淺談氣相色譜法中標氣使用系列制備

修銳　孫銀艷　張國瑩

【摘要】 本文分析了氣相色譜法在測定固定污染源廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的應用，介紹如何利用實驗室現有設備對甲烷標準氣體進行稀釋的具體方法。實驗結果顯示：甲烷標曲W=1.711611E-004×（A），相關系數0.99932;總烴標曲W=1.635883E-004×（A），相關系數：0.99901;測得甲烷標準偏差為0.7%。自行稀釋氣體繪制的標準曲線的相關系數和精密度都符合HJ 38-2017新標準中規定。

【關鍵詞】 甲烷標氣;氣相色譜法;標氣稀釋

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2018.04.020

Discussion on the Preparation of Standard Gas in Gas Chromatography

XIU Rui1，SUN Yin-yan1，ZHANG Guo-ying2

（1.Liaoning Tianyuan Environmental Monitoring Co.，LTD.，Benxi 117021，China;

2.Liaoning Tongzheng Testing Co.，LTD.，Shenyang 110026，China）

Abstract： This paper analyzes the application of gas chromatography in the determination of total hydrocarbon，methane and non methane total hydrocarbon in the fixed pollution source. It introduces how to use the existing laboratory equipment to dilute the methane standard gas. The experimental results show that the standard curve of methane is W=1.711611E-004×（A），the correlation coefficient is 0.99932，the standard curve of the total hydrocarbon is W=1.635883E-004×（A），the correlation coefficient is 0.99901，and the standard deviation of methane is 0.7%.The correlation coefficient and precision of the standard curve drawn from the self diluted gas accord with the HJ 38-2017 new standard.

Key words： methane standard gas;gas chromatography;standard gas dilution

HJ 38-2017《固定污染源廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 氣相色譜法》新標準即將實施。新標準是對HJ/T 38-1999《固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定 氣相色譜法》的修訂，修訂內容中改動最大的一項就是刪除了單點校準，改為繪制校準曲線法。以往檢驗檢測機構大部分采用單點比較的方法，隨著新標準的實施，校準曲線法成為唯一檢驗方法。新標準在校準系列制備過程中提到以100mL玻璃注射器或1L氣袋為容器，按1：1的體積比，用標準稀釋氣將甲烷標氣逐級稀釋，配制5個濃度梯度的校準系列;也可以向具有資質的生產商定制標氣系列。前一種方法配制低濃度的標氣出現誤差較大，而后一種方法對于許多中小檢驗檢測機構來說也是一筆不小的支出。利用實驗室現有設備自行對標氣進行稀釋，既可以隨時根據實際情況配制適宜濃度的標氣，也極大的減小成本支出。本次實驗就是利用現有實驗設備，對甲烷標氣自行稀釋配制校準系列，用氣相色譜法測定繪制校準曲線，通過判斷校準曲線的相對系數和相對標準偏差的數值是否在新標準規定范圍內來確定本實驗是否可行。

1 實驗原理

用標氣稀釋法，根據實際樣品情況配制適宜濃度的標準系列。將氣體標氣直接注入到具有氫火焰離子化檢測器的氣相色譜儀中，在總烴色譜柱和甲烷色譜柱上測定總烴和甲烷含量，分別對其含量與峰面積繪制校準曲線。

2 實驗主要儀器與試劑

GC9790Ⅱ 氣相色譜儀;JH-1 解析管活化儀;玻璃注射器50mL，100mL;甲烷標氣（10.15ppm）;高純氮氣（純度：99.999%）;甲烷色譜柱（不銹鋼，80～100目，GDX-502）;總烴色譜柱（不銹鋼，60～80目，硅烷化玻璃微珠）。

3 實驗方法

3.1 校準系列的制備

將100mL玻璃注射器（預先放入一片硬質聚四氟乙烯小薄片）與解析管活化儀的進口相連接，通過控制流速將高純氮氣緩慢的通入玻璃注射器中，在不施加外力的情況下將針管緩慢推至相應刻度。將注射器反復清洗3次后，準確采集90mL高純氮氣為底氣，用膠帽密封注射器口。用上述方法再將50mL玻璃注射器與甲烷標氣相連，采集一定量甲烷標氣。將含有甲烷標氣的玻璃注射器連接針頭，推動針管至10mL后迅速將針管內的甲烷標氣推入含有90mL高純氮氣的玻璃注射器內，混合得1.015ppm的甲烷標氣。采用相同方法配制含有甲烷標氣系列為2.030ppm，3.383ppm，4.06ppm，5.075ppm，8.120ppm，10.15ppm。

3.2 色譜條件

柱溫：50℃;檢測器溫度：170℃;進樣口溫度：120℃;氫氣壓力：0.12MPa;空氣壓力：0.08MPa;甲烷柱壓力：0.16MPa;總烴柱壓力：0.06MPa。

3.3 繪制曲線

由低濃度到高濃度的甲烷標氣通過六通閥依次注入氣相色譜儀，分別以總烴和甲烷濃度（ppm）為橫坐標，以其對應的峰面積為縱坐標，繪制總烴和甲烷的標準曲線。

4 實驗結果

4.1 標準曲線

氣相色譜法測得甲烷、總烴校準系列的峰面積，見表1、表2，繪制的標準曲線及相關系數見圖1和圖2。

4.2 精密度

重復配制6次濃度為1.015ppm的標氣進行測定，用外標法測定其濃度分別為1.0014ppm，1.0188ppm，1.0005ppm，1.0082ppm，1.0416ppm，1.0111ppm，計算其相對標準偏差為0.7%，符合新標準要求。

5 實驗結論

通過實驗室現有設備對甲烷標氣自行稀釋，用氣相色譜法進行測定，繪制校準曲線分別為：

1）甲烷標曲

W=1.711611E-004×（A） 相關系數：0.99932

2）總烴標曲

W=1.635883E-004×（A） 相關系數：0.99901

測得甲烷相對標準偏差為0.7%，符合新標準中規定數值，證明本實驗方法可行。

【參考文獻】

[1]? 白志鵬.空氣污染化學中兩個重要方面問題的研究[D].天津：南開大學，1995.

[2]? 國家環境保護總局.空氣和廢氣監測分析方法[M].北京：中國環境出版社，2003.

[3]? 固定污染源廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 氣相色譜法：HJ 38-2017[S].

【作者簡介】修銳（1970-），女，助理工程師，研究方向為食品、環境分析;孫銀艷（1986-），女，工程師，學士，研究方向為環境、化學分析;張國瑩（1982-），男，工程師，學士，研究方向為食品分析。