气相色谱甲烷柱

[font=宋体][size=16px][color=#333333] [/color][/size][/font][font=宋体][color=#333333]非甲烷总烃[/color][/font][font=宋体][color=#333333] [/color][/font][font=宋体][color=#333333](NMHC) 通常是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物( 其中主要是 C2-C8) 的总称。一般环境空气中非甲烷总烃的含量不高，但随着近年工业的发展，大量废气排入环境空气中。大气中的非甲烷总烃超过一定浓度，除直接对人体健康有害外，在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾，对环境和人类造成危害。[/color][/font][font=宋体][color=#333333] 监测环境空气和工业废气中非甲烷总烃的方法有很多，有选择燃烧法、红外法、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]法等。目前普遍采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]法测定非甲烷总烃，该方法具有灵敏度高、快速等优点。本文采用双柱双氢火焰离子[/color][/font][font=宋体][color=#333333]化[/color][/font][font=宋体][color=#333333]检测器[/color][/font][font=宋体][color=#333333][font=宋体]（[/font][font=宋体]FID）[/font][/color][/font][font=宋体][color=#333333][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]法，分别测定总烃和甲烷含量，由于空气中氧的含量是一定的，总烃扣除甲烷以及空气中氧的含量为非甲烷总烃的含量。[/color][/font][font=宋体][color=#333333]1.实验部分1 1.1 仪器APL 奥普乐 36 位非甲烷总烃自动进样器（AGS-36）惠分气相色谱仪（HF-901），带双填充柱进样口，双 FID 检测器2 1.2 样品1）甲烷、氮气标准混合气体：甲烷含量 10.07ppm（大连大特气体有限公司）2）100mL 气体采样针筒3 1.3 仪器条件非甲烷总烃自动进样器参数：定量环：1mL抽样：5s进样：5s反吹：10s循环：2min气相色谱仪参数：甲烷柱：填充柱φ4mm×3m总烃柱：填充柱φ1/8+1/16mm×1.5m进样口：100℃柱温：80℃检测器温度：200℃载气：99.999%氮气载气流量：20mL/min氢气：30mL/min空气：300mL/min尾吹气：25mL/min4 1.4 实验内容用 100mL 针筒注射器为容器，按 1:1 的体积比，用 99.999%氮气将甲烷标准气体逐级稀释，做 5 个浓度梯度的校准系列，该校准系列的浓度分别为 7.14、3.57、1.78、0.89、0.45mg/m3 。同时配置稀释后的浓度为 3.57mg/m 3 的 5 个标准样品做重复性。将标准样品通过非甲烷总烃自动进样进入气相色谱仪分别测定总烃、甲烷。以总烃和甲烷的浓度为横坐标，以其对应的峰面积位纵坐标，分别绘制总烃、甲烷的校准曲线。2.结果讨论1 2.1 总烃和甲烷标准曲线图[/color][/font][font=宋体][color=#333333][img=,690,394]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310091041584738_9772_3237657_3.png!w690x394.jpg[/img][/color][/font][font=宋体][color=#333333][img=,690,390]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310091042179653_6977_3237657_3.png!w690x390.jpg[/img][/color][/font][font=宋体][color=#333333]2.2 总烃和甲烷重复性图谱[/color][/font][font=宋体][color=#333333][img=,690,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310091042354652_487_3237657_3.png!w690x387.jpg[/img][/color][/font][font=宋体][color=#333333]2.3 3 实验 结论APL 奥普乐非甲烷总烃自动进样器（AGS-36）联用惠分气相色谱仪（HF-901）测定非甲烷总烃，从上面图谱可以看出，线性相关系数 0.9999（国标要求＞0.995），重复性 RSD%＜2%（国标要求＞20%），均满足且优于国标要求。仪器对待测组分的响应快，灵敏度高，稳定性好。APL 奥普乐非甲烷总烃自动进样器（AGS-36）联用惠分气相色谱仪（HF-901）测定非甲烷总烃，满足检测要求！APL 奥普乐致力于打造分析高效、检测准确的仪器设备![/color][/font]

[align=center][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font][font=Times New Roman]-FID[/font][font=宋体]检测器使用甲烷化器柱后衍生测定空气或水中甲醛的方法[/font][/font][/align][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]本文设计使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url][/font][font=宋体]——柱后衍生的方法，测定空气或者水中甲醛样品，操作简易，检出限与常见的柱前衍生法类似。单独设计全惰性化系统的甲烷化器，连接于分析色谱柱之后检测器之前，甲醛的重复性和检出限良好。[/font][/font][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]简介[/font][/font][/align][font=宋体]甲醛是常见的有机污染物，无色有强烈刺激性和窒息性气味的气体。长期暴露于甲醛环境，可降低机体的呼吸功能、神经系统的信息整合功能和影响机体的免疫应答，对心血管系统、内分泌系统、生殖系统等也有毒性作用，严重时甚至诱发癌变。[/font][font=宋体]环境空气、室内空气和水中的甲醛测定方法较多，大多采用将甲醛衍生化之后采用分光光度、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]或者[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]进行测定。[/font][font=宋体][font=宋体]对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析而言，甲醛在常用的[/font][font=Times New Roman]FID[/font][font=宋体]检测器上响应值较低，直接测定无法满足分析要求，因此需要甲醛先与[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]，[/font][font=Times New Roman]4-[/font][font=宋体]二硝基苯肼衍生反应后再进行检测，实验操作步骤较为繁琐复杂。