化工论文
摘 要： 在我公司的安全生产过程中，经常需要对系统中气体的氨含量进行测定，从而保证工艺的稳定和人员的安全。传统方法使用的是兰舒仪法，测定过程繁琐，对操作者操作技能要求比较高，测定结果容易产生偏差，同时也会增大操作人员吸入氨气中毒的风险。采用装有PORAPAK-Q色谱柱、带有TCD热导检测器的安捷伦7890气相色谱仪进行测定，测定结果准确，操作方便，更加环保安全。
关键词 : 气相色谱法;氨含量;兰舒仪法;
Abstract： In the safety production process of our company,it is often necessary to measure the ammonia content of the gas in the system,so as to ensure the stability of the process and the safety of personnel. The traditional method is Lanshu method,the determination process is troublesome,the operator's operation skills are relatively high,and the determination results are easy to produce deviation. At the same time,it will also increase the risk of ammonia poisoning. After repeated tests,Agilent 7890 gas chromatograph with Porapak-Q column and TCD thermal conductivity detector was used for determination. The results are accurate,easy to operate and more environmentally safe.
Keyword： gas chromatography; ammonia content; Lanshu method;
在甲醇生产过程中，氨含量的测定是工艺生产重要的操作依据，对装置安全稳定运行具有重要意义。一般常量氨含量的分析使用的是兰舒仪法，需要配制溶液，操作复杂，并且操作者技能的差异可能造成分析误差。笔者尝试采用气相色谱法测定，取得了很好的效果。与兰舒仪分析法比较，分析速度和效率大大提高，准确度和精密度也能满足要求。
1、 测定原理
使用锡箔取样袋或者钢瓶取样，样品在气化室气化后随载气进入PORAPAK-Q色谱柱，通过热导检测器TCD进行检测，用外标法定量，以保留时间定性，峰面积定量，从而计算出气体中氨气的含量。
2 、材料和仪器
氨气标准气：氨气含量分别为1.20%、5.56%；取样钢瓶：双阀带快插接头250 mL,316不锈钢材质；锡箔取样袋：双阀，1 L；不锈钢减压阀。
安捷伦7890气相色谱仪，带有TCD热导检测器，PORAPAK-Q色谱柱，最高使用温度250℃；进样口：安捷伦专用填充柱进样口；六通阀：带辅助加热功能的全自动六通阀，配置2 mL定量环；安捷伦色谱工作站。
3 、色谱操作条件
载气：H2，含量大于99.99%，载气流速25 mL/min；色谱柱箱温度设置：70℃；进样口设置温度：150℃；检测器设置温度：250℃；氢气，含量大于99.99%，流量20 mL/min；参比气流量：30 mL/min；尾吹气流量：5 mL/min；阀箱温度90℃。
4 、分析步骤
4.1、 氨气标准气体的准备
将氨气标准气体钢瓶安装上不锈钢减压阀，保证不漏气，摇晃钢瓶使样品气混合均匀，用不锈钢管连接到色谱的进样口。
4.2、 建立校正曲线和校正表
打开载气的减压阀，调节气体出口压力到0.4 MPa左右，打开气相色谱的仪器电源，按上述参数进行设定，仪器自动达到设定的参数后，将氨气标气从低到高依次进入色谱，每个标准氨气样品进样3次，将3个样品峰面积的平均值作为基准峰面积，用保留值定性，峰面积进行定量，用外标法计算。为了测定含量大小不同的样品，按需要进行一、二级的校正。校正表见表1，校正曲线见图1。
表1 氨气校正表
图1 氨气校正曲线
4.3 、样品的测定
混匀样品。将取样器的出口连接在色谱进样口上，连接管线尽量短。打开取样锡箔袋或者钢瓶的出口阀调节适当的流量，充分清洗整个进样系统，管路置换30s以上，关闭锡箔袋或者钢瓶出口的阀门，待色谱置换气出口不再有气泡冒出时，按下色谱“开始”键。
色谱工作站将自动采集、记录色谱图，并根据样品的峰面积和原来的校正表数据计算出气体中氨气的含量。
将氨气样品连续进样平行测定3次，最后的结果以三次测定结果的平均值为准。图2为气体中氨气的色谱图。
图2 气体中氨气的色谱图
从图2出峰色谱图中可以看出，气体中氨的色谱峰峰形对称，不拖尾，无干扰峰，完全可以实现该样品含量的测定。
5 、检出限和标准曲线的相关系数
根据气体中氨的色谱图的出峰情况，按照噪声3倍计算，用此方法测定气体中氨的最低检出限为0.05%，可以满足正常的工作需要。
从校准曲线图1可以得出本方法气体中氨的标准曲线相关系数为1.000 00，符合分析化验要求。
6 、精密度和准确度的验证
6.1、 精密度
将所取气体样品按上面的操作步骤进样，六次测定的结果见表2。
表2 精密度验证表
6.2、 准确度
将标准气氨气含量为1.20%的气体，安装好减压阀调节合适的流量，按4.3的操作步骤进行进样，连续测定六次，并用兰舒仪法测定并对比。测定结果见表3。
表3 准确度验证表
7 、结论
由表2、表3可以得出，用气相色谱法测定气体中氨的含量，重复性好，且方法快速，操作简单，不需要任何化学药品和试剂，且分析的准确度、精密度都在规定的允许范围内。总之，对于气体中氨含量的测定，气相色谱法是一种既快速准确又环保的分析方法。
参考文献
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