乙烯和丙烯中砷化氢/磷化氢检测方案(气相色谱仪)

作者 Angela Smith Henry 和 Bruce Quimby安捷伦科技公司 Wilmington， DE 利用配备高效离子源的安捷伦砷化氢/磷化氢GC/MS分析仪分析乙烯和丙烯中的砷化氢/磷化氢 应用简报 石油化工 摘要 安捷伦砷化氢/磷化氢 GC/MS 分析仪能够检测乙烯和丙烯中几个 ppb 级浓度的砷化氢、磷化氢以及其他污染物，并具有长期的信号稳定性，相对标准偏差约为5%或更低。 茂金属催化剂领域的发展显著提高了乙烯和丙烯的聚合效率。然而，这些催化剂也更容易受到砷化氢 (AsH，)、磷化氢(PH)、硫化氢 (HzS)和羰基硫 (COS)等杂质的影响。这种对污染物的敏感度推动了对最低检测限杂质的监测需求。污染物可以比预期更快地降解聚合催化剂，并可能会导致生产过程停止以进行催化剂更换。在生产过程中对这些污染物进行精确的低浓度检测有助于烯烃生产者采取措施降低这些污染物造成的影响。 分析面临的挑战是将低浓度活性污染物与高浓度的基质峰有效分离开来，而这需要惰性流路。低 ppb 检测限还需要优异的系统灵敏度，这可以通过高效离子源 (HES)实现。气质联用系统 (GC/MS) 分析必须提供高分离度、高容量、高灵敏度和惰性样品流路。 为了获得所需的色谱分离度和容量，需要使用厚液膜色谱柱。在数据采集期间向离子源中添加150pL/min的 H可可实现续续的离子源清洁，并消除由厚液膜造成的柱流失所产生的峰响应下降。配备 HES 和智氢洁离子源 (SCIS)的安捷伦砷化氢/磷化氢 GC/MS分析仪可以快速束动低 ppb 级砷化氢和磷化氢的分析，并具有高精度/长期稳定性和简便易用性。 实验部分 试剂与标准品 聚合物牛乙烯(3.0级，纯度99.9%) 购自 Praxair， 工业级丙烯购自 Keen Compressed Gas。 AsH、 PHg、HzS 和COS 的独立 G-Cal 渗透管购自 VICI Metronics。将渗透管置于稀释系统中，将这些标准品稀释至 5-50 ppb 的浓度范围。乙烯和丙烯分别用作四种标准品的基基气体。 仪器 安捷伦砷化氢/磷化氢 GC/MS 分析仪 (G3440B，配备选件 SP1 7890-0667)， 包含 Agilent 7890B 气相色谱仪和配置具有氢气清洁功能 HES 的 Agilent 5977B GC/MSD 系统(图1)。厚液膜色谱柱可分离乙烯中的四种污染物和丙烯中的三种污染物(PHg、AsHs 和 H，S)。表1列出了分析条件。 图1.安捷伦砷化氢/磷化氢 GC/MS 分析仪示意图 表 1.磷化氢分析仪分析条件 气相色谱条件 色谱柱 120 mx0.32 mm， 8.0 pm Select Olefins (部件号 CP8580) 进样系统 2阀系统 载气 氦气，恒流，流速1.2 mL/min 柱温箱升温程序 在35℃ 下保持 22 min 质谱条件 传输线温度 60°℃ 离子源温度 120°C 四极杆温度 100°C 溶剂延迟 8.00 min SIM 离子 33、34、60、75、76 调谐 HES atune.u EM增益因子 氢气清洁 结果与讨论 分析乙烯和丙烯基质中的四种污染物的标准样品，基质中低至几个 ppb 级浓度的污染物均得到了成功检测与定量分析。在丙烯中仅检测到三种污染物，这是因为羰基硫与丙烯发生了共流出。使用5 ppb 左右的标准样品，在4.5天内连续测试300次，对分析仪的随时间变化的精度进行测试，图2显示了每隔50次总离子流色谱图 (TIC)的叠加，表2列出了乙烯中每种污染物的线性、重现性(%RSD) 和仪器检测限 (IDL) 的统计数据。所有 %RSD 值均低于6%， IDL 值低于1 ppb。由约 5 ppb 浓度乙烯的 50次进样计算得出重现性和 IDL。 