氣相色譜法測定氣體中的氨含量

張潔，王希闖

（河南能源化工集團，河南龍宇煤化工有限公司，河南永城 476600）

在甲醇生產過程中，氨含量的測定是工藝生產重要的操作依據，對裝置安全穩定運行具有重要意義。一般常量氨含量的分析使用的是蘭舒儀法，需要配制溶液，操作復雜，并且操作者技能的差異可能造成分析誤差。筆者嘗試采用氣相色譜法測定，取得了很好的效果。與蘭舒儀分析法比較，分析速度和效率大大提高，準確度和精密度也能滿足要求。

1 測定原理

使用錫箔取樣袋或者鋼瓶取樣，樣品在氣化室氣化后隨載氣進入PORAPAK-Q 色譜柱，通過熱導檢測器TCD進行檢測，用外標法定量，以保留時間定性，峰面積定量，從而計算出氣體中氨氣的含量。

2 材料和儀器

氨氣標準氣：氨氣含量分別為1.20%、5.56%；取樣鋼瓶：雙閥帶快插接頭250 mL，316不銹鋼材質；錫箔取樣袋：雙閥，1 L；不銹鋼減壓閥。

安捷倫7890 氣相色譜儀，帶有TCD 熱導檢測器，PORAPAK-Q 色譜柱，最高使用溫度250℃；進樣口：安捷倫專用填充柱進樣口；六通閥：帶輔助加熱功能的全自動六通閥，配置2 mL定量環；安捷倫色譜工作站。

3 色譜操作條件

載氣：H2，含量大于99.99%，載氣流速25 mL/min；色譜柱箱溫度設置：70℃；進樣口設置溫度：150℃；檢測器設置溫度：250℃；氫氣，含量大于99.99%，流量20 mL/min；參比氣流量：30 mL/min；尾吹氣流量：5 mL/min；閥箱溫度90℃。

4 分析步驟

4.1 氨氣標準氣體的準備

將氨氣標準氣體鋼瓶安裝上不銹鋼減壓閥，保證不漏氣，搖晃鋼瓶使樣品氣混合均勻，用不銹鋼管連接到色譜的進樣口。

4.2 建立校正曲線和校正表

打開載氣的減壓閥，調節氣體出口壓力到0.4 MPa左右，打開氣相色譜的儀器電源，按上述參數進行設定，儀器自動達到設定的參數后，將氨氣標氣從低到高依次進入色譜，每個標準氨氣樣品進樣3次，將3個樣品峰面積的平均值作為基準峰面積，用保留值定性，峰面積進行定量，用外標法計算。為了測定含量大小不同的樣品，按需要進行一、二級的校正。校正表見表1，校正曲線見圖1。

表1 氨氣校正表

圖1 氨氣校正曲線

4.3 樣品的測定

混勻樣品。將取樣器的出口連接在色譜進樣口上，連接管線盡量短。打開取樣錫箔袋或者鋼瓶的出口閥調節適當的流量，充分清洗整個進樣系統，管路置換30 s以上，關閉錫箔袋或者鋼瓶出口的閥門，待色譜置換氣出口不再有氣泡冒出時，按下色譜“開始”鍵。

色譜工作站將自動采集、記錄色譜圖，并根據樣品的峰面積和原來的校正表數據計算出氣體中氨氣的含量。

將氨氣樣品連續進樣平行測定3次，最后的結果以三次測定結果的平均值為準。圖2 為氣體中氨氣的色譜圖。

圖2 氣體中氨氣的色譜圖

從圖2出峰色譜圖中可以看出，氣體中氨的色譜峰峰形對稱，不拖尾，無干擾峰，完全可以實現該樣品含量的測定。

5 檢出限和標準曲線的相關系數

根據氣體中氨的色譜圖的出峰情況，按照噪聲3倍計算，用此方法測定氣體中氨的最低檢出限為0.05%，可以滿足正常的工作需要。

從校準曲線圖1 可以得出本方法氣體中氨的標準曲線相關系數為1.000 00，符合分析化驗要求。

6 精密度和準確度的驗證

6.1 精密度

將所取氣體樣品按上面的操作步驟進樣，六次測定的結果見表2。

表2 精密度驗證表

6.2 準確度

將標準氣氨氣含量為1.20%的氣體，安裝好減壓閥調節合適的流量，按4.3的操作步驟進行進樣，連續測定六次，并用蘭舒儀法測定并對比。測定結果見表3。

表3 準確度驗證表

7 結論

由表2、表3可以得出，用氣相色譜法測定氣體中氨的含量，重復性好，且方法快速，操作簡單，不需要任何化學藥品和試劑，且分析的準確度、精密度都在規定的允許范圍內。總之，對于氣體中氨含量的測定，氣相色譜法是一種既快速準確又環保的分析方法。