GB8984-2008-T_氣體中一氧化碳二氧化碳和碳?xì)浠衔锏臏y定
前言
本標(biāo)準(zhǔn)代替 GB/T 8984.1-1997《氣體中微量一氧化碳、二氧化碳和碳?xì)浠锏臏y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?xì)浠锏臏y定 第2 部分:氣體中一氧化碳、二氧化碳和碳?xì)浠锟偭康臏y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?xì)浠锏臏y定 第3 部分:氣體中總烴的測定 火焰離子化法》。
本標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(rèn)(本標(biāo)準(zhǔn)的7.3),;
——增加了典型應(yīng)用實例(本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A)。
本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A 為資料性附錄,。
本標(biāo)準(zhǔn)由*提出,。
本標(biāo)準(zhǔn)分由全國氣體標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:西南化工研究設(shè)計院,。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:何道善,、陳雅麗、代高立,、張軍,。
本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)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?xì)浠衔锏臏y定
氣相色譜法
1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了氣體中一氧化碳,、二氧化碳和碳?xì)浠衔锏臍庀嗌V測定方法,。
本標(biāo)準(zhǔn)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?xì)浠锟偭浚偺迹┑臏y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(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),,然而,鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)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(biāo)準(zhǔn)。
GB/T 3723 工業(yè)用化學(xué)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?xì)浠铩?br />樣品氣中一氧化碳、二氧化碳和碳?xì)浠锝?jīng)甲烷化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為甲烷,,用氫火焰離子化檢測器(FID)進(jìn)行測定,。轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下:
注:CmHn 為飽和烴或不飽和烴。
當(dāng)分項測定一氧化碳,、二氧化碳,、甲烷時,試樣進(jìn)樣后先經(jīng)色譜柱分離,,再進(jìn)入甲
烷化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化,;當(dāng)測定一氧化碳、二氧化碳和碳?xì)浠锟偭繒r,,樣品進(jìn)樣后先經(jīng)甲烷
化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化,,再進(jìn)入色譜柱分離;當(dāng)測定總烴時,,樣品不轉(zhuǎn)化也不分離,。
4 材料、設(shè)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(zhì)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(yīng)產(chǎn)生
大的干擾信號,。載氣中待測定組分含量應(yīng)比試樣中該組分的含量低約一個數(shù)量級,,否則
應(yīng)對載氣進(jìn)行純化處理。
燃?xì)猓焊呒儦洹?br />轉(zhuǎn)化氣:高純氫,。
助燃?xì)猓嚎諝猓▔嚎s空氣),,經(jīng)分子篩干燥。
標(biāo)準(zhǔn)樣品:補充氣應(yīng)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?jǐn)?shù))。
純化器:當(dāng)載氣不符合要求時,,應(yīng)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(zhuǎn)化器的氣相色譜儀,。檢測限:0.05×10-6,。各
典型應(yīng)用的色譜流程參見附錄A。
5.2 色譜柱
柱 1:長約40cm,,內(nèi)徑約2mm,,內(nèi)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(nèi)徑約2mm,,內(nèi)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(zhuǎn)化柱
采用長 20cm~30cm,內(nèi)徑約3mm,,內(nèi)裝粒度為0.4mm~0.25mm 的鎳催化劑的不銹
鋼柱,。轉(zhuǎn)化溫度:350℃~380℃。轉(zhuǎn)化率應(yīng)不低于95%,。測定總烴時,,不使用該轉(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)符合 GB/T 6681 規(guī)定,。
壓縮氣體應(yīng)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(yīng)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(fù)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(zhǔn)備:按儀器使用說明書開啟儀器,,設(shè)定儀器各按項操作參數(shù)至儀器基線穩(wěn)定正常,。
典型應(yīng)用操作參數(shù)參見附錄A。
7.2 標(biāo)定:將標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)動取樣閥,向儀器進(jìn)樣,。測量儀器響應(yīng)值(峰面積或峰高),。重復(fù)進(jìn)樣至少2 次,
直至響應(yīng)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(rèn)儀器檢測限應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)要求:
a) 在標(biāo)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?xì)浠衔锏臋z測限:
……………………………………(1)
式中:
Di —— 組分i 的檢測限(體積分?jǐn)?shù)),,10-6;
N —— 標(biāo)定條件下儀器噪音,單位為毫米(mm),;
φj —— 標(biāo)準(zhǔn)樣品中組分i 的含量(體積分?jǐn)?shù)),,10-6;
hj —— 標(biāo)定條件下標(biāo)準(zhǔn)樣品中組分i 的響應(yīng)值,單位為毫米(mm),。
7.4 測定:在與標(biāo)定*相同的條件下進(jìn)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(zhuǎn)動取樣閥,,向儀器進(jìn)樣。測量儀器響應(yīng)值(峰面
積或峰高),。重復(fù)進(jìn)樣至少2 次,,直至響應(yīng)值相對偏差小于5%時取其平均值( ) i i A 或h 。
8 結(jié)果表示
8.1 組分含量按式(2)計算:
………………………………(2)
式中:
φi——樣品氣中組分i 的含量,,10-6,;
φs——標(biāo)準(zhǔn)樣品中組分i 的含量,10-6,;
A i(或hi )——樣品中組分i 的響應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)樣品中組分i 的響應(yīng)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(jié)果的算術(shù)平均值作為zui終分析結(jié)果,。兩次測定值相對偏差不大于±10%。
9 報告
報告至少應(yīng)包括下列內(nèi)容:
——有關(guān)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(jié)果:以體積分?jǐn)?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(biāo)準(zhǔn)中的其他操作及其說明;
——執(zhí)行本方法標(biāo)準(zhǔn)代號等,。
附錄A
典型應(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化器溫度:350℃~380℃。
載氣:氮或氬,,流量約 35mL/min,;
燃?xì)猓焊呒儦洌髁考s 35mL/min;
助燃?xì)猓簤嚎s空氣,,流量:400mL/min~500mL/min,。
A.2 氬中一氧化碳、二氧化碳和碳?xì)浠衔锟偤康臏y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(zhuǎn)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?xì)猓簹?,流量約 35mL/min,。
助燃?xì)猓簤嚎s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(zhuǎn)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?xì)猓焊呒儦洌髁?3mL/min~60mL/min,。
助燃?xì)猓簤嚎s空氣,,流量 380mL/min~400mL/min。
載氣氧的凈化柱:長20cm,,內(nèi)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?xì)猓簤嚎s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℃,。