崔愛清,朱 政,楊 朋(中化藍(lán)天霍尼韋爾新材料有限公司,江蘇 太倉 215400)
制冷劑245fa中不凝氣含量的分析
崔愛清,朱 政,楊 朋
(中化藍(lán)天霍尼韋爾新材料有限公司,江蘇 太倉 215400)
采用氣相色譜法測定制冷劑中的不凝氣含量,色譜柱為HP-Molesieve毛細(xì)管柱,載氣為氦氣,TCD檢測器,結(jié)果表明選擇性,重復(fù)性和再現(xiàn)性較好,方法簡便,準(zhǔn)確,重復(fù)性好,可用于制冷劑中不凝氣含量的測定。
制冷劑;不凝氣;含量;245fa
不凝氣就是空氣,其中主要就是氮氣和氧氣。當(dāng)不凝性氣體進(jìn)人系統(tǒng)后,就會滯留在冷凝器或其它位置,影響制冷劑的冷凝,從而使制冷量降低。首先,不凝性氣體并不是均勻地分布于冷凝空間內(nèi),而是根據(jù)密度的不同分布于某一位置(一般在冷凝器頂部,靠近液面的位置)。被不凝性氣體籠罩了的一部分傳熱管就不能冷卻制冷劑,從而使總的冷卻面積縮小,冷凝能力下降,最終導(dǎo)致冷凝壓力升高。其次,由于不凝性氣體進(jìn)人冷凝空間后必然形成一定的分壓,從而使冷凝總壓力升高。冷凝壓力升高,使單位制冷量所需壓縮機(jī)功率增大,制冷效率因此就會下降。所以需要對制冷劑中的不凝氣進(jìn)行檢測,使其小于1.5%(V/V)近年來,不凝氣的分析主要使用填充柱分析[1],以及是要雙色譜柱法[2] ,本文擬采用氣相色譜毛細(xì)管柱法測定不凝氣含量。
1.1 儀器
Agilent 7890B氣相色譜,配有六通閥進(jìn)樣系統(tǒng),進(jìn)樣量;0.25ml。HP-Molesieve色譜柱,30m*530um*25um。
1.2 試劑
(1)標(biāo)準(zhǔn)氣1:氧氣:0.5%,氮氣:0.5%;
(2)標(biāo)準(zhǔn)氣2:氧氣:1%,氮氣:1%;
(3)標(biāo)準(zhǔn)氣3:氧氣:1.5%,氮氣:1.5%;
2.1 色譜條件
流速:6.5ml/min,分流比:20:1,進(jìn)樣口溫度:150℃,檢測器溫度:250℃,柱溫:50℃ 保持10min。結(jié)果如下:
2.2 工作曲線的制備
按照標(biāo)準(zhǔn)氣濃度由低到高順序進(jìn)行進(jìn)樣分析,得到相應(yīng)的峰面積,再以氮氣和氧氣濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),將所得數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸。曲線相關(guān)系數(shù)為0.9995,線性較好。
2.3 分離度
色譜峰的分離好壞直接影響到定量結(jié)果,一般要求是相鄰兩個色譜峰之間的分離度>1.5%,目前該方法的氮氣和氧氣分離度為14.12,并且245fa對氮氣和氧氣沒有干擾:
2.4 重復(fù)性實驗用標(biāo)準(zhǔn)氣2重復(fù)進(jìn)樣6次,計算RSD(相對標(biāo)準(zhǔn)偏差)。
測定次數(shù) O2,% N2,% 1 1.49 1.53 2 1.47 1.48 3 1.48 1.5 4 1.48 1.5 5 1.48 1.5 6 1.49 1.51平均值 1.48 1.50相對誤差 1.22 0.22 SD 0.0075 0.0163 RSD 0.51 1.1
2.5 準(zhǔn)確性實驗
見上表的相對誤差。
2.6 由于不凝氣就是空氣,主要測定其中的氮氣和氧氣,所以進(jìn)樣系統(tǒng)中是否含有空氣很關(guān)鍵
所以對我們進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)行抽真空處理,確保不含有空氣。同時為了驗證抽多少時間 ,我做一些實驗:向管路中通入純的氮氣,在通過如下的實驗,確定最優(yōu)的抽真空時間和吹掃時間。
抽真空時間 標(biāo)準(zhǔn)氣吹掃時間 測定結(jié)果N2,% O2,% 30s 0 2.14 14.58 1min 0 1.9 5.2 2min 0 1.7 2.3 3min 0 1.51 1.69 0 1min 1.78 1.65 30s 1min 1.49 1.51 1min 1min 1.48 1.49 30s 30s 1.57 1.68 1min 30s 1.48 1.5
考慮到分析效率和將來樣品的多少,我認(rèn)為抽真空1min,用標(biāo)準(zhǔn)氣或樣品吹掃30s,可以確保管路中是符合要求的。
從曲線的線性、重復(fù)性、分離度、準(zhǔn)確性已經(jīng)進(jìn)樣系統(tǒng)的密封性的結(jié)果來看,該方法符合分析測定的要求。
本文建立的分析方法,簡單、快捷、準(zhǔn)確、可靠,適合制冷劑中不凝氣的測定。
[1]GBT 18826-2002 工業(yè)用1,1,1,2--四氟乙烷(HFC-134a).
[2] ARI700-2006 Standard for specification for fluorocarbon refrigerants