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      淺談氣相色譜儀測定水樣中甲醇含量的注意事項與方法

      2019-08-06 03:00:54肖麗萍
      中國設(shè)備工程 2019年13期
      關(guān)鍵詞:氣相色譜儀鋼瓶注射器

      肖麗萍

      (大慶油田化工有限公司甲醇分公司,黑龍江 大慶 163413)

      現(xiàn)代色譜技術(shù)是當今研究最活躍、發(fā)展最迅速的儀器分析技術(shù)。它將濃縮、分離、測定結(jié)合起來,現(xiàn)已成為對復(fù)雜體系中組成和性質(zhì)相近組分進行分離測定的最重要分析手段。氣相色譜法(GC)是流動相為氣體的現(xiàn)代色譜技術(shù)之一,是應(yīng)用最廣的分離測定低沸點混合物的一種分析方法,能分析有機物、部分無機物、高分子和生物大分子等,具有分離效率高,分析速度快,靈敏度高,儀器易普及的特點。

      1 氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)

      氣相色譜儀由氣路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、色譜柱和柱溫、檢測系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)等組成。

      2 氣相色譜儀的操作

      2.1 基本操作

      2.1.1 氣體鋼瓶的正確使用

      鋼瓶的瓶嘴上有一閥瓣開關(guān)。用8 號扳手順時針方向旋轉(zhuǎn)為關(guān)閉,逆時針旋轉(zhuǎn)為開啟,在瓶嘴安裝上減壓閥后才能開啟鋼瓶。

      2.1.2 減壓閥的安裝與正確使用

      減壓表上裝有2 個彈簧壓力表,分別指示鋼瓶內(nèi)和減壓后的氣體壓力。壓力可由調(diào)節(jié)螺桿(T 形閥桿)調(diào)節(jié)。順時針方向旋轉(zhuǎn)增加出口壓力,逆時針旋轉(zhuǎn)則相反。

      2.1.3 氣路的檢漏

      將氮氣通往氣路系統(tǒng),觀察氣流是否通暢,然后關(guān)閉出口處,當充入0.3 ~0.5MPa 氮氣后,轉(zhuǎn)子流量計的轉(zhuǎn)子若下降到底,則表明流量計以后的氣路不漏氣。

      2.1.4 進樣操作

      (1)用注射器取樣時,應(yīng)先用丙酮或乙醚抽洗5 ~6次后,再用被測試液抽洗5 ~6 次,然后緩緩抽取一定量試液,此時若有空氣帶入注射器內(nèi),應(yīng)先排除氣泡后,再排去過量的試液,并用濾紙或擦鏡紙吸去針桿處所沾試液(切勿吸去針頭內(nèi)的試液)。

      (2)取樣后就立即進樣,進樣時要求注射器垂直于進樣品,左手撫著針頭防彎曲,右手拿注射器,迅速刺穿硅橡膠墊,平穩(wěn)、敏捷地推進針筒,用右手食指平穩(wěn)、迅速地將試樣注入,完成后立即拔出。

      (3)進樣位置及速度、針尖停留速度和拔出速度都會影響分析結(jié)果的重現(xiàn)性。一般進樣允許相對誤差2%~5%。

      2.2 氣相色譜儀在使用時要對照標準

      JJG700-2016《氣相色譜儀檢定規(guī)程》進行首次鑒定、后續(xù)檢定和使用中檢查。

      3 測水樣中甲醇含量的操作方法(以測廢水樣中的甲醇為例)

      3.1 實驗儀器和試劑

      氣相色譜儀:安捷倫6890N,氮氣鋼瓶,低噪音空氣泵,高純氫發(fā)生器,電腦。

      濾膜:0.45μm,色譜醇(含量99%),蒸餾水,吸量管5ml,容量瓶250ml,容量瓶50ml,萬分天平,軟滴管,洗瓶,小燒杯,廢液回收瓶,10μl 微量注射器。

      3.2 工作原理

      水樣中甲醇經(jīng)0.45μm 濾膜過濾后,用氫火焰離子化檢測器測定。以保留時間定性,峰面積定量。

      3.3 色譜條件

      HP-5 石英毛細管色譜柱(30m×0.25mmi·d,0.25μm),載氣為高純氮氣,流速2.0ml/min;柱溫40℃,保持;進樣口溫度250℃,分流進樣,分流比15:1;檢測器溫度280℃,氫氣流量45ml/min,空氣流量450ml/min。

