空分气体中痕量CO和CO2的GC-HFID分析 空分气体中痕量CO和CO2的GC-HFID分析

空分气体中痕量CO和CO2的GC-HFID分析

  • 期刊名字:分析仪器
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  • 论文作者:郑利红,夏卫星,蒋健,仵春祺,汪新
  • 作者单位:中国石油独山子石化公司乙烯厂
  • 更新时间:2020-03-23
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论文简介

2006年第4期分析仪器(3)采用HPIC测定阿魏酸,其平均回收率为3高晓燕,孟艳彬,赵春颖.中国现代应用药学杂志,2003100.9%,RSD=1.5%。说明,HPLC是一种简便、快速、准确的测定方法,为制定生发胶囊质量标准提4马民伟,周慧娟中草药,200,34(6):524-525供了可靠的依据。5朱蕙,查仲玲,杨瑜等.医药导报,2003,22(12):887参考文献6房方,王磊,李根林.广西师范大学学报(自然科学版),2004,22(1):74-761张洪,孙胜国,张凌.药物分析杂志,1995,15(1):47-482陈勇,程智勇,韩凤梅.湖北大学学报,2000,22(3):278收稿日期:2006-05-23281Determination of ferufic acid content in shengfa capsule by HPLC. Wang Hui. Zhang Xianzhou. SonJinchun (Department of pharmaceuticals, Renmin Hospital of Wuhan University, Wuhan, 430060)Objective: To establish a method for determing content of ferufic acid in Shengfa capsule by hPlc.Methods: A Zorbax SB-Cis(250mmX4. 6mm, 5um) was used with acetontrile: 1% acetic acid (35: 65)asmobile phase and detection at 320nm. Result The linear range is 10-500mg(r=0.9999)and the meanrecovery is 100.9%. RSD=1.5%. Conclusion: The methods is rapid, simple and accurate.应用技术常英英泰英功空分气体中痕量CO和CO2的GC-HFID分析郑利红夏卫星蒋健仵春祺汪新(中国石油独山子石化公司乙烯厂,独山子,833600)摘要当空分装置內富集了大量的一氧化碳和二氧化碳时,容易导致空分主冷凝蒸发器发生爆炸并引起泄漏因此准确测定空分气体中痕量一氧化碳和二氧化碳有着重要的意义。本文介绍采用气相色谱法-氢火焰离子化检测器分析空气和氮气中痕量一氧化碳和二氧化碳,并对分析条件进行了优化关键词空分一氧化碳二氧化碳气相色谱法氢火焰离子化检测器剂柱柱温为370℃,柱效为1.10。为了准确分析,对1前言载气和辅助气在使用前必须进行净化。当空分装置內富集了大量的一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO)时,容易导致空分主冷凝蒸发器发2实验部分生爆炸并引起泄漏,因此准确测定空分气体中痕量2.1仪器设备CO和CO2有着重要的意义。本文介绍采用气相色美国PE公司的气相色谱仪及工作站;自制的谱法(GC)-氫火焰离子化检测器(HFID;带有镍催 porapak N色谱柱;自装填催化加氢镍催化剂(催化化剂转化炉)分析空气和氮气中痕量CO和CO2,并加氢镍催化柱和氢火离子化焰检测器连为一体);对分析条件进行了优化:选择自制的 porapak N色0.5mL的流通阀进样系统。