气相色谱法测定非甲烷总烃时标气选用探讨

朱丹

摘 要：气相色谱法检测环境空气和废气中非甲烷总烃的方法存在诸多问题。针对标准参考气体的选择方面做了对比试验。结果表明，使用甲烷和丙烷混合气体作为标准参考气体最佳，测定结果也最稳定。气相色谱仪配置选择双进样口、双色谱柱和双检测器。

关键词：气相色谱法 环境空气和废气 碳氢化合物 甲烷和丙烷 探讨

中图分类号：O65 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2018）02-0-01

前言

甲烷是最简单的烃，主要用作燃料和炭黑、氢、乙炔、甲醛等物质的制造。非甲烷总烃通常是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物及其衍生物（其中主要是C2 ～ C8），环境中的烃类化合物主要来源于汽油挥发、工业排放、汽车尾气和植物的生物作用排放。环境中烃类浓度过高会直接危害人体健康，还会与空气中的氮氧化物经光化学反应产生光化学烟雾，有巨大危害，另外，烃类还是温室效应的主要成分，因此减少烃类化合物及其衍生物的排放及管理是迫在眉睫的重大任务。监测挥发的碳氢化合物及其衍生物的技术也需要日益发展和更新。

环境空气 总烃的测定 气相色谱法（HJ 604-2011）中规定使用甲烷单一成分标准气体，而固定污染源排气中非甲烷总烃的测定 气相色谱法 （HJ-T 38-1999）中规定使用甲烷丙烷混合气体作为标准气体。

一、实验原理

用双色谱柱双氢火焰离子化检测器气相色谱仪，注射器直接进样，分别测定样品中的总烃和甲烷含量，同时以除烃空气测定空白值，以扣除总烃色谱峰中空白干扰。

二、仪器配置及条件

气相色谱仪，双进样口，双不锈钢填充柱，双检测器，全玻璃注射器进样。

测定条件：汽化室温度80℃；色谱柱温度100℃；检测器温度200℃；载气流量：99.99%N2：甲烷柱：45ml/min，总烃柱：20ml/min，H2：35ml/min，压缩空气：350ml/min；尾吹气：5ml/min。

三、实验过程

标准参考气体的选择时，选择标准参考气体的组成，并配制不同的气体浓度，测定峰面积，绘制标准曲线，并参照标准折算出不同点以碳计时非甲烷烃的浓度。

1.用浓度为10ppm的甲烷气体作为标准气体，甲烷气体的质量浓度为7.05mg/m3，总烃只是甲烷气体，碳的质量浓度与甲烷气体质量浓度相同

2.用浓度为10ppm甲烷加10ppm丙烷混合气体做标准气体，甲烷气体的质量浓度为5.36mg/m3，甲烷气体的质量浓度为7.05mg/m3，总烃是甲烷和丙烷混合气体，碳的质量浓度为21.43mg/m3。

总烃的标准曲线为：y = 0.1181x + 0.14936，R = 0.9997

通过以上标准曲线的绘制的结果可以看出，使用甲烷气体和丙烷气体混合标准气体，测定的标准曲线线性比甲烷标准气体测定的标准曲线线性较好。

3.两种标准气体相互作为被测气体进行检测：

以甲烷气体作为标准气体，甲烷和丙烷混合气体作为样品测定得以下结果：

理论总烃浓度为12.858mg/m?，甲烷浓度为1.6494mg/m?，非甲烷总烃浓度为11.2086mg/m?。实际测定非甲烷总烃浓度结果的平均值为11.2696mg/m?，標准偏差0.48mg/m?，相对标准偏差为4.3%。

以甲烷气体和丙烷气体混合气体作为标准气体，甲烷气体作为样品测定得以下结果：

理论总烃浓度为4.23mg/m?，甲烷浓度为4.23mg/m?，非甲烷总烃浓度为0mg/m?。实际测定非甲烷总烃浓度结果的平均值为0.046mg/m?，标准偏差0.0055mg/m?，相对标准偏差为12%。

以甲烷和丙烷混合气体标准气体，甲烷和丙烷混合气体作为样品测定得以下结果：

理论总烃浓度为12.858mg/m?，甲烷浓度为3.216mg/m?，非甲烷总烃浓度为9.642mg/m?。实际测定非甲烷总烃浓度结果的平均值为9.7174mg/m?，标准偏差0.14mg/m?，相对标准偏差为1.4%。

四、结论

通过以上实验证明，单一成分的标准气体浓度变化较大，测定结果不稳定，混合标准气体浓度变化小，测定结果稳定。故为保证监测结果的准确性、可靠性选用甲烷和丙烷混合气体作为标准校准气体。