溶液中氩气、氧气和氮气检测方案(气相色谱仪)

News岛津SHIMADZUhttp：//www.shimadzu.com.cn用户服务热线电话： 800-810-0439第一版发行行：2021年7月400-650-0439 ApplicationNews GC NexisTM GC-2030 气相色谱法分析溶液中溶解氩气、氧气和氮气含量 01-00183-CN S. Uchiyama 使用优势 可对溶液中溶解的痕量 Ar、Oz和N，进行定量。 自动进样器测量可在从制作标准曲线到测量实际样品的过程中进行。 使用空气作为替代性标准气体，降低分析成本。 |简介 溶解于溶液中的气体会影响溶液的功能，而且在某些情况下，气体浓度可能会影响气体溶液组分的稳定性和反应性。由于溶解于溶液中的气体浓度通常为痕量水平，所以，阻挡放电离子化检测器(BID) 是分析这些气体的有效技巧。但是，由于大气中的氧气(O)和氮气(N，)浓度较高，所以无法采用顶空法测量其在液体中的含量。虽然必须直接测量这些气体在液体中的含量，但难以制作出标准曲线。应用报告 (01-00182-EN)中介绍了一种使用空气作为替代性标准气体制作0和N，标准曲线的简单方法。本研究使用了这种方法来制作标准曲线，并对各种有机溶剂和水中的氩气(Ar)、0和N，进行定量分析。 |分析条件 表1和表2所示为分析条件。 In this experiment， the insert (P/N： 201-47616-01)从顶部填充衬管 (P/N： 221-41444-01)，填充到约20mm的位置，并将容量为0.5 uL的微量注射器 (P/N：227-35002-01)用作自动进样注射器。 表1GC分析条件 型号 ：Nexis GC-2030/AOC-30i 进样温度 ： 250℃ 进样模式 ：分流 分流比 ：1：25 载气 ：He 载气控制 ：线速度 50 cm/s 吹扫气体 ： 20 mL/min 色谱柱 ： SH-RtTM-Msieve 5A (30m× 0.32 mml.D.， 20um) 配备2.5m的微粒捕集器 柱温 ： 35℃ 检测器 ： BID-2030 检测器温度 ：300℃ 检测器气体 ： 50 mL/min 滤波时间常数 ：50ms *1双击环境设置下的 BID， 修改滤波时间常数。 表2自动进样器分析条件 进样量 ： 见表3 0.5 uL 抽运次数 ：0 5 溶剂预冲洗次数 ：2 0 溶剂后冲洗次数 ：0 0 样品冲洗次数 ：0 2 溶剂 ：水 标准曲线制作 自动进样器中放置空进样瓶，使用水作为冲洗溶剂来制作标准曲线。使用 0.05、0.1、0.25和0.5 uL的不同进样量测量空气，以此来制作标准曲线。 表3所示为注射器进样量与每种化合物进样量之间的关系。所用的空气中各种化合物的浓度值如下所示： Ar： 0.0934%，0：20.9%及N：78.1%。图1所示为 Ar、0z和Nz的标准曲线。所有标准曲线均通过圆点，并具有良好的线性。 注射器进样量 (uL) 0.05 0.1 10.25 0.5 Ar (nL) 0.467 0.934 2.34 4.67 02(nL) 10.5 20.9 52.4 105 Nz(nL) 39.0 78.1 195 390 实际样品分析 使用己烷、甲苯、乙醇、丙酮和水作为实际样品，对溶液中Ar、02、Nz进行定量分析。当改变被测样品的类型时，需在300C的条件下调节30分钟，因为目标组分的留存很弱，而且如果溶液在色谱柱中累积，洗脱时间也会很短。图2所示为各种溶液色谱图的比较。表 4(a)、(b)和(c)所示为使用图1中的标准曲线计算出的定量结果。其中水的结果作为参考值，因为水处于标准曲线范围之外。己烷、甲苯、乙醇和丙酮的测定结果均具有良好的重复性，而水的重复性超过了10%。 