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氣體中一氧化碳二氧化碳和碳氫化合物的測定
_氣體中一氧化碳二氧化碳和碳氫化合物的測定 前言
本標準代替 GB/T 8984.1－1997《氣體中微量一氧化碳,、二氧化碳和碳氫化物的測定 第1 部分：氣體中一氧化碳、二氧化碳和甲烷的測定 氣相色譜法》,、GB/T 8984.2－1997《氣體中微量一氧化碳,、二氧化碳和碳氫化物的測定 第2 部分：氣體中一氧化碳、二氧化碳和碳氫化物總量的測定 氣相色法》,、GB/T 8984.3－1997《氣體中微量一氧化碳,、二氧化碳和碳氫化物的測定 第3 部分：氣體中總烴的測定 火焰離子化法》。
本標準與GB/T 8984.1—1997,、GB/T 8984.2—1997 和GB/T 8984.3—1997 比較,，主要差異如下：
——本標準為將GB/T 8984.1、GB/T 8984.2 和GB/T 8984.3 三個部分合并而成,；
——增加了儀器檢測限的確認（本標準的7.3）；
——增加了典型應用實例（本標準的附錄A）,。
本標準的附錄A 為資料性附錄,。
本標準由中國石油和化學工業(yè)協(xié)會提出。
本標準分由全國氣體標準化技術委員會歸口,。
本標準起草單位：西南化工研究設計院,。
本標準主要起草人：何道善、陳雅麗,、代高立,、張軍。
本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：
——GB/T 8984—1988,、GB/T 8984.1—1997,；
——GB/T 8985—1988,、GB/T 8984.2—1997；
——GB/T 14606—1993,、GB/T 8984.3—1997,。
氣體中一氧化碳、二氧化碳和碳氫化合物的測定
氣相色譜法
1 范圍
本標準規(guī)定了氣體中一氧化碳,、二氧化碳和碳氫化合物的氣相色譜測定方法,。
本標準適用于氫、氧,、氮,、氦、氖,、氬,、氪和氙等氣體中一氧化碳、二氧化碳和甲烷組分的分項測定,，一氧化碳、二氧化碳和碳氫化物總量（總碳）的測定和總烴的測定,。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款,。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準,，然而,，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件,，其版本適用于本標準,。
GB/T 3723 工業(yè)用化學產(chǎn)品采樣安全通則（GB/T 3723—1999，idt ISO 3165：1976）
GB/T 6680 液體化工產(chǎn)品采樣通則
GB/T 6681 氣體化工產(chǎn)品采樣通則
3 方法提要
采用氣相色譜法測定氣體中微量的一氧化碳,、二氧化碳和碳氫化物,。
樣品氣中一氧化碳、二氧化碳和碳氫化物經(jīng)甲烷化轉化器轉化為甲烷,，用氫火焰離子化檢測器（FID）進行測定。轉化反應如下：
注：CmHn 為飽和烴或不飽和烴,。
當分項測定一氧化碳,、二氧化碳、甲烷時,，試樣進樣后先經(jīng)色譜柱分離,，再進入甲
烷化轉化器轉化；當測定一氧化碳,、二氧化碳和碳氫化物總量時,，樣品進樣后先經(jīng)甲烷
化轉化器轉化，再進入色譜柱分離,；當測定總烴時,，樣品不轉化也不分離。
4 材料,、設備
載氣：氮、氬,、氫,、氧、空氣等均可用作載氣,。通常,，選擇的載氣與試樣主組分相同，
例如測定氫中雜質時可用氫作載氣,。載氣與主組分也可以不同,，但試樣主組分不應產(chǎn)生
大的干擾信號。載氣中待測定組分含量應比試樣中該組分的含量低約一個數(shù)量級,，否則
