气相色谱法测定乙烯中的一氧化碳、二氧化碳含量

气相色谱法测定乙烯中的一氧化碳、二氧化碳含量

谷洪伟

大庆石化公司质量检验中心 

摘要：用气相色谱法测定乙烯中一氧化碳、二氧化碳的含量，并用两个色谱柱分离乙烯以获得相对保留时间。采用外标法建立了三种气体的标准曲线。通过精密度实验和精密度实验验证了检测方法的灵敏度和重现性，并测定了乙烯中一氧化碳、二氧化碳组分。

关键词：气相色谱法；一氧化碳；二氧化碳；关键词：检测器；色谱峰值

1前言

测定气体含量和分析方法的基本依据是其物理或化学性质。最常见的应用是用化学方法测定气体含量。气体含量可通过燃烧法或化学吸收法测定，通常超过1%。然而，如果乙烯中含有多种组分，用化学法、吸收法或量热法测定气体含量的准确度低，分析时间长，可操作性低，误差大。气相色谱法是一种以气体为流动相的色谱分离和分析方法。样品通过载气进入色谱柱，由于色谱柱的输出时间不同，组分可以相互分离。利用检测器和数据处理系统，可以根据色谱峰时间对气体进行定性分析；根据色谱峰的高度和面积可以对气体进行定量分析。

2.实验部分

2.1试剂和仪器

气相色谱仪（日本岛津gc-7ag），配备FID检测器、十通气体注入阀和CIA数据处理系统。试剂包括医用氧化铝、碳酸钠和硝酸镍。标准一氧化碳、二氧化碳和甲烷气体从大连达特气体有限公司购买。一氧化碳、二氧化碳检测限分别为4.89、20。

2.2气相色谱条件

1号色谱柱为1m×3mm不锈钢色谱柱，填充80个TDx筛孔，2号色谱柱为Porapak Q色谱柱，柱温箱温度55℃，甲烷转化温度375℃，进样2ml，检测器温度210℃，氮气流速约25ml/min，氢气流速为45ml/min，空气流速为400ml/min。

2.3实验原理

乙烯注入气相色谱仪后，由于色谱柱的固定相和载气中不同气体组分的吸附能力差异较大，气体组分在载气相和固定相之间反复吸附和解吸。通过1号色谱柱和2号色谱柱的重新分配过程，将它们相互分离，并按分离时间顺序依次进入氢火焰离子检测器进行检测，测定一氧化碳，根据标准气体的相对保留时间计算乙烯中的二氧化碳，并用外标法计算乙烯中一氧化碳、二氧化碳的含量。

3结果和讨论

3.1标准曲线的建立

一氧化碳和二氧化碳的含量分别按外标方程式R2=9990和y=179990计算；Y=12,87X-1,05，R2=09996；Y=12.99X-0.12。R2=0.9998。其中x为气体浓度，y为气相色谱峰面积检测值，一氧化碳、二氧化碳的相对保留时间分别为1.081min、1.787min。

3.2返回时间的确定

为了满足氯气和氯化氢中一氧化碳和二氧化碳的分析，使用一个十通阀将二氧化碳通过I柱排出系统后的部件吹出，以防止氯气、氯化氢和水腐蚀进入系统。确定反吹时间的依据是：在上述色谱操作条件下，加入浓度为1的标准气体，通过十通阀切换控制记录标准气体中二氧化碳的峰面积。与二氧化碳峰面积减少相对应的时间是反吹时间。反吹效应见表3和图2。从图中可以看出，当反吹时间小于1.15min时，二氧化碳的峰面积显著减小，因此反吹时间为1.15min，即十通阀的关闭时间为1.15min。

3.3准确度的测量

分别选择标准低浓度一氧化碳、二氧化碳，通过测量标准气体含量来确定测量结果的准确性，结果如表1所示。

国家标准规定标准气相色谱法的相对误差范围在±20%以内。结果表明，相对误差在国家有关标准的范围内，准确度满足标准要求。

3.4精度测量结果

连续五次测定低浓度一氧化碳、二氧化碳和甲烷标准气体的气相色谱峰面积，并计算相对标准偏差。从计算结果来看，标准偏差的相对结果小于1%，表明该检测方法具有较高的重复性和准确性。

3.5乙烯中一氧化碳、二氧化碳的测定结果

使用实验确定的检测方法，通过气相色谱仪注入待测乙烯，根据标准气体的相对保留时间定性分析一氧化碳、二氧化碳，并记录峰面积。

4结论

用气相色谱法测定乙烯中一氧化碳、二氧化碳含量具有较高的精密度和灵敏度，分离峰形状良好。所建立的标准检测方法简单易行，能够满足乙烯中一氧化碳、二氧化碳的检测要求。

参考文献

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