谱柱;载气流速为45mLJ/min,柱温为75℃,镍催化2.2分析流程分析仪器2006年第4期分析流程图如图1所示。气路流程图如图2所示。3.1载气及辅助气中杂质对分析的影响载气及辅助气中杂质对GC分析的影响主要有以下三个方面(1)载气中的H2O和辅助气中的H2O、COCO3等无机成分杂质通过HFID火焰时,使其形状和温度发生改变,造成CO2出负峰、CO峰形不正常,从而无法定量CO和CO2的准确含量。载气和辅助气净化前的纯氮气色谱图如图4所示。载气和图1分析流程图辅助气净化后的纯氮气色谱图如图5所示。高效净化器空气氢气图2外气路连接流程图2.3色谱分析条件图4载气和辅助气净化前的纯氮气色谱图优化色谱分析条件如表1所示。表1优化色谱分析条件柱温检測器温度气体流量色谱柱(mL/min)porapak M色谱柱37045(载气:N2)图5载气和辅助气净化后的纯氮气色谱图(2mX3mm的不锈钢管;55(助燃气:H2)80~100目;老化温度400(燃烧气:空(2)载气和氢气中的CO、CO2杂质和样品中200C;老化时间2h)的CO、CO2通过镍催化柱(在H2存在的情况下)催化加氢镍催化柱350~38都转换成甲烷.载气中CO和CO2转化的甲烷直接20~30cm×3mm的不锈钢管:80~100目;制备方影响分析的准确度(一般要求载气中所含待测组分法见GB3394)浓度应比样品中该组分浓度低一个数量级)。载气净化前、后微量CO2测定结果如表2所示2.4标准色谱谱图表2载气净化前、后微量CO2测定值(mL/m3)按照表1的色谱分析条件,对标准样品进行了标气CO2浓度(a)1.000.50分析,得到的标准色谱图如图3所示,载气净化前标气实测值(b)0.17载气净化后标气实测值(c)1.02差值(a-c)mL/m30.02图3氮气中痕量CO和CO2标准色谱图2006年第4期分析仪器3)载气中的氧含量过高,影响火焰燃烧,使基筛去除。碱石棉对H2O和CO2虽然也有很好的吸流高,造成CO和CO峰形不正常,基线下飘,从而收作用,但气体中旳碱性物质会对色谱仪造成腐蚀。无法准确定量(见图6)。所有的净化剂都需要定期进行再生活化,具体CO的活化方法是:HNC型高效气体净化脱氧管要在l10℃下通H22小时,再继续通氮气冷却至室温;硅胶要放在120℃烘箱中烘至变成兰色;TCO净化管要在150℃下通氮气3小时,再继续通氮气冷却至室温;分子筛要在400~450℃高温炉中煅烧10~20小时;还原的银粉要用浓硝酸溶解,生成硝酸银溶液,然后缓慢加入氢氧化钠溶液,直至氢氧化银完全沉淀,抽滤并用不含CO的水洗涤沉淀1~2次,通入不含CO2的空气和氮气进行干燥,然后放入水浴cO中加热至85~88℃(开动抽气泵),直至成为棕黑色粉末状固体。3.3载气流速和柱温的优化图6载气净化前CO和CO2色谱图采用三因素优化分离法,对载气流速、柱温和催综上所述,载气和辅助气中杂质使得GC无法化剂柱的柱温进行优化选择。通过27次(3)优化准确定量分析空分气体中CO和CO2,因此对载气实验(柱温:80C、75C、90℃;镍催化剂柱柱温:及辅助气在使用前必须进行净化.才能保证分析的350C、370C、380℃;流速:24mL/min、45mL/min准确性。50mL/min),本实验选择的载气流速为45mL3.2载气及辅助气的净化min,柱温为75℃,镍催化剂柱柱温为370℃,柱效为载气中杂质对GC分析的影响是很大的。载气1.10。中的杂质会缩短色谱柱的使用寿命,降低柱效率,引4色谱柱的选择3起基线漂移、噪声增大,降低检测器的效率和响应,GB/T8984.1-1997《气体中一氧化碳、二氧化最主要的是使微量测定不准确。为了消除气体中杂碳和甲烷的测定气相色谱法》中使用的色谱柱固定质对分析的影响,对载气和辅助气必须在使用前进相为TDX-01。而实际分析中用这种色谱柱分析行净化。气体净化流程图如图7所示。氮气中CO和CO2时,CO和CO2出的是合峰而无法准确定量单个组分的含量。