應對載氣進行純化處理,。
燃氣：高純氫。
轉化氣：高純氫,。
助燃氣：空氣（壓縮空氣）,，經(jīng)分子篩干燥。
標準樣品：補充氣應與待測樣品主組分相同,。目的組分含量與待測試樣相近,，通常為
1×10－6～5×10－6（摩爾分數(shù)）。
純化器：當載氣不符合要求時,，應使用純化器以脫除其中的一氧化碳,、二氧化碳和碳
氫化物。
5 儀器
5.1 儀器描述
采用配有火焰離子化檢測器和甲烷化轉化器的氣相色譜儀,。檢測限：0.05×10－6。各
典型應用的色譜流程參見附錄A,。
5.2 色譜柱
柱 1：長約40cm,，內徑約2mm，內裝粒度為0.4mm～0.25mm 的TDX-01 碳分子篩,，
或其他等效的色譜柱,。該柱用于一氧化碳,、二氧化碳、甲烷的分項測定和總碳的測定,。
柱 2：不分離柱,，長約1m，內徑約2mm,，內裝粒度為0.2mm～0.25 mm 的6201 紅色
載體,，或硅烷化玻璃微球載體，或其他等效柱,。該柱用于總烴的測定,。
5.3 甲烷化轉化柱
采用長 20cm～30cm，內徑約3mm,，內裝粒度為0.4mm～0.25mm 的鎳催化劑的不銹
鋼柱,。轉化溫度：350℃～380℃。轉化率應不低于95%,。測定總烴時,，不使用該轉化柱。
5.4 取樣閥
氣體取樣閥,，定量管容積通常為 3mL～5mL,。
6 采樣
采樣中的安全事項應符合 GB/T 3723 規(guī)定。
氣態(tài)樣品的采樣原則及一般規(guī)定應符合 GB/T 6681 規(guī)定,。
壓縮氣體應使用針形閥減壓后經(jīng)采樣管直接送入色譜儀,。
液化氣體的采樣應符合 GB/T 6680 中的規(guī)定，將所采樣品汽化后經(jīng)采樣管直接送入
色譜儀,。
管道輸送氣體在采樣點采取試樣,，經(jīng)采樣器或采樣管將試樣送入色譜儀。
常壓或負壓樣品采用抽吸器將樣品直接送入色譜儀,。
7 測定步驟
7.1 準備：按儀器使用說明書開啟儀器,，設定儀器各按項操作參數(shù)至儀器基線穩(wěn)定正常。
典型應用操作參數(shù)參見附錄A,。
7.2 標定：將標準樣品經(jīng)采樣管與儀器連接,。開啟試樣充分吹掃取樣系統(tǒng)直至取得代表樣
后，轉動取樣閥,，向儀器進樣,。測量儀器響應值（峰面積或峰高）。重復進樣至少2 次,，
直至響應值偏差小于5%時取其平均值（ ） s s A 或h ,。
7.3 按下述步驟確認儀器檢測限應符合本標準要求：
a） 在標定條件下，測量儀器噪音 N,。
b） 按式（1）計算儀器對一氧化碳,、二氧化碳和碳氫化合物的檢測限：
式中：
Di —— 組分i 的檢測限（體積分數(shù)）,，10-6；
N —— 標定條件下儀器噪音,單位為毫米（mm）,；
φj —— 標準樣品中組分i 的含量（體積分數(shù)）,，10-6；
hj —— 標定條件下標準樣品中組分i 的響應值,單位為毫米（mm）,。
7.4 測定：在與標定*相同的條件下進行,。將樣品氣經(jīng)取樣管與儀器連接。開啟試樣充
分吹掃取樣系統(tǒng)直至取得代表樣后,，轉動取樣閥,，向儀器進樣。測量儀器響應值（峰面
積或峰高）,。重復進樣至少2 次,，直至響應值相對偏差小于5%時取其平均值（ ） i i A 或h 。
8 結果表示
8.1 組分含量按式（2）計算：
式中：
φi——樣品氣中組分i 的含量,，10-6,；
φs——標準樣品中組分i 的含量，10-6,；
A i（或hi ）——樣品中組分i 的響應平均值[峰面積,，單位為平方毫米（mm2）或峰高，單位為毫米（mm）],；
A s（或hs） ——標準樣品中組分i 的響應平均值[峰面積,，單位為平方毫米（mm2）或峰高，單位為毫米（mm）],。
8.2 以兩次平行測定結果的算術平均值作為zui終分析結果,。兩次測定值相對偏差不大于±10%。
