适的分离元件。毛细管柱优选包括具有大约0.18_(毫米)至大约0.25_内径的涂壁空心柱。优选地，毛细管柱用包括熔凝硅石的材料或另一合适的材料涂覆。优选地，毛细管柱被盘绕，并且长度为大约二十(20)米。联用的气相色谱和质谱分析设备70还包括经连接器元件77连接至分离元件76的质谱仪78。质谱仪78结合高灵敏度，其能够确定极性溶剂24的一部分60的分子组成。联用的气相色谱和质谱分析设备70还包括气相色谱部分74。优选地，气相色谱部分74包括烘箱，其能够依据被加热的材料，被加热至大约130°C至大约250°C的温度。联用的气相色谱和质谱分析设备70分析极性溶剂24的一部分60，从而监测任何磷酸酯40的存在，以及获得喷气燃料测试样品42中所存在的任何磷酸酯40的实际浓度水平82。在线系统20还包括清洁喷气燃料102中的磷酸酯40的校准浓度标准物100，用于与喷气燃料测试样品42中所存在的任何磷酸酯40的实际浓度水平82比较。在线系统20还包括控制器80，其用于控制联用的气相色谱和质谱分析设备70。优选地，控制器80包括计算机或另一合适的控制器装置。在线系统20在小于一(I)份每百万(ppm)的浓度水平下监测喷气燃料中的磷酸酯40的存在。实施例首先，用实验室设置中已知的清洁喷气燃料制备校准标准浓度，然后，使用实验室联用的气相色谱和质谱分析设备分析，从而确定磷酸酯的实际浓度水平。所需材料。制备校准标准物所需的材料包括清洁喷气燃料、石油醚(PET)、乙腈(ACN)、50ml(毫升)PET方瓶(squarebottle)、用于标准物制备的IOOml玻璃瓶、精确到4位小数位的天平、一次性移液吸管、两个25ml的量筒、3ml、15ml以及25ml体积的容量吸移管、2ml气相色谱(GC)瓶。使用已知的清洁喷气燃料制备所有校准标准物，且在IOOml玻璃瓶内称重。称重后得到精确的浓度值。校准标准物和样品的提取过程。将25ml的清洁喷气燃料倒入50mlPET方瓶内。通过15ml的容量吸移管将15ml的PET添加至具有25ml清洁喷气燃料的50mlPET方瓶中。通过3ml的容量吸移管将3ml的ACN添加至具有25ml清洁喷气燃料的50mlPET方瓶内。盖紧50mlPET方瓶，并且振动或搅拌一(I)秒。自50mlPET方瓶中释放出压力，并且盖紧50mlPET方瓶，再次振动或搅拌一(I)秒。将具有25ml清洁喷气燃料、15mlPET和3mlACN的50mlPET方瓶放入摇台中，并且将摇台打开至高速，振动或搅拌50mlPET方瓶十(10)分钟。然后，放置50mlPET方瓶，使得ACN聚集在50mlPET方瓶的角落内。使用3ml容量吸移管吸移出CAN的一部分，并将ACN传输至2ml气相色谱瓶内。然后，在联用的气相色谱和质谱分析设备上运行校准标准物，并且更新响应因子(关于磷酸酯产生的电信号)和标准浓度。因为浓度基于SKYDR0LLD-4的“加权”量，所以标准浓度不是例如0.5ppm,而是0.52ppm。图5示出显示在实验室制备和分析过程中制备的校准标准物和样品的结果的表格。图5第一栏显示校准标准物按重量计(克)为清洁喷气燃料中500ppm(百万分率)的SKYDR0LLD-4储备溶液，其中O(零)为清洁喷气燃料，0.50ppm为低于检出限50%(低于一(l)ppm的报告限)。确定MDL(方法检出限)的方法是分析所预测的检出限附近的七(7)个样品浓度。然后确定标准偏差。确定单侧的“t”分布，并且乘以所确定的标准偏差。对于七(7)个样品(具有六(6)个自由度)，99%置信区间的t值为3.14，1.0ppm为低于检出限0%，2.5ppm为高于检出限2.5倍，以及5.0ppm为高于检出限5倍。图5第二栏显示以gm(克)计的LD-4质量，其中LD-4为从St.Louis,Missouri的SolutiaInc.