GC9890靈華色譜儀檢測焦爐煤氣中低含量的萘

GC9890靈華色譜儀檢測焦爐煤氣中低含量的萘概述：

      用此法測定焦爐煤氣中萘含量的重現(xiàn)性很好，結(jié)果的準確度和精密度較高。

     本實驗方法操作簡便，分析周期由國標的3～4小時縮短到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，可準確測定出煤氣中2rag／m。的萘，能夠滿足冷軋煤氣技術指標的要求。

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

儀器和試劑

色譜儀：靈華儀器 GC-9890系列

毛細柱：SE—54 (30m×0.25mm×0．5μm)

檢測器：FID

數(shù)據(jù)處理：SD-2020色譜工作站

進樣器：10μl微量進樣針

取樣器：100ml玻璃注射器，9號注射針頭吸收瓶：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定色譜柱zui初溫度為較低溫度(50—60℃)，注入試樣前關閉分流口，注入樣品汽化后，待試樣大部分導入柱內(nèi)后(1—2min)，打開分流口，升高柱溫，將在低溫時凝聚在柱前端的成分洗脫、分離、檢測的方法，一般適用于沸點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

采樣時間：1.5min                進樣器：10μl

定性方法

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

標準曲線的繪制

      用微量進樣針抽取標準樣品(2、5、l0、20、50mg／m’)lμl注人色譜柱，測量萘的峰面積，每個標樣分析2次測量萘的峰面積，取平均值后按外標法繪制標準曲線，其回歸系數(shù)r=0．999562，線性關系良好。

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)體積準確調(diào)節(jié)至lOOml，然后將針尖浸入預先裝入了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行分析，從工作曲線上查取相應的分析結(jié)果，換算成標準狀態(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

       在實驗中，正確設置柱箱溫度對于獲得良好的分析結(jié)果十分關鍵。根據(jù)無分流分析法的原理，應先設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，待大部分試樣導人柱內(nèi)后再采用合適的程序升溫使待測組分萘在*分離溫度下出峰與其它組分獲得良好分離，通過大量的對比 實驗，當程序升溫設置為：60℃(2min) 200℃(5min)時，分離效果好，峰形尖銳，萘保留時間為7.04min。

氣化、檢測溫度的選擇

      氣化溫度取決于樣品組分的揮發(fā)性、極性、沸點范圍、進樣量、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高3O一50℃，適當提高汽化溫度對分離及定量有利。故汽化溫度選擇為200℃。

       檢測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，實驗選擇檢測器溫度為200℃。

載氣壓力和流量的選擇

      載氣壓力和流量是色譜實驗分析的一個重要操作條件，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間長。內(nèi)徑為0.25mm的毛細管色譜柱的*柱前壓為120—170kPa、*柱流量為2.0—3.Oml／min，故在 120kPa，140kPa，160kPa下試驗，發(fā)現(xiàn)當柱前壓力140kPa時各組分分離較好，且滿足分析時間短的要求，故選擇柱前壓為140kPa。

氫氣與空氣流量選擇

       當載氣流量固定時，氫氣流量增大，響應值增大；而空氣除提供助燃外，還能帶走離子室中的水分、二氧化碳達到清除作用，響應值也在一定范圍內(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?shù)娜軇⒚簹庵械妮廖諠饪s，以提高檢測的靈敏度和準確度。吸收劑沸點必須與分析樣品中萘的沸點拉開差距以保證在色譜上能*分離，且對萘的吸收溶解能力好，所以分別選取了二甲苯，丙酮，無水乙醇作對照實驗，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

     在同一條件下取4份煤氣樣，分別用lml、2ml、3ml、4ml乙醇吸收lOOml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，分別測定吸收液中萘的含量，并同時取樣用苦味酸法測定。結(jié)果表明，吸 收速度越快吸收越不*，當鼓泡速度在l5～25ml／min時，萘基本上*吸收，測定結(jié)果與活性炭吸附法測定結(jié)果相同，故實驗中選擇20ml／min 的鼓泡速度。

方法評價

zui低檢測限的測定

      以1μl微量進樣器分別取5mg／m3的萘標樣0.1μ l、0.2、0．3μ 1l在選定的色譜條件下測定萘的峰面積，發(fā)現(xiàn)當進樣量為0.4μ  l(即相當于2mg/m 3)時，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。

準確度的測定

      為測定本法制準確性，分別配置多組萘含量不一的標樣，依分析條件進行測定，計算其誤差情況。

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

精密度的測定

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