2001年5月16日至色谢柱18日在北京举行的气体分析仪应用新技术研讨会或检测器上,对于CO和CO2合峰问题也没有找到好的解决5办法。笔者根据不同固定相的分离特性,选择使用固定相 porapak N,从而完全解决了CO和CO2合峰的问题。氮气中CO和CO2合峰色谱图见图5和图8。图7气体净化流程图图中,1内装填了高效除氧剂(HNC型高效气体净化脱氧管);2、5、6中装填了硅胶和5A分子筛主要用于吸附气体中的H2O和CO2;3中装填了图8氮气中一氧化碳和二氧化碳合峰色谱图氧化碳吸附剂(TCO净化管).用于吸附CO;4中装5色谱柱吸附对分析的影响填了氧化银,主要为了与痕量碳氢化合物氧化生成用GC分析气体中微量CO、CO2和甲烷时所使分析仪器2006年第4期果高浓度的样品进入色谱柱,短时间內很难完全脱相关系数。表4所示的相关系数表明,色谱柱的线附,造成分析结果偏大。因此使用这类柱时,最好是性比较好,可以用直线方程计算组分浓度。专机专用,先进百分级含量的一氧化碳、二氧化碳表4标准工作曲线方程甲烷和乙烷混合标气(底气为氮气),再进痕量一氧化碳和二氧化碳标气(底气为氮气)。标准工作曲线方程相关系数进百分级标样1小时后进微量级标样的色谱图C=0.00000655A-0.000004140.9992如图9所示。进百分级标样8小时后进微量级标样的色谱图如图10所示。3.7准确性验证CO CH用GC分析标准气体,在积分仪上建立了各组分的校正因子,再用此标准气体反校结果(见表5)从表5可以看出,相对误差均<20%,表明该方法完全可以满足分析的要求图9进百分级标样1小时后进微量级标样色谱图表5分析准确性验证结果组分名称标准含量测定含量相对误差(×106)(×106CHC2 H60.21CO,0.20图10进百分级标样8小时后进微量级标样色谱图4结论本文介绍了先通过镍催化柱将CO和CO2转从图9和图10可以看出,多出了甲烷和乙烷峰.因此必须经过长时间的脱附,才能准确测定化成甲烷有机化合物,再用HFID进行检测的GC3.6校正方法HFID法。分析中选择自制的 porapak N色谱柱,载气流速为45mL/min,柱温为75℃,镍催化剂柱柱为了保证分析数据的准确性,采用了多点校正法。用标准气(见表3)制备了在气态氮中CO与温为370℃,柱效为1.10。为了定量分析准确,对载气和辅助气在使用前必须进行净化。在上述条件CO2体积分数分别为1/1、1/2、1/3、1/4、1/5的标准混合样品系列,按照表1分析条件分别对标准混合下,采用GC-HFID准确测定出空分气体中痕量样品系列进行分析,对每一种成分所对应的色谱峰CO和CO2的含量进行积分处理,由积分仪线性拟和计算出每个组分参考文献峰的校正因子,也可以通过每种组分的浓度和面积华东化工学院分析化学教研组.分析化学(第二版).上用计算机或计算器得到每种成分的标准工作曲线和海:高等教育出版社,1985:366-410表3标准气组分浓度(分析前稀释5倍)2吉林化学工业公司研究院.气相色谱实用手册.北京化学工业出版社,1982:1-120组分名称浓度(mL/m2)3李浩春.分析化学手册第五分册(第二版).北京:化学工CO,1.0业出版社,2004:58-66底气收稿日期:2Determination of trace CO and CO in separated air by gas chromatography. Zhang lihong, Xia weixing, Jiang Jian, Wu Chungi, Wang Xin(Ethylene Complex, Petro China group Dushanzi Petrochem-ical Com pany, Dushanzi, 833600)Accurate determination of CO and CO2 in separated air is very important for air spearating apparatus

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