获得的IV型、I类耐火航空液压流体SKYDROL。SKYDR0LLD-4为低密度流体，其具有按重量计58.2%平均浓度的磷酸三丁酯、按重量计20-30%的磷酸二丁基苯酯、按重量计5-10%的磷酸丁基二苯酯、低于按重量计10%的2-乙基己基7-氧杂二环[4.1.0]庚烷-3-羧酸酯和按重量计1-5%的2，6-二叔丁基-对甲酚。SKYDR0LLD-4在25摄氏度下具有1.004-1.014的比重，在38摄氏度下具有10.8-11.6cSt(厘沲)的粘度，具有160摄氏度的闪点以及具有398摄氏度的自燃温度。如在五(5)位天平上所测量的，以(喷气燃料中的LD-4,500ppm原料的)gm计的储备溶液质量为0、0.05、0.10、0.25和0.50。图5第三栏显示了以gm(克)计的喷气燃料质量，其中喷气燃料为清洁喷气燃料。如在五(5)位天平上所测量的，以gm计的喷气燃料质量为50、49.95,49.9,49.75和49.5。图5第四栏显示了以ppmwt计的实际浓度为500ppm。如在五(5)位天平上所测量的，以ppmwt计的实际浓度为0、0.5、1.0、2.5和5.0。称重后得到精确的浓度值。用于校准标准物和样品的联用的气相色谱和质谱分析。然后，校准标准物和样品通过从加利福尼亚州圣克拉拉市的AgilentTechnologies,Inc.所获得的联用的气相色谱和质谱分析设备进行分析。对于联用的气相色谱和质谱分析设备的仪器控制参数设置如下:(I)样品入口-GC(气相色谱)；(2)注入源-GCALS(气相色谱自动液体取样器)；(3)质谱仪-激活的；(4)烘箱-平衡稳定时间0.1分钟，烘箱程序130°C(摄氏)进行I分钟，然后10°C/min达到250°C进行O分钟，运行时间9.5分钟:(5)前沣入器-沣射器尺寸-10μL(微升)，注入体积-1μL，注射重复-1，溶剂A(ACN)洗涤剂(预注射)-0，溶剂A洗涤剂(后注入)_4;溶剂A体积-8μL，溶剂B(ACN)洗涤剂(预注入)_0;溶剂B洗涤剂(后注入)_4，溶剂B体积-8μL，样品洗涤剂_2，样品洗涤体积-8μL，样品泵-4，停留时间(预注入)-0分钟，停留时间(后注入)_0分钟，溶剂洗涤抽出速度-300μL/min，溶剂洗涤分配速度-6000μL/min，样品洗涤抽出速度-300μL/min，溶剂洗涤分配速度-6000μL/min，注入分配速度-6000μL/min，粘度延迟-2秒，样品深度不可用；(6)后注入器(未接通但可以使用)，前SS(分流/未分流)入口He(氦)，模式一分流，加热器_250°C，压力32.125psi(磅每平方英寸)，总流量-28.624mL/min,隔膜净化流-3mL/min,节气器-2分钟后20mL/min,分流比-20:1，分流-24.404mL/min,热辅助2{MSD(质谱仪探测器)传输管路}，加热器_打开，温度程序_280°C进行O分钟，运行时间-9.5分钟:(7)梓#1(毛细管梓)-DB-5ms(柱型-5%苯基，95%甲基聚硅氧烷):764.42409，DB-5ms-325°C:20m(米)X180μm(微米)Χ0.18μm,进:前SS入口He，出:真空:(8)初始启动烘箱参数-温度-130°C,压力-32.125psi，流量-1.2202mL/min，平均速度-51.082cm/sec(厘米每秒)，停留时间-0.65255分钟，流量程序-关闭-1.2202mL/min进行O分钟，运行时间-9.5分钟；(9)前检测器FID(火焰离子化检未打开或以该实验室测试和程序使用)，加热器-关闭，H2流-关闭，空气流-关闭，补给流-关闭，ConstCoI(恒定柱流量)与补给-关闭，火焰-关闭，静