GC9890灵华色谱仪检测焦炉煤气中低含量的萘

GC9890灵华色谱仪检测焦炉煤气中低含量的萘概述：

      用此法测定焦炉煤气中萘含量的重现性很好，结果的准确度和精密度较高。

     本实验方法操作简便，分析周期由国标的3～4小时缩短到20～30min，能够满足冷轧监控分析的需要。

      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，用注射器直接取煤气样，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国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：灵华仪器 GC-9890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玻璃注射器，9号注射针头吸收瓶：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zui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注射器抽取煤气约12Oral，立即塞紧，在室温下放置5rain，使煤气温度与室温相 同。将注射器内体积准确调节至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*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、极性、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*柱前压为120—170kPa、*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，且乙醇无毒，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

zui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，计算其误差情况。

      标样的配制值与本色谱法的测定值很接近，其zui大相对误差小于5．00％ ，其准确度能满足冷轧厂监控分析的要求。

精密度的测定

      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，该方法的精密度能满足样品测定的要求。