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]化工分析中常用的镍触媒甲烷化器可以将一氧化碳、二氧化碳还原成甲烷以提高这两种物质的灵敏度，该甲烷化器加以改造同样可以适用于甲醛的分析。甲醛和氢气在高温和镍触媒的催化作用下，可以转化成[/font][font=Times New Roman]FID[/font][font=宋体]相应较强的甲烷或甲醇（按分析条件不同而不同）。[/font][/font][align=center][font=宋体]原理设计[/font][/align][font=宋体][font=宋体]依照此反应原理，使用[/font][font=Times New Roman]Shimadzu[/font][font=宋体]的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url][/font][font=Times New Roman]GC-2010Plus[/font][font=宋体]安装有[/font][font=Times New Roman]FID[/font][font=宋体]检测器，并选用[/font][font=Times New Roman]SPL-2010[/font][font=宋体]型分流不分流进样口改装为甲烷化器，将其固定于色谱仪的柱箱之内。甲烷化器内安装惰性化不分流衬管，将镍触媒填充于衬管之内，两端使用少量惰性化石英棉填充，该系统分析结构原理如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,362,152]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309012300159990_7550_1604036_3.jpg!w690x289.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]1 [/font][font=宋体]分析结构原理图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]该分析系统采用大口径毛细管柱，甲烷化器与色谱柱的连接示意如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示，将镍触媒填充于惰性化不分流衬管中，两端用石英棉封闭，构成甲烷化器。该甲烷化器使用的氢气由衬管外部流入，总体死体积较小，内壁惰性良好。[/font][/font][align=center][img=,300,64]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309012300239619_9352_1604036_3.jpg!w690x146.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]2 [/font][font=宋体]色谱柱与镍触媒的连接[/font][/font][/align][align=center][font=宋体]实验测定[/font][/align][font=宋体]仪器测定条件如下：[/font][font=宋体][font=宋体]色谱柱：[/font] [font=Times New Roman]Rtx-WAX 60m*0.53mm*1um[/font][/font][font=宋体][font=宋体]柱温：[/font] [font=Times New Roman]50[/font][font=宋体]℃恒温[/font][/font][font=宋体][font=宋体]柱流量：[/font] [font=Times New Roman]8ml/min[/font][/font][font=宋体][font=宋体]进样体积：[/font] [font=Times New Roman]1uL[/font][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]20mg/L[/font][font=宋体]甲醛[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]水）[/font][/font][font=宋体][font=宋体]阻尼柱：[/font] [font=宋体]惰性化空毛细管柱[/font] [font=Times New Roman]5m*0.53mm[/font][/font][font=宋体][font=宋体]进样口温度：[/font] [font=Times New Roman]200[/font][font=宋体]℃[/font][/font][font=宋体][font=宋体]分流比：[/font] [font=Times New Roman]1:1[/font][/font][font=宋体][font=宋体]甲烷化器温度：[/font] [font=Times New Roman]290[/font][font=宋体]℃[/font][/font][font=宋体][font=宋体]谱图如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示，并与同样条件下无镍触媒转换结果相比较（图中黑色谱图为使用甲烷化器进样，紫色谱图为不使用甲烷化器甲醛样品直接进样获得的色谱图）。同一浓度下直接进样，甲醛在[/font][font=Times New Roman]FID[/font][font=宋体]上基本无响应，当使用镍触媒后，甲醛的分析灵敏度显著提升。[/font][/font][img=,512,207]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309012300320184_8524_1604036_3.jpg!w690x279.jpg[/img][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]3 [/font][font=宋体]柱后衍生色谱图[/font][/font][/align][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]衍生产物的定性[/font][/align][font=宋体][font=宋体]将镍触媒填充于进样口衬管内，氢气作为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]载气，进样口温度升高到[/font][font=Times New Roman]290[/font][font=宋体]℃，使用[/font][font=Times New Roman]Rtx-WAX[/font][font=宋体]色谱柱和[/font][font=Times New Roman]PLOT Q[/font][font=宋体]色谱柱，多次进样甲烷、甲醇、甲醛等标准品，在不同分析条件进行双柱联合定性，确定在该进样口温度下（即甲烷化器温度）甲醛的衍生产物基本为甲烷。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]修改不同的甲烷化器温度，多次实验测定，确定在[/font][font=Times New Roman]290[/font][font=宋体]℃之下，甲醛的衍生化效率最高。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]经实验确认，该分析方法甲醛检出限为[/font][font=Times New Roman]0.05mg/L[/font][font=宋体]。[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]开发了采用柱后衍生法测定空气或水中甲醛含量测定分析方法。[/font][font='Times New Roman'] [/font][font=Calibri] [/font]