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GC9890焦?fàn)t煤氣中低含量萘的檢測(cè)

GC9890焦?fàn)t煤氣中低含量萘的檢測(cè)概述：

      用此法測(cè)定焦?fàn)t煤氣中萘含量的重現(xiàn)性很好,，結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度較高,。

     本實(shí)驗(yàn)方法操作簡(jiǎn)便，分析周期由國(guó)標(biāo)的3～4小時(shí)縮短到20～30min,，能夠滿足冷軋監(jiān)控分析的需要,。

      本方法定量下限低，靈敏度高,，可準(zhǔn)確測(cè)定出煤氣中2rag／m,。的萘，能夠滿足冷軋煤氣技術(shù)指標(biāo)的要求,。

      本方法采用無分流分析法測(cè)定煤氣中萘,，用注射器直接取煤氣樣，用無水乙醇作吸收劑,，用保留時(shí)間定性,，用外標(biāo)法定量,。與傳統(tǒng)的苦味酸法及國(guó)標(biāo)的氣相色譜法相比，靈敏度大大提高(可以準(zhǔn)確測(cè)定出含量低于5mg／m3的萘),，分析周期由3—4小時(shí)縮短到15—20分鐘,，具有定量下限低、進(jìn)樣量少,、操作簡(jiǎn)便,、結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。

儀器和試劑

色譜儀：靈華儀器 GC-9890系列

毛細(xì)柱：SE—54 (30m×0.25mm×0．5μm)

檢測(cè)器：FID

數(shù)據(jù)處理：SD-2020色譜工作站

進(jìn)樣器：10μl微量進(jìn)樣針

取樣器：100ml玻璃注射器,，9號(hào)注射針頭吸收瓶：5ml

萘：色譜純

無水乙醇：分析純

分析原理

       所謂無分流分析法就是設(shè)定色譜柱zui初溫度為較低溫度(50—60℃),，注入試樣前關(guān)閉分流口，注入樣品汽化后,，待試樣大部分導(dǎo)入柱內(nèi)后(1—2min),，打開分流口，升高柱溫,，將在低溫時(shí)凝聚在柱前端的成分洗脫,、分離、檢測(cè)的方法,，一般適用于沸點(diǎn)較高的低濃度樣品的分析,。但此方法易使化合物熱分解，因而不適合易熱分解化合物的分析,。

色譜分析條件

柱溫：60℃(2min) 200℃(5min)

汽化溫度：2OO℃                 檢測(cè)器溫度：200℃

柱人口壓力：140kPa              空氣壓力：50kPa

氫氣壓力：60kPa                 分流流量：40.8ml／min

隔墊吹掃：12.2ml／min           尾吹：32ml／min

采樣時(shí)間：1.5min                進(jìn)樣器：10μl

定性方法

     在選定的條件下,，依次用l0μl的進(jìn)樣針分別注人l μl乙醇和5％萘乙醇溶液，其保留時(shí)間分別為2.98min,、7.04min,，確定在這兩保留時(shí)間處的峰依次對(duì)應(yīng)乙醇、萘,。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

      用微量進(jìn)樣針抽取標(biāo)準(zhǔn)樣品(2,、5、l0,、20,、50mg／m’)lμl注人色譜柱，測(cè)量萘的峰面積,，每個(gè)標(biāo)樣分析2次測(cè)量萘的峰面積,，取平均值后按外標(biāo)法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其回歸系數(shù)r=0．999562,，線性關(guān)系良好,。

樣品分析

      在煤氣取樣口用lOOml注射器抽取煤氣約12Oral，立即塞緊,，在室溫下放置5rain,，使煤氣溫度與室溫相 同,。將注射器內(nèi)體積準(zhǔn)確調(diào)節(jié)至lOOml，然后將針尖浸入預(yù)先裝入了2ml乙醇的吸收管底部,，以1O一15ml／min的速度均勻地通過吸收液,。抽取1 μl吸收液注入色譜儀進(jìn)行分析，從工作曲線上查取相應(yīng)的分析結(jié)果,，換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干煤氣中的萘含量,。

色譜分析條件的選擇

柱溫的選擇

       在實(shí)驗(yàn)中，正確設(shè)置柱箱溫度對(duì)于獲得良好的分析結(jié)果十分關(guān)鍵,。根據(jù)無分流分析法的原理,，應(yīng)先設(shè)置較低的初始溫度使溶劑峰流出而其它組分滯留于柱前端，待大部分試樣導(dǎo)人柱內(nèi)后再采用合適的程序升溫使待測(cè)組分萘在*分離溫度下出峰與其它組分獲得良好分離,，通過大量的對(duì)比 實(shí)驗(yàn),，當(dāng)程序升溫設(shè)置為：60℃(2min) 200℃(5min)時(shí)，分離效果好,，峰形尖銳,，萘保留時(shí)間為7.04min。

