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        色譜法測定水樣中的甲醇含量

        2022-07-31 04:26:24高海勇
        云南化工 2022年7期
        關鍵詞:色譜儀載氣標樣

        高海勇

        (云南解化清潔能源能源開發(fā)有限公司 解化化工分公司,云南 開遠 61600)

        隨著檢測技術的不斷發(fā)展,氣相色譜法作為一種新型分離分析技術,因具有高效能、選擇性好、靈敏度高、應用廣泛等優(yōu)點[1],已成為一種常用檢測手段,并在多領域得到廣泛的應用[2]。甲醇生產企業(yè)的含甲醇廢水中微量甲醇的檢測,分析頻次高,常規(guī)化學分析檢測手段分析誤差大。采用帶有氫火焰離子檢測器(FID)的氣相色譜儀測定水和廢水中甲醇的濃度,無溶劑污染,不受乙醇、異丙醇等物質的干擾,耗時短,結果準確,操作簡便快捷,,易于推廣,在日常監(jiān)測任務中有很好的適用性[3-4]。本文利用安捷倫-7890A型氣相色譜儀測定水樣中微量甲醇的含量,就相關的技術和注意事項加以討論。

        1 測定原理

        以氫氣為載氣,利用自動進樣器進樣,樣氣中的碳氫化合物通過column2#色譜柱porapak R 填充柱進入前檢測器FID 1A檢測,完成甲醇含量的測定分析。閥系統圖見圖1。

        圖1 閥系統圖

        2 儀器和材料

        2.1 試劑

        采用經5A分子篩吸水處理的無水甲醇,按照所需要的含量,稱量配置確定質量濃度甲醇溶液;分析純丙酮。

        2.2 氣相色譜儀

        型號:安捷倫-7890A型;檢測器:氫火焰檢測器(FID 1A);軟件:Agilent OpenLAB色譜工作站軟件;自動液體進樣器:采用自動液體進樣器進樣,進樣量為 0.5 μL;洗針溶劑,溶劑A為丙酮,溶劑B為去離子水;進樣前溶劑A洗針3次,樣品洗針3次,抽吸樣品6次,進樣后溶劑B洗針3次,W位置為廢液瓶。

        2.3 載氣

        瓶裝氫氣,純度φ≥99.999%。

        2.4 色譜柱

        porapak R 填充色譜柱技術指標見表1。

        表1 色譜柱技術指標

        3 測定條件

        1)載氣初始壓力為 172.37 kPa。

        2)FID檢測器氣流量

        空氣:流量 500 mL/min;氫氣:流量 50 mL/min;尾吹氣N2: 流量 10 mL/min。

        3)柱箱升溫程序及色譜柱升壓程序

        柱箱程序升溫梯度如表2所示,色譜柱程序升壓梯度如表3所示。

        表2 柱箱程序升溫梯度表

        表3 色譜柱程序升壓梯度表

        4)FID檢測器溫度:300 ℃。

        5)輔助加熱器(閥箱)溫度:115 ℃。

        6)閥狀態(tài):閥2常開,其他一直處于關閉狀態(tài)。

        7)信號1(FID)數據采樣頻率:50 Hz/min。

        4 分析步驟

        4.1 開機及下載分析方法

        開載氣 5 min 后(載氣流量已調節(jié)至分析要求的流量),再打開色譜儀和電腦主機電源開關,點擊色譜工作站程序進入。

        4.2 組分定性及校正因子的測定

        待色譜分析條件就緒并且基線穩(wěn)定后就可以進樣分析。進樣前先注冊樣品,用新配置甲醇溶液測定甲醇的保留時間進行定性。根據標樣的出峰及保留時間確定樣品是否含有甲醇,甲醇測定的校正組分如表4所示。

        表4 甲醇測定的校正組分表

        根據標樣中甲醇的質量濃度及所測得的對應的峰面積,計算出外標系數ki(峰面積校正因子),將校正因子輸入分析方法中并保存。

        峰面積校正因子按下式計算:

        式中:Xi(v)為標樣中組分i的體積分數(%);ki為標樣中組分i的峰面積校正因子;Ai為標樣中組分i的峰面積,μV·s。

        然后,根據甲醇的保留時間和峰面積,采用外標法計算甲醇的質量濃度。

        4.3 樣品的測定

        5 關機

        分析結束后,先把色譜柱柱溫降至接近室溫,最后關閉色譜儀、電腦主機電源開關和載氣氣源。安捷倫7890色譜儀載氣氣路是電子流量計控制,儀器斷電或關機氣路就沒有流量,儀器待機狀態(tài)時,選擇柱溫較低的方法為當前方法。

        6 檢測注意事項

        1) 根據樣品中各組分的含量高低,選擇相應濃度的標氣標定校正因子,并建立相應的分析方法。

        2) 色譜儀在長時間處于待機狀態(tài)時,應關閉熱導池的電源,以保護熱絲及參比氣和載氣切換閥的使用壽命。

        3) 色譜運行一段時間后,提高色譜柱的使用效率,延長色譜柱的使用壽命[5],應適當提高柱溫活化色譜柱,除去色譜柱內吸附的揮發(fā)性雜質,以提高色譜柱的分離效能,保證分析結果的準確性。但活化溫度不能高于色譜柱箱內溫度限最低的那根色譜柱的溫度,即不能高于220℃。且不能長時間的、頻繁的活化柱子,避免色譜柱內的固定液在高溫下分解。

        4) 當色譜出峰情況發(fā)生變化后,原閥時間表不再適用于分析時,應及時修改閥時間表中各閥的開關時間,以滿足分析的要求,同時也延長了色譜柱的使用壽命,從而達到儀器長期穩(wěn)定運行的目的。

        5) 色譜在運行期間不可打開色譜柱箱,否則柱箱內的風扇會停止工作,同時柱溫會下降影響出峰。

        6) 色譜儀上各路載氣流速和各個閥切換時間一經調好后不能擅自轉動,否則儀器分析條件將發(fā)生變化。

        7) 帶水或其它液體樣氣要先將液體與樣氣分離才能采用色譜法測定,否則會損壞色譜柱。

        8)當出峰完畢后,譜圖上有峰,但未顯示保留時間或自動畫基線功能不能滿足要求時,要進行手動畫基線并選擇手動積分事件,所求得結果才是實際值。

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