氣相色譜法測(cè)定非甲烷總烴時(shí)標(biāo)氣選用探討

朱丹

摘 要：氣相色譜法檢測(cè)環(huán)境空氣和廢氣中非甲烷總烴的方法存在諸多問題。針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)參考?xì)怏w的選擇方面做了對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明，使用甲烷和丙烷混合氣體作為標(biāo)準(zhǔn)參考?xì)怏w最佳，測(cè)定結(jié)果也最穩(wěn)定。氣相色譜儀配置選擇雙進(jìn)樣口、雙色譜柱和雙檢測(cè)器。

關(guān)鍵詞：氣相色譜法 環(huán)境空氣和廢氣 碳?xì)浠衔?甲烷和丙烷 探討

中圖分類號(hào)：O65 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2018）02-0-01

前言

甲烷是最簡(jiǎn)單的烴，主要用作燃料和炭黑、氫、乙炔、甲醛等物質(zhì)的制造。非甲烷總烴通常是指除甲烷以外的所有可揮發(fā)的碳?xì)浠衔锛捌溲苌铮ㄆ渲兄饕荂2 ～ C8），環(huán)境中的烴類化合物主要來源于汽油揮發(fā)、工業(yè)排放、汽車尾氣和植物的生物作用排放。環(huán)境中烴類濃度過高會(huì)直接危害人體健康，還會(huì)與空氣中的氮氧化物經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，有巨大危害，另外，烴類還是溫室效應(yīng)的主要成分，因此減少烴類化合物及其衍生物的排放及管理是迫在眉睫的重大任務(wù)。監(jiān)測(cè)揮發(fā)的碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏募夹g(shù)也需要日益發(fā)展和更新。

環(huán)境空氣 總烴的測(cè)定 氣相色譜法（HJ 604-2011）中規(guī)定使用甲烷單一成分標(biāo)準(zhǔn)氣體，而固定污染源排氣中非甲烷總烴的測(cè)定 氣相色譜法 （HJ-T 38-1999）中規(guī)定使用甲烷丙烷混合氣體作為標(biāo)準(zhǔn)氣體。

一、實(shí)驗(yàn)原理

用雙色譜柱雙氫火焰離子化檢測(cè)器氣相色譜儀，注射器直接進(jìn)樣，分別測(cè)定樣品中的總烴和甲烷含量，同時(shí)以除烴空氣測(cè)定空白值，以扣除總烴色譜峰中空白干擾。

二、儀器配置及條件

氣相色譜儀，雙進(jìn)樣口，雙不銹鋼填充柱，雙檢測(cè)器，全玻璃注射器進(jìn)樣。

測(cè)定條件：汽化室溫度80℃；色譜柱溫度100℃；檢測(cè)器溫度200℃；載氣流量：99.99%N2：甲烷柱：45ml/min，總烴柱：20ml/min，H2：35ml/min，壓縮空氣：350ml/min；尾吹氣：5ml/min。

三、實(shí)驗(yàn)過程

標(biāo)準(zhǔn)參考?xì)怏w的選擇時(shí)，選擇標(biāo)準(zhǔn)參考?xì)怏w的組成，并配制不同的氣體濃度，測(cè)定峰面積，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并參照標(biāo)準(zhǔn)折算出不同點(diǎn)以碳計(jì)時(shí)非甲烷烴的濃度。

1.用濃度為10ppm的甲烷氣體作為標(biāo)準(zhǔn)氣體，甲烷氣體的質(zhì)量濃度為7.05mg/m3，總烴只是甲烷氣體，碳的質(zhì)量濃度與甲烷氣體質(zhì)量濃度相同

2.用濃度為10ppm甲烷加10ppm丙烷混合氣體做標(biāo)準(zhǔn)氣體，甲烷氣體的質(zhì)量濃度為5.36mg/m3，甲烷氣體的質(zhì)量濃度為7.05mg/m3，總烴是甲烷和丙烷混合氣體，碳的質(zhì)量濃度為21.43mg/m3。

總烴的標(biāo)準(zhǔn)曲線為：y = 0.1181x + 0.14936，R = 0.9997

通過以上標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制的結(jié)果可以看出，使用甲烷氣體和丙烷氣體混合標(biāo)準(zhǔn)氣體，測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性比甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣體測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性較好。

3.兩種標(biāo)準(zhǔn)氣體相互作為被測(cè)氣體進(jìn)行檢測(cè)：

以甲烷氣體作為標(biāo)準(zhǔn)氣體，甲烷和丙烷混合氣體作為樣品測(cè)定得以下結(jié)果：

理論總烴濃度為12.858mg/m?，甲烷濃度為1.6494mg/m?，非甲烷總烴濃度為11.2086mg/m?。實(shí)際測(cè)定非甲烷總烴濃度結(jié)果的平均值為11.2696mg/m?，標(biāo)準(zhǔn)偏差0.48mg/m?，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.3%。

以甲烷氣體和丙烷氣體混合氣體作為標(biāo)準(zhǔn)氣體，甲烷氣體作為樣品測(cè)定得以下結(jié)果：

理論總烴濃度為4.23mg/m?，甲烷濃度為4.23mg/m?，非甲烷總烴濃度為0mg/m?。實(shí)際測(cè)定非甲烷總烴濃度結(jié)果的平均值為0.046mg/m?，標(biāo)準(zhǔn)偏差0.0055mg/m?，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為12%。

以甲烷和丙烷混合氣體標(biāo)準(zhǔn)氣體，甲烷和丙烷混合氣體作為樣品測(cè)定得以下結(jié)果：

理論總烴濃度為12.858mg/m?，甲烷濃度為3.216mg/m?，非甲烷總烴濃度為9.642mg/m?。實(shí)際測(cè)定非甲烷總烴濃度結(jié)果的平均值為9.7174mg/m?，標(biāo)準(zhǔn)偏差0.14mg/m?，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.4%。

四、結(jié)論

通過以上實(shí)驗(yàn)證明，單一成分的標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度變化較大，測(cè)定結(jié)果不穩(wěn)定，混合標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度變化小，測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定。故為保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性選用甲烷和丙烷混合氣體作為標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)氣體。