六氟化硫降解产物中含量检测方案(气相色谱仪)

AN_C_GCMS-53 气质联用仪测定六氟化硫降解产物 李景林 赵素丽赛默飞世尔科技(中国)有限公司 关键词 气相色谱；气质联用仪；六氟化硫；气质联用 引言 六氟化硫是一种人工合成的惰性气体，具有良好的绝缘性能及优异的灭弧性能，是一种新一代的超高压绝缘介质材料，广泛的应用于断路器、高压变压器、年气封闭组合电容器、高压传输线等。六氟化硫本身性质稳定，无色无臭，但是六氟化硫气体和电弧作用后，会生成某些有毒产物，在实际使用过程中必须测定这些有毒物质的含量，保护工作人员身体健康。 实验方法 本方法在 Thermo ISQ气质联用仪上加装了专用保温阀箱、惰性气体进样阀，用于测定六氟化硫一系列气体小分子降解产物，分析方法快速，简单、方便。由于所有管路、阀采用了保温、惰性化处理，结果重现性良好。 色谱条件 表1.典型仪器分析条件 实验材料 仪器与试剂 Trace 1300 气相色谱仪，配备SSL(分流/不分流进样口)；ISQ质谱仪 Trace1300辅助阀箱，配备惰性六通阀，惰性连接管路 色谱工作站： Xcalibur 标准品： 标准气体1：：CF4 48.5ppm， CO2 49.7ppm， C2F6 48.1ppm， C3F849.4ppm，F202S 99.7ppm，； 标准气体2：COS 96.9ppm， H2S 97.8ppm， CS2 98ppm， S0296.5ppm； 以上标准样品底气为 He 样品：南方电网提供 SF6实际样品 检测器 MS 色谱柱： GS-GASPRO 色谱柱长 60m 色谱柱内径 0.32mm 色谱柱膜厚 一 温度： 进样口 150℃ ISQ传输线 280℃ 离子源温度 280℃ 柱温 40℃ (8min) -10℃ /min-200℃ (0min) 载气： 氦气 流速 恒流 1.5ml/min 进样方式 分流进样 分流比： 20：1 进样量 1.0mL 选择离子 T-SIM 1.标准样品分析 采用全扫描方式，测定标准气体1的五种组分，得到的色谱图如图1所示： 9.54E7TIC MSCFn-03 图1.标准气体1 El Fullscan 质谱图 采用全扫描方式，测定标准气体2的四种组分，得到的色谱图如图2所示： 1.80E9TIC MSS-03 图2.标准气体2 El Fullscan 质谱图 通过以上全扫描数据，结合 NIST谱库，将色谱峰分别进行定性和定量，得到六氟化硫降解产物的保留时间和特征离子如表2所示 表2.六氟化硫降解产物保留时间及特征离子 序号 化合物 中文名称 保留时间 /min 定量离子 定性离子 1 CF4 四氟化碳 4.36 69 50、19 2 C02 二氧化碳 5.66 44 28、16 3 C2F6 六氟化二碳 5.75 69 119、50 4 COS 羰基硫 9.79 60 32、44 5 H2S 硫化氢 11.29 34 33、32 6 C3F8 八氟化三碳 11.63 69 169、119 7 F202S 氟硫酰 11.70 83 102、67 8 CS2 二硫化碳 17.75 76 44、32 9 SO2 二氧化硫 19.20 64 48、32 10 F20S 氟化亚硫酰 19.20 67 86、48 采用表2中的选择离子，利用 Thermo 独有的 T-SIM 模式，得到标准气体1的选择离子色谱图如图3所示 图3.标准气体 1 T-SIM 质谱图 采用表2中的选择离子，利用 Thermo 独有的 T-SIM 模式，得到标准气体2的选择离子色谱图如图4所示 图4.标准气体 2 T-SIM质谱图 2.实际样品分析 采用用户提供的实际样品，采用 T-SIM 模式进行定量，得到的质谱图如图5所示 图5.实际样品 T-SIM 质谱图 通过与标准样品对比得到用户实际样品中含有的六氟化硫降解产物和浓度如表3所示： 表3.实际样品检测降解产物定量结果 序号 化合物 中文名称 保留时间 /min 定量离子 定量结果 (ppm) 1 CF4 四氟化碳 4.36 69 NA 2 C02 二氧化碳 5.66 44 NA 3 C2F6 六氟化二碳 5.75 69 NA 4 COS 羰基硫 9.79 60 8.56 5 H2S 硫化氢 11.29 34 3.78 6 C3F8 八氟化三碳 11.63 69 120.28 7 F202S 氟硫酰 11.70 83 1.89 8 CS2 二硫化碳 17.75 76 172.16 9 SO2 二氧化硫 19.20 64 NA 10 F20S 氟化亚硫酰 19.20 67 NA 结论 六氟化硫降解产物由于种类繁多，浓度相差较大，在分析领域目前没有完整、成熟的解决方案。本实验采用 Thermo Scientific 的 ISQ质谱仪，具有电子线性范围宽的特点，并且结合 Thermo 独有的利用保留时间，提取离子的技术(T-SIM)，在测定六氟化硫降解产物的过程中，具有定性、定量准确的特点。 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 免费服务热线：80081051184006505118(支持手机用户)