图3所示为连续检测丙酮过程中的N，色谱图，而图4所示为丙酮调节后的N，色谱图。在连续检测丙酮过程中观察到N，的峰形崩塌，但面积重复性良好。虽然通过老化色谱柱可以改善峰形，但保留时间根据色谱柱条件的变化而变化。 图2各溶液的色谱图比较 表 4(a)溶液中的Ar面积重复性和定量值(n=5) 溶液 水 己烷 甲苯 乙醇 丙酮 面积重复性(%RSD) 0.72 0.87 1.38 3.26 量 (nL) 1.85 1.03 1.08 1.10 定量值(nL/uL) 3.69 2.05 2.17 2.21 定量值”(ng/uL) - 6.04 3.35 3.54 3.61 表4(b)溶液中的O，面积重复性和定量值(n=5) 溶液 水 己烷 甲苯 乙醇 丙酮 面积重复性(%RSD) 11.80 0.62 1.48 1.26 0.75 量(nL) 2.00* 37.53 22.51 21.45 23.92 定量值(nL/uL) 3.99* 75.05 45.03 42.91 47.85 定量值”(ng/uL) 5.22* 98.22 58.93 56.15 62.62 Nexis 是岛津制作所或其附属公司在日本和/或其他国家/地区的商标。Rt 是 Restek Corporation 在美国和/或其他国家的商标或注册商标。 溶液 水 己烷 甲苯 乙醇 丙酮 面积重复性(%RSD) 16.99 0.91 0.99 0.29 1.34 量(nL) 6.66* 88.04 46.53 48.81 51.46 定量值 (nL/uL) 13.32* 176.08 93.06 97.63 102.93 定量值”(ng/uL) 15.25 201.63 106.56 111.80 117.86 *2计算为室温(25℃)下的理想气体。 *3作为参考值，因为水超过了标准曲线的范围。 N色谱图 的Nz色谱图条件 氧气峰面积减小对策 虽然本实验中使用的 SH-Rt-Msieve 5A 色谱柱具有极强的保留能力，但在300℃的条件下调节会消除沸点相对较低的溶剂。在某些情况下，氧气峰面积会因为调节而减小(具体由色谱图的条件而定)。图5所示为在300℃调节30分钟后立即进样 0.05uL空气的色谱图与先进样0.5uL空空5次再进样0.05 uL空气的色谱图比较。尽管O，峰在300℃调节30分钟后下降，但在进样0.5ul空气5次后有所改善。因此，如果在300℃调节后观察到氧气峰出现这种下降，则在调节后进样空气可检测到痕量的O。 图5进样0.05uL空气的色谱图比较 结论 使用 BID 检测器对各种溶液中的氩气、氧气和氮气作了定量分析。从标准曲线的制作到溶液的测量和定量，都可以使用 0.5uL的微量注射器完成。与有机溶剂的面积值相比，水样品的面积值很小，表明水的重复性差。因此，一般认为准确测量水样品比较困难。 岛津应用云 岛津企业管理(中国)有限公司岛津(香港)有限公司 ( *本资料未经许可不得擅自修改、转载、销售； ) ( *本资料中的所有信息仅供参考，不予任何保证。 ) ( 如有变动，恕不另行通知。 ) 溶解于溶液中的气体会影响溶液的功能，而且在某些情况下，气体浓度可能会影响气体溶液组分的稳定性和反应性。由于溶解于溶液中的气体浓度通常为痕量水平，所以，阻挡放电离子化检测器（BID）是分析这些气体的有效技巧。但是，由于大气中的氧气（O2）和氮气（N2）浓度较高，所以无法采用顶空法测量其在液体中的含量。虽然必须直接测量这些气体在液体中的含量，但难以制作出标准曲线。应用报告（01-00182-EN）中介绍了一种使用空气作为替代性标准气体制作O2和N2标准曲线的简单方法。本研究使用了这种方法来制作标准曲线，并对各种有机溶剂和水中的氩气（Ar）、O2和N2进行定量分析。