气相色谱法代替吸收法测定气氨纯度

2014-06-09许广利李晓光

化工科技 2014年3期

孙坤，许广利，李茉，李晓光

(1．中国石油吉林石化公司炼油厂，吉林吉林 132022；2．中国石油吉林石化公司精细化学品厂，吉林吉林 132021；3．吉林医药学院，吉林吉林 132013)

氨气是硫磺加工过程中的副产品，经脱硫、脱油等精制加工后压缩成液氨，它是生产化肥和其它化工产品的重要工业原料[1]，如炸药、硝酸、硝酸甘油以及各种胺盐和各种化学纤维及塑料等。氨气中的氨含量是氨精制过程中的重要控制和质量指标，因而准确快速测定氨气中的氨纯度可以对生产起到重要的指导作用。氨气中氨纯度的测定一般采用传统的吸收测定法，在吸收过程和测定过程中影响因素很多，如吸收时气体流速的大小、吸收液加入的准确与否、吸收时颜色变化的控制、惰性气体体积的读取及滴定时终点的判断等。测定结果受人为因素影响较大，中间一个环节失误就会导致分析失败或分析结果不准确。此外氨气样品是强刺激性气体，分析时大量气体样品不但污染环境，如大量吸入后会使人出现咽喉疼痛，声音嘶哑，胸闷，头晕头疼，恶心和呕吐，流泪、眼结膜充血、皮肤接触致皮肤灼伤。采用气相色谱法测定氨气含量，具有分析速度快(5 min可得分析结果)，样品用量少，结果准确，重复性好等特点，适用生产控制的快速测定。同时可大大减少气体样品对环境的污染和人体的伤害，降低分析操作人员的劳动强度。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

N-甲基二乙醇胺：质量分数95%，吉林市宇贝尔工贸有限公司；氢气：体积分数为99．99%，氨气：体积分数为98.80%，均为吉化北方超纯气体有限公司生产。

HP 5890气相色谱仪：配有TCD检测器、HP 3396积分仪，均为安捷伦科技有限公司生产。

1.2 方法的定性[2]

根据组分的保留值进行定性。

1.3 方法的定量

利用外标法进行方法的定量。

2 结果与讨论

2.1 色谱柱的选择与处理

采用以chromosrob-104为固定相，用经过N-甲基二乙醇胺处理前后的色谱柱对标准样品进行分析对比，见表1。

表1 用经过N-甲基二乙醇胺处理前后的色谱柱对标准样品进行分析对比 φ/%

由表1可知，用经过N-甲基二乙醇胺处理前后的色谱柱对标准样品进行分析对比。结果差异大，这是因为chromosrob-104固定相对样品具有较强吸附作用造成组分峰拖尾，影响测定结果的重复性，经N-甲基二乙醇胺处理后能消除吸附作用，有效地分离样品中各组分，是理想分析柱。

2.2 进样方法的选择

由于采用外标法进行定量，进样量及进样方式对测定结果有很大影响，采用注射器进样在样品置换过程中容易引起呼吸道不适，所以采用六通阀气体进样器进样，定量准确，可以避免样品对人工的伤害，操作非常方便。

2.3 色谱操作条件的选择

由于样品中含有少量的CO2(可能是采样时带入)，用不同的载气流速、色谱柱温等系列实验条件进行优化选择，最后选定载气为氢气，流速30 mL/min，柱箱温度150 ℃，气化室温度200 ℃，检测器温度200 ℃为最佳操作条件。在该操作条件下，样品中CO2、氨等组分能完全分离，各组分流出色谱峰图见图1。