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GC7980系列 郑州泽铭色谱仪检测焦炉煤气中低含量的萘
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生产厂家郑州泽铭科技有限公司,是集分析仪器及相关产品的销售和技术咨询、外仪器于一体的企业。主要业务涉及产、进口仪器,公司在广大用户的支持和公司员工的不断努力下,业务不断发展,现已成为内化学分析仪器、生化仪器设备及消耗品的供应商,公司在产品技术和服务上脚踏实地、不断进取,产品一直以“高实用、高性能、低价格、免维护”的产品为客户提供服务。
用此法测定焦炉煤气中萘含量的重现性很好,结果的准确度和密度较高。
本实验方法操作简便,分析周期由标的3~4小时缩短到20~30min,能够满足冷轧分析的需要。
本方法定量下限低,灵敏度高,可准确测定出煤气中2rag/m。的萘,能够满足冷轧煤气技术指标的要求。
本方法采用无分流分析法测定煤气中萘,用器直接取煤气样,用无水乙醇作吸收剂,用保留时间定性,用外标法定量。与传统的苦味酸法及标的气相色谱法相比,灵敏度大大提高(可以准确测定出含量低于5mg/m3的萘),分析周期由3—4小时缩短到15—20分钟,具有定量下限低、进样量少、操作简便、结果准确等优点。
仪器和试剂
色谱仪:泽铭仪器 GC7980系列
毛细柱:SE—54 (30m×0.25mm×0.5μm)
检测器:FID
数据处理:SD-2020色谱工作站
进样器:10μl微量进样针
取样器:100ml玻璃器,9号针头吸收瓶:5ml
萘:色谱纯
无水乙醇:分析纯
分析原理
所谓无分流分析法就是设定色谱柱*初温度为较低温度(50—60℃),注入试样前关闭分流口,注入样品汽化后,待试样大部分导入柱内后(1—2min),打开分流口,升高柱温,将在低温时凝聚在柱前端的成分洗脱、分离、检测的方法,一般适用于沸点较高的低浓度样品的分析。但此方法易使化合物热分解,因而不适合易热分解化合物的分析。
色谱分析条件
柱温:60℃(2min) 200℃(5min)
汽化温度:2OO℃ 检测器温度:200℃
柱人口压力:140kPa 空气压力:50kPa
氢气压力:60kPa 分流流量:40.8ml/min
隔垫吹扫:12.2ml/min 尾吹:32ml/min
采样时间:1.5min 进样器:10μl
定性方法
在选定的条件下,依次用l0μl的进样针分别注人l μl乙醇和5%萘乙醇溶液,其保留时间分别为2.98min、7.04min,确定在这两保留时间处的峰依次对应乙醇、萘。
标准曲线的绘制
用微量进样针抽取标准样品(2、5、l0、20、50mg/m’)lμl注人色谱柱,测量萘的峰面积,每个标样分析2次测量萘的峰面积,取平均值后按外标法绘制标准曲线,其回归系数r=0.999562,线性关系良好。
样品分析
在煤气取样口用lOOml器抽取煤气约12Oral,立即塞紧,在室温下放置5rain,使煤气温度与室温相 同。将器内体积准确调节lOOml,然后将针尖浸入预先装入了2ml乙醇的吸收管底部,以1O一15ml/min的速度均匀地通过吸收液。抽取1 μl吸收液注入色谱仪进行分析,从工作曲线上查取相应的分析结果,换算成标准状态下的干煤气中的萘含量。
色谱分析条件的选择
柱温的选择
在实验中,正确设置柱箱温度对于获得良好的分析结果十分关键。根据无分流分析法的原理,应先设置较低的初始温度使溶剂峰流出而其它组分滞留于柱前端,待大部分试样导人柱内后再采用合适的程序升温使待测组分萘在*佳分离温度下出峰与其它组分获得良好分离,通过大量的对比 实验,当程序升温设置为:
60℃(2min) 200℃(5min)时,分离效果好,峰形尖锐,萘保留时间为7.04min。
气化、检测温度的选择
气化温度取决于样品组分的挥发性、性、沸点范围、进样量、热稳定性等因素,在保证样品不分解的前提下,一般选择比平均沸点高3O一50℃,适当提高汽化温度对分离及定量有利。故汽化温度选择为200℃。
检测器温度也不能低于柱温,防止分离后的组分滞留堵塞喷嘴造成污染而FID灵敏度降低,实验选择检测器温度为200℃。
载气压力和流量的选择
载气压力和流量是色谱实验分析的一个重要操作条件,载气流量过大则基线不稳、噪声大、峰分离不开,太小则FID灵敏 度下降,造成前延峰及分析时间长。内径为0.25mm的毛细管色谱柱的*佳柱前压为120—170kPa、*佳柱流量为2.0—3.Oml/min,故在 120kPa,140kPa,160kPa下试验,发现当柱前压力140kPa时各组分分离较好,且满足分析时间短的要求,故选择柱前压为140kPa。
氢气与空气流量选择
当载气流量固定时,氢气流量增大,响应值增大;而空气除提供助燃外,还能带走离子室中的水分、二氧化碳达到清除作用,响应值也在一定范围内随空气流量而增加。载气,氢气与空气的流量比一般为1:1:10,故选择氢气流量为60kPa、空气流量为600kPa。
吸收剂的选择
因净煤气中萘含量较低,故必须选择适当的溶剂将煤气中的萘吸收浓缩,以提高检测的灵敏度和准确度。吸收剂沸点必须与分析样品中萘的沸点拉开差距以保证在色谱上能*分离,且对萘的吸收溶解能力好,所以分别选取了二甲苯,丙酮,无水乙醇作对照实验,结果表明丙 酮,吸收萘不*,乙醇吸收效果与二甲苯差不多,且乙醇无,故选用乙醇作吸收液。
吸收液体积试验
在同一条件下取4份煤气样,分别用lml、2ml、3ml、4ml乙醇吸收lOOml塔前塔后煤气,比较结果如表1。从表中可以看出2ml溶剂即可吸收*。
吸收速度选择
在同一条件下取5份试样以不同的速度鼓泡发散,分别测定吸收液中萘的含量,并同时取样用苦味酸法测定。结果表明,吸 收速度越快吸收越不*,当鼓泡速度在l5~25ml/min时,萘基本上*吸收,测定结果与活性炭吸附法测定结果相同,故实验中选择20ml/min 的鼓泡速度。
方法评价
*低检测限的测定
以1μl微量进样器分别取5mg/m3的萘标样0.1μ l、0.2、0.3μ 1l在选定的色谱条件下测定萘的峰面积,发现当进样量为0.4μ l(即相当于2mg/m 3)时,在7.04min处出现了明显的萘峰,峰高为821μ v,其理论塔板数为305079,分离度为2.55。
准确度的测定
为测定本法制准确性,分别配置多组萘含量不一的标样,依分析条件进行测定,计算其情况。
标样的配制值与本色谱法的测定值很接近,其*大相对小于5.00% ,其准确度能满足冷轧厂分析的要求。
密度的测定
从同一取样点取得的煤气样品在同一条件进行多次平行测定,其测定结果可知,该方法的密度能满足样品测定的要求。