氣相色譜法測定大氣中非甲烷總烴量的探討
用直接進(jìn)樣差量氣相色譜法測定非甲烷總烴(NMHC)量。實(shí)驗(yàn)研究了分析條件、氣源和定量方式等對NMHC 定量準(zhǔn)確度的影響。綜合考慮較低基線響應(yīng)和較高靈敏度等,選擇合適的氫氣和空氣流速,測得 NMHC 方法檢出限為 0.03 mg/m3(以碳計(jì)),該法可保證低濃度樣品分析的準(zhǔn)確度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,標(biāo)準(zhǔn)氣中 CH4和 C3H8遵從碳數(shù)響應(yīng)規(guī)律,其配比不會影響定量的準(zhǔn)確性,可根據(jù)樣品總烴和甲烷比例適當(dāng)配制;對于低濃度樣品,以空氣為底氣的總烴響應(yīng)靈敏度低于氮?dú)鉃榈讱獾目偀N響應(yīng)靈敏度,采用以氮?dú)鉃榈讱獾臉?biāo)準(zhǔn)氣來定量空氣中總烴的含量時(shí),測定結(jié)果將產(chǎn)生較大偏差,甚至可能產(chǎn)生負(fù)值,應(yīng)該用以除烴空氣為底氣的標(biāo)準(zhǔn)氣來定量空氣樣品;某些樣品測定過程中,總烴不只出一個(gè)峰,需要調(diào)節(jié)相關(guān)條件再進(jìn)行測定。
非甲烷總烴(NMHC)是國標(biāo)中規(guī)定的大氣中重要污染物排放參數(shù)。采用直接進(jìn)樣差量法氣相色譜測定 NMHC,即雙柱氣體直接進(jìn)樣、氫火焰離子化檢測器分別用外標(biāo)法測定樣品中的總烴和甲烷含量,兩者之差為非甲烷總烴含量,其定量方法分為兩種,
方法一:標(biāo)準(zhǔn)氣用高純氮?dú)馀渲?,樣品氣用除烴空氣稀釋,由總烴柱所得的總烴峰值,扣除相同條件下測得的除烴空氣氧峰值;
方法二:標(biāo)準(zhǔn)氣和樣品氣均用凈化空氣配制。采用方法一進(jìn)行定量時(shí),過多扣除氧峰干擾會對 NMHC 測定結(jié)果產(chǎn)生負(fù)干擾,低濃度樣品易產(chǎn)生負(fù)值;載氣若含微量烴類物質(zhì)則對樣品分析產(chǎn)生負(fù)干擾;總烴和甲烷不同時(shí)檢測而帶來的時(shí)間差也會造成負(fù)值。
筆者在上述相關(guān)研究基礎(chǔ)上,選擇高純度除烴空氣和載氣等,并采用十通閥雙柱同時(shí)進(jìn)樣,雙柱單檢測器進(jìn)行分析,以保證總烴和甲烷分析的同時(shí)性及 FID 檢測器檢測的一致性。實(shí)驗(yàn)從考慮方法靈敏度和檢出限入手,選擇合適的 H2和空氣流速,研究了用若干不同底氣的標(biāo)氣、不同配比的標(biāo)氣定量和色譜分析條件等對樣品測定結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1主要儀器與試劑
氣相色譜儀:十通閥定量環(huán)自動(dòng)進(jìn)樣器,雙柱單 FID 檢測器;
氮?dú)猓杭兌炔恍∮?99.999% ;
氫氣:純度大于 99.997% ;
助燃?xì)猓焊呒冧撈炕旌蠚狻諝猓∣221%,N279%,其它雜質(zhì)含量不高于 0.005%);
標(biāo)準(zhǔn)氣體:規(guī)格見表 1,偉創(chuàng)標(biāo)準(zhǔn)氣體公司。
1.2色譜條件
色譜柱:總烴柱為島津Shimalite-Q [1 m×2.1 mm,178/150 μm(80/100 目)硅烷化玻璃珠 ] ;甲烷柱為 島 津 MS–13X [2 m×2.1 mm,178/150 μm(80/100 目)MS–13X 分子篩 ]。總烴柱和甲烷柱兩路載氣均為氮?dú)?,流速均?40 mL/min ;氫氣流速
40 mL/min ;空氣流速 400 mL/min ;進(jìn)樣閥溫度:100℃;柱溫:70℃;檢測器溫度:250℃。
2結(jié)果和討論
2.1氫氣和空氣流速對基線的影響基線響應(yīng)的大小直接影響分析的檢出限和低濃度樣品測定結(jié)果的準(zhǔn)確度。載氣、氫氣和助燃?xì)獾募兌仁怯绊懟€響應(yīng)和儀器噪聲的重要因素,必須使用高純度的氣體[7–8]。而氫氣和空氣流速對基線響應(yīng)也產(chǎn)生重要影響。分別固定空氣流速 400 mL/min 和氫氣流速40 mL/min,研究了氫氣 和空氣流速變化對基線的影響
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