电计-关闭，信号、测试区-保存关闭，前信号-保存关闭，测试区-保存关闭，测试区-保存关闭；(10)MS(质谱仪)采集参数-调整文档-atune.U，采集模式-以快速扫描模式的SACN/SM;(Il)MS信息-溶齐[J延迟-4.50分钟，EMV(电磁电压)模式-增益系数，增益系数-1.00，所获得的EMV-1600；(12)扫描参数-低质量-50.0,高质量-450.0,阈值-150，样品#_0，A/D(模拟为数字)样品-1；(13)樽拟参数-1组-1D组-TBP(三丁基磷化氢)，分辨率-低，区域I离子-98.80，组内的离子/停留-(质量、停留-98.80、100)，2组-1D组-PDBP(磷酸苯基二丁酯)，分辨率-高，组启动时间-7.10，区域I离子-175.10，组内的离子/停留-(质量、停留-175.10、100):(14)数据过滤器-滤质器(MassFilter)、时间过滤器(TimeFilter)-标准；(15)MS区-MS源-230°C,最大250°C,MSQuad-150°C，最大200°C:(16)关于SN的调糖参数:US80828912-微量离子检测打开，发射(EMISS10N)_34.610，能量-69.922，反射极-16.385，离子聚焦-90.157，入口LE-32.000，EM伏特-1623.529，实际的EMV-1600，增益系数-0.97，AMU增益-1629.000，AMU补偿-123.313，丝-1.000，DC极性-1.000,ENTLENS0FFS-18.573，质量增益-810.000，质量补偿-35.000。本公开属于的领域的技术人员将想到本公开的许多改进和其他实施方式，其具有上述说明和相关附图中所呈现的教导的益处。本文所述的实施方式意指是例证性的而不是意欲限制性的或详尽的。尽管本文采用了具体的术语，但其仅以普通和描述性意义而不是为了限制目的使用。权利要求1.一种监测喷气燃料中的磷酸酯的存在的方法，所述方法包含:从喷气燃料源获得喷气燃料测试样品；将所述喷气燃料测试样品与极性溶剂和非极性溶剂结合，从而形成混合物；搅拌所述混合物；从所述混合物中提取所述极性溶剂；执行所述极性溶剂的联用的气相色谱和质谱分析，从而监测任何磷酸酯的存在，以及获得任何磷酸酯的实际浓度水平；以及将任何磷酸酯的所述实际浓度水平与清洁喷气燃料中的磷酸酯的校准标准浓度比较。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法在小于一(I)份每百万(ppm)浓度水平下监测喷气燃料中的磷酸酯的存在。3.根据权利要求1所述的方法，其中用飞行器上的在线系统执行所述方法。4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述飞行器飞行时，实时地从飞行器获得所述喷气燃料测试样品。5.根据权利要求1所述的方法，其中用现场工具箱在基于地面的机场燃料供给系统上执行所述方法。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述喷气燃料测试样品从飞行器获得，或从所述机场燃料供给系统直接获得，其中所述飞行器用来自所述机场燃料供给系统的喷气燃料供应。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述极性溶剂选自乙腈(ACN)。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述非极性溶剂选自石油醚(PET)。9.根据权利要求1所述的方法，其中在大约5分钟至大约10分钟范围的时间量内执行所述联用的气相色谱和质谱分析。10.