配备HES和连续氢气清洁的安捷伦砷申氢/磷化氢GC/MS 分析仪可以检测乙烯和丙烯中几个 ppb 级浓度的污染物，并具有高精密度和长期稳定性。此硬件配置能够对基质中的样品获得出色的线性、%RSD 和 IDL值。 更多信息 这些数据仅代表典型的结果。有关我们的产品与服务的详细信息，请访问我们的网站 www.agilent.com。 图2.在4.5天内完成的300次分析中，每隔50次分析的 TIC叠加。上图显示了第1、50、100、150、200、250和300次运行叠加的结果 表2.乙烯中检出的分析物的统计数据 线性 % RSDT IDL IDL (R，)* (约5ppb， 50次运行) (ppb) (fg) 磷化氢(PH，) 0.9996 5.14 0.715 21.2 硫化氢 (H，S) 0.9995 3.96 0.456 29.9 砷化氢(AsH，) 0.9999 0.62 0.063 17.6 羰基硫 (COS) 0.9987 5.06 0.575 18.8 *在5至50 ppb的范围内计算所得的结果 相对标准偏差百分比 *仪器检测限；99%置信区间； fg=飞克 查找当地的安捷伦客户中心：www.agilent.com/chem/contactus-cn 免费专线： 800-820-3278，400-820-3278(手机用户) 联系我们： LSCA-China_800@agilent.com 在线询价： www.agilent.com/chem/erfq-cn 安捷伦科技大学： http：//www.lsca-china.com.cn/agilent 浏览和订阅 Access Agilent 电子期刊：www.agilent.com/chem/accessagilent-cn www.agilent.com 安捷伦对本资料可能存在的错误或由于提供、展示或使用本资料所造成的间接损失不承担任何责任。 本资料中的信息、说明和指标如有变更，恕不另行通知。 C安捷伦科技(中国)有限公司，2016 2016年5月13日，中国出版 5991-6967CHCN 摘要安捷伦砷化氢/磷化氢 GC/MS 分析仪能够检测乙烯和丙烯中几个 ppb 级浓度的砷化氢、磷化氢以及其他污染物，并具有长期的信号稳定性，相对标准偏差约为 5% 或更低。前言茂金属催化剂领域的发展显著提高了乙烯和丙烯的聚合效率。然而，这些催化剂也更容易受到砷化氢 (AsH3)、磷化氢 (PH3)、硫化氢 (H2S) 和羰基硫 (COS) 等杂质的影响。这种对污染物的敏感度推动了对最低检测限杂质的监测需求。污染物可以比预期更快地降解聚合催化剂，并可能会导致生产过程停止以进行催化剂更换。在生产过程中对这些污染物进行精确的低浓度检测有助于烯烃生产者采取措施降低这些污染物造成的影响。分析面临的挑战是将低浓度活性污染物与高浓度的基质峰有效分离开来，而这需要惰性流路。低 ppb 检测限还需要优异的系统灵敏度，这可以通过高效离子源 (HES)实现。气质联用系统 (GC/MS) 分析必须提供高分离度、高容量、高灵敏度和惰性样品流路。为了获得所需的色谱分离度和容量，需要使用厚液膜色谱柱。在数据采集期间向离子源中添加 150 μL/min 的 H2 可实现连续的离子源清洁，并消除由厚液膜造成的柱流失所产生的峰响应下降。配备 HES 和智氢洁离子源 (SCIS) 的安捷伦砷化氢/磷化氢 GC/MS 分析仪可以快速启动低 ppb 级砷化氢和磷化氢的分析，并具有高精度/长期稳定性和简便易用性。结论配备 HES 和连续氢气清洁的安捷伦砷化氢/磷化氢 GC/MS 分析仪可以检测乙烯和丙烯中几个 ppb 级浓度的污染物，并具有高精密度和长期稳定性。此硬件配置能够对基质中的样品获得出色的线性、%RSD 和 IDL 值。