9 報告
報告至少應包括下列內容：
——有關樣品的全部信息,，例如樣品的名稱,、編號、采樣點,、采樣日期和時間等,；
——分析結果：以體積分數(shù)表示的各測定組分在試樣中的含量；
——分析日期,；
——分析員姓名和審核者姓名,；
——測定條件及測定時觀察到的異常及說明；
——不包括在本標準中的其他操作及其說明,；
——執(zhí)行本方法標準代號等,。
附錄A
典型應用實例
（資料性附錄）
A.1 氮中一氧化碳、二氧化碳和甲烷的測定
A.1.1 色譜流程示意圖參見圖A.1。
1—氫氣鋼瓶,； 6—穩(wěn)壓閥； 11-TDX-01 色譜柱,；
2—載氣鋼瓶（氬或氮） 7—流量計,； 12—13X 分子篩色譜柱；
3—空氣鋼瓶,； 8—具有定量管的六通閥,； 13-甲烷轉化器；
4—氫氣表,； 9—干燥凈化管,； 14-氫火焰離子化檢測器
5—氧氣表； 10—六通閥,；
圖 A.1 CO,、CO2、CH4 測定色譜流程
A.1.2 參考操作參數(shù)
色譜柱：柱1（TDX－01）,，柱溫：約40℃,；
檢測器溫度：100℃±2℃；
甲烷化轉化器溫度：350℃～380℃,。
載氣：氮或氬,，流量約 35mL/min；
燃氣：高純氫,，流量約 35mL/min,；
助燃氣：壓縮空氣，流量：400mL/min～500mL/min,。
A.2 氬中一氧化碳,、二氧化碳和碳氫化合物總含量的測定
A.2.1 色譜流程示意圖參見圖A.2。
1—氫氣鋼瓶,； 5—氧氣表,； 9—干燥凈化管；
2—氬氣鋼瓶,； 6—穩(wěn)壓閥,； 10—甲烷化轉化器；
3—空氣鋼瓶,； 7—流量計,； 11—色譜柱；
4—氫氣表,； 8—具有定量管的六通閥,； 12—氫火焰離子化檢測器。
圖 A.2 氬中總碳測定色譜流程
A.2.2 參考操作參數(shù)
載氣：氬，流量約 35mL/min,；
燃氣：氫,，流量約 35mL/min。
助燃氣：壓縮空氣,，流量：400mL/min～500mL/min
色譜柱：TDX-01 碳分子篩,。柱溫：約40℃；
檢測器溫度：100℃±2℃,；
甲烷化轉化器溫度：350℃～380℃,。
A.3 氧氣中總烴的測定
A.3.1 色譜流程圖參見圖A.3。
1—氧氣鋼瓶,； 6—針形閥,；
2—氮氣鋼瓶； 7—流量計,；
3—氫氣鋼瓶,； 8—具有定量管的六通閥；
4—空氣鋼瓶,； 9—色譜柱,；
5—減壓閥； 10—氫火焰離子化檢測器,。
圖 A.3 氧中總烴測定的色譜流程
A.3.2 參考操作參數(shù)
載氣：高純氧,，流量 4.8mL/min～10mL/min。
稀釋氣：高純氮,，流量 20mL/min～60mL/min
燃氣：高純氫,，流量33mL/min～60mL/min。
助燃氣：壓縮空氣,，流量 380mL/min～400mL/min,。
載氣氧的凈化柱：長20cm，內徑4cm,，把相對于載體0.3%的鉑,、鈀混合物載附于γ -
氧化鋁載體上，在350℃下使用,。
不分離柱：柱 2（6201 紅色載體）,。柱溫約60℃。
檢測器溫度約 100℃,。
A.4 氫中總烴的測定
A.4.1 色譜流程圖參見圖A.4 所示,。
1—載氣鋼瓶； 6—流量計,；
2—稀釋氣鋼瓶,； 7—具有定量管的六通閥；
3—空氣鋼瓶； 8—色譜柱,；
4—減壓閥,； 9—氫火焰離子化檢測器。
5—穩(wěn)壓閥,、針形閥,；
圖 A.4 氫中總烴測定的色譜流程
A.4.2 參考操作參數(shù)
載氣：氫。流量：55mL/min～60mL/min,。
稀釋氣：氬或氮，流量：40mL/min～60mL/min,。
助燃氣：壓縮干燥空氣,。流量：300mL/min～450mL/min。
不分離柱：柱 2（6201 紅色載體）,。柱溫約60℃
檢測器溫度約 60℃,。