      3.4 操作

      通載氣,啟動儀器,設(shè)定以上溫度條件。待溫度升至所需值時,打開氫氣和空氣,點燃FID(點火時,氫氣的流量可大些),緩緩調(diào)節(jié)氮氣、氫氣及空氣的流量,至信噪比較佳時為止。待基線平穩(wěn)后即可進樣分析。

      3.5 標準溶液的配置

      在250ml 容量瓶中加入50ml 二次去離子水,去皮歸零后加入約0.3ml 甲醇,再準確稱得甲醇重量為0.2567g,加水到刻度,此溶液的甲醇濃度為1.03mg/ml。

      3.5.1 標準曲線的繪制

      準確吸取甲醇標準溶液,分別取0.0、0.3、1.0、2.0、3.0、4.0ml,在50ml 容量瓶中用二次去離子水定容配制成含甲醇0.0、6.18、20.6、41.2、61.8、82.4mg/L 的標準溶液。各濃度分別進樣1.0μl 分析測定。得到各個濃度的色譜峰和保留時間,每個濃度做3 次,測量峰面積平均值。以甲醇含量為橫坐標、平均峰面積為縱坐標繪制曲線。

      標準曲線如圖1 所示。

      圖1 甲醇標準曲線

      此條甲醇標準曲線通過原點,并且是直線,說明儀器不存在系統(tǒng)誤差。標準曲線法的特點是簡便快速;不需要測定校正因子,計算簡單;其結(jié)果的準確性取決于操作條件是否穩(wěn)定和進樣量是否一致。從不確定度理論推算樣本的不確定度時,有兩個重要的結(jié)論。

      (1)標準曲線的重心點處,所查出來的樣品的不確定度最小。

      (2)標準的點數(shù)越多,樣品的不確定度越小。此法適用于工廠的控制分析,并且適用于大量樣品的分析。

      3.6 樣品的測定

      取0.45μm 濾膜過濾后的水樣,用10μl 量程的微量注射器取經(jīng)0.45μm 濾膜過濾后的1.0μl 進行測定。

      耐用性要求:甲醇具有極強的揮發(fā)性,所以取樣時需要現(xiàn)場過濾后,直接裝入密封容量瓶中。

      3.7 結(jié)果計算

      由氣相色譜儀自動計算分析結(jié)果,單位mg/L。此色譜法可應(yīng)用于甲醇濃度范圍為0.5 ~80.0mg/L 水樣的測定。

      (1)如果廢水樣中甲醇含量值測定值為52.2mg/L,小于80.0mg/L,即在測定范圍內(nèi),即有效,再測取平均值。

      (2)如果廢水樣中甲醇含量值測定值為0.0mg/L,再測取平均值仍為0.0mg/L,即標注小于0.2mg/L,此值為此法甲醇最低檢出濃度。

      (3)如果廢水樣中甲醇含量值測定值大于80.0mg/L,說明其含量值超過了測定范圍的最大值80.0mg/L,即說明此溶液需要稀釋后再測量。需要先估算一下與最大值相比縮小多少倍,才能在測定范圍內(nèi),如果含量測量值為151.3mg/L,則需要將廢水樣稀釋10 倍再來測,最后的測定結(jié)果取平均值再乘以10 即為此廢水樣的濃度。稀釋方法:取廢水樣5ml,在50ml 容量瓶用二次去離子水定容,即為稀釋了10倍的水樣。

      (4)數(shù)據(jù)測試完畢后,需要烘色譜柱,烘完后,調(diào)回測試溫度,等色譜儀溫度降到100℃以下,依次地關(guān)閉相應(yīng)儀器設(shè)備。

      (5)每周要配一次標樣,進行進樣,驗證儀器是否精確,還要定期做分析儀器校正的甲醇標準曲線。

      4 結(jié)語

      文中就部分內(nèi)容對氣相色譜儀的使用與構(gòu)造進行了闡述。測樣時,要按照正確的操作順序,調(diào)試儀器,洗凈玻璃器皿,避免誤差。按照操作規(guī)程,闡述了如何測定水樣中甲醇的含量,不要盲目過多地進濃度大的樣,以免損壞機器,造成損失。

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