氣化,、檢測(cè)溫度的選擇

      氣化溫度取決于樣品組分的揮發(fā)性,、極性、沸點(diǎn)范圍,、進(jìn)樣量,、熱穩(wěn)定性等因素,，在保證樣品不分解的前提下,，一般選擇比平均沸點(diǎn)高3O一50℃，適當(dāng)提高汽化溫度對(duì)分離及定量有利,。故汽化溫度選擇為200℃,。

       檢測(cè)器溫度也不能低于柱溫，防止分離后的組分滯留堵塞噴嘴造成污染而FID靈敏度降低,，實(shí)驗(yàn)選擇檢測(cè)器溫度為200℃,。

載氣壓力和流量的選擇

      載氣壓力和流量是色譜實(shí)驗(yàn)分析的一個(gè)重要操作條件，載氣流量過大則基線不穩(wěn),、噪聲大,、峰分離不開，太小則FID靈敏 度下降,，造成前延峰及分析時(shí)間長(zhǎng),。內(nèi)徑為0.25mm的毛細(xì)管色譜柱的*柱前壓為120—170kPa、*柱流量為2.0—3.Oml／min,，故在 120kPa,，140kPa,，160kPa下試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)柱前壓力140kPa時(shí)各組分分離較好,，且滿足分析時(shí)間短的要求,，故選擇柱前壓為140kPa。

氫氣與空氣流量選擇

       當(dāng)載氣流量固定時(shí),，氫氣流量增大,，響應(yīng)值增大；而空氣除提供助燃外,，還能帶走離子室中的水分,、二氧化碳達(dá)到清除作用，響應(yīng)值也在一定范圍內(nèi)隨空氣流量而增加,。載氣,，氫氣與空氣的流量比一般為1：1：10，故選擇氫氣流量為60kPa,、空氣流量為600kPa,。

吸收劑的選擇

       因凈煤氣中萘含量較低，故必須選擇適當(dāng)?shù)娜軇⒚簹庵械妮廖諠饪s,，以提高檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確度,。吸收劑沸點(diǎn)必須與分析樣品中萘的沸點(diǎn)拉開差距以保證在色譜上能*分離，且對(duì)萘的吸收溶解能力好,，所以分別選取了二甲苯,，丙酮，無水乙醇作對(duì)照實(shí)驗(yàn),，結(jié)果表明丙 酮吸收萘不*,，乙醇吸收效果與二甲苯差不多，且乙醇無毒,，故選用乙醇作吸收液,。

吸收液體積試驗(yàn)

     在同一條件下取4份煤氣樣，分別用lml,、2ml,、3ml、4ml乙醇吸收l(shuí)OOml塔前塔后煤氣,，比較結(jié)果如表1,。從表中可以看出2ml溶劑即可吸收*。

吸收速度選擇

       在同一條件下取5份試樣以不同的速度鼓泡發(fā)散,，分別測(cè)定吸收液中萘的含量,，并同時(shí)取樣用苦味酸法測(cè)定。結(jié)果表明，吸 收速度越快吸收越不*,，當(dāng)鼓泡速度在l5～25ml／min時(shí),，萘基本上*吸收，測(cè)定結(jié)果與活性炭吸附法測(cè)定結(jié)果相同,，故實(shí)驗(yàn)中選擇20ml／min 的鼓泡速度,。

方法評(píng)價(jià)

zui低檢測(cè)限的測(cè)定

      以1μl微量進(jìn)樣器分別取5mg／m3的萘標(biāo)樣0.1μ l、0.2,、0．3μ 1l在選定的色譜條件下測(cè)定萘的峰面積,，發(fā)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)樣量為0.4μ  l(即相當(dāng)于2mg/m 3)時(shí)，在7.04min處出現(xiàn)了明顯的萘峰,，峰高為821μ v,，其理論塔板數(shù)為305079，分離度為2.55,。

準(zhǔn)確度的測(cè)定

      為測(cè)定本法制準(zhǔn)確性,，分別配置多組萘含量不一的標(biāo)樣，依分析條件進(jìn)行測(cè)定,，計(jì)算其誤差情況,。

      標(biāo)樣的配制值與本色譜法的測(cè)定值很接近，其zui大相對(duì)誤差小于5．00％ ,，其準(zhǔn)確度能滿足冷軋廠監(jiān)控分析的要求,。

精密度的測(cè)定

      從同一取樣點(diǎn)取得的煤氣樣品在同一條件進(jìn)行多次平行測(cè)定，其測(cè)定結(jié)果可知,，該方法的精密度能滿足樣品測(cè)定的要求,。