根据权利要求1所述的方法，其中使用便携式联用的气相色谱和质谱分析设备执行所述联用的气相色谱和质谱分析。11.一种监测飞行器上的喷气燃料中的磷酸酯的存在的在线系统，所述系统包括:预载样品容器，其含有极性溶剂和非极性溶剂；喷气燃料测试样品；传输元件，其用于将所述喷气燃料测试样品传输至所述预载样品容器；搅拌装置，其用于在所述预载样品容器内将所述喷气燃料测试样品与所述极性溶剂和所述非极性溶剂混合，以便形成混合物；分离装置，其用于将所述极性溶剂从所述混合物中分离出来；便携式联用的气相色谱和质谱分析设备，其被连接至所述分离装置，其中所述联用的气相色谱和质谱分析设备具有接收元件，其用于从所述分离装置中接收所述极性溶剂，以使所述联用的气相色谱和质谱分析设备能够分析所述极性溶剂，从而监测任何磷酸酯的存在，以及获得任何磷酸酯的实际浓度水平；和清洁喷气燃料中的磷酸酯的校准浓度标准，其用于与任何磷酸酯的所述实际浓度水平比较。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述系统在小于一(I)份每百万(ppm)浓度水平下监测喷气燃料中的磷酸酯的存在。13.根据权利要求11所述的系统，其中所述喷气燃料测试样品包括在所述飞行器飞行时实时地从飞行器获得的喷气燃料。14.根据权利要求11所述的系统，其中所述极性溶剂选自乙腈(ACN)。15.根据权利要求11所述的系统，其中所述非极性溶剂选自石油醚(PET)。16.一种便携式现场工具箱，其用于在基于地面的机场燃料供给系统中监测喷气燃料中的磷酸酯的存在，所述现场工具箱包含:预载样品容器，其含有极性溶剂和非极性溶剂；喷气燃料测试样品；传输元件，其用于将所述喷气燃料测试样品传输至所述预载样品容器；搅拌装置，其用于在所述预载样品容器内将所述喷气燃料测试样品与所述极性溶剂和所述非极性溶剂混合，以便形成混合物；分离装置，其用于将所述极性溶剂从所述混合物中分离出来；便携式联用的气相色谱和质谱分析设备，其被连接至所述分离装置，其中所述联用的气相色谱和质谱分析设备具有接收元件，其用于从所述分离装置中接收所述极性溶剂，以使所述联用的气相色谱和质谱分析设备能够分析所述极性溶剂，从而监测任何磷酸酯的存在，以及获得任何磷酸酯的实际浓度水平；和清洁喷气燃料中的磷酸酯的校准浓度标准，其用于与任何磷酸酯的所述实际浓度水平比较。17.根据权利要求16所述的现场工具箱，其中所述工具箱用于在小于一(I)份每百万(ppm)浓度水平下监测喷气燃料中的磷酸酯的存在。18.根据权利要求16所述的现场工具箱，其中所述喷气燃料测试样品包括从飞行器获得的喷气燃料，其中所述飞行器用来自所述基于地面的机场燃料供给系统的喷气燃料供应。19.根据权利要求16所述的现场工具箱，其中所述极性溶剂选自乙腈(ACN)。20.根据权利要求16所述的现场工具箱，其中所述非极性溶剂选自石油醚(PET)。全文摘要本发明提供一种监测喷气燃料中的磷酸酯的存在的方法。本方法包括从喷气燃料源获得怀疑含有磷酸酯的喷气燃料测试样品。本方法还包括将喷气燃料测试样品与极性溶剂和非极性溶剂结合，从而形成混合物。本方法还包括搅拌混合物。本方法还包括从混合物中提取极性溶剂。本方法还包括执行极性溶剂的联用的气相色谱和质谱分析，从而监测任何磷酸酯的存在，并且获得任何磷酸酯的实际浓度水平。本方法还包括将任何磷酸酯的实际浓度水平与清洁喷气燃料中的磷酸酯的校准标准浓度比较。文档编号G01N33/28GK103154727SQ201180048524公开日2013年6月12日申请日期2011年8月26日优先权日2010年10月6日发明者G·J·沃纳,G·R·塔曼斯申请人:波音公司
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