等物質的量進樣分析不同含量樣品氣的研究

張惠惠，李國棟

（濟寧協(xié)力特種氣體有限公司，山東濟寧 272055）

等物質的量進樣分析不同含量樣品氣的研究

張惠惠，李國棟

（濟寧協(xié)力特種氣體有限公司，山東濟寧 272055）

通過色譜分析，利用注射器進樣論證等物質的量進樣分析不同含量樣品氣的可行性，進而給出建議。

色譜分析；注射器進樣；體積校準；單一標氣；多個樣品

隨著標準氣體種類和含量越來越多，對于生產(chǎn)標準氣體的企業(yè)來說，分析所要求的標氣也就越來越多，工作量也越來越大。目前有的化驗室標準氣近百種，為減少化驗室標樣數(shù)量，本文介紹的等量進樣分析，可大大減少化驗室對標準品的需求。

等量進樣，即通過調整進樣體積使進入進樣口的標準品物質的量同進入進樣口的樣品物質的量相同或相近，進行分析。

目前標準氣體分析多采用外標法，即采用等含量或近似含量的標準品，相同進樣量，分析標準氣體組分含量，這樣勢必要求 每生產(chǎn)一瓶標準氣體，就要一瓶同樣組分類似含量的標準品，這樣標準品的數(shù)量就會需求量很多，化驗成本提高，工作效率降低。

樣品在進入色譜進樣口，由載氣帶動通過色譜柱分離后進入檢測器采集信號，實際上載氣對樣品也起到了稀釋作用，檢測器所檢測到的信號其實都是被載氣稀釋后經(jīng)色譜柱分離得到的信號。如果通過改變進樣體積使同一含量標準物質進入儀器的物質的量不同，實現(xiàn)分析多個含量的樣品，就可使分析簡便，化驗成本降低，下面我們通過采用不同含量的標準樣通過等量進樣和等體積進樣對比分析論證一下等量進樣的可行性。

1 實驗部分

首先因為注射器進樣具有靈活多變的優(yōu)點，我們采用注射器進樣進行實驗論證，注射器進樣因偏差較大主要用于分析要求不高的情況。一般情況注射器進樣的不確定度在2%～6%，可滿足生產(chǎn)需求。

1.1 校準注射器

傳統(tǒng)采用液體校準，但對于低濃度氣體，我們采用色譜進樣，峰面積比校準可以將分析工進樣手法所帶入的不確定度一起計算進入校準值，從而使分析更加可靠。分析條件如下：

儀器型號：Acme-6100；檢測器：FID；色譜柱：Al2O3；檢測器溫度：250℃；柱溫：80℃；進樣溫度：180℃；載氣：N2。

取量程為250μL的注射器，連續(xù)進樣250、200、150、100、50、25μLC2H6/N2樣品，將250μL定為100%，通過峰面積之比校準體積比，譜圖及校準結果如下。

圖1 不同體積進樣譜圖Fig.1 Chromatogram of different volume

計算公式見式（1）：

式中，Sv為進樣量為V時相對于250μL時的校準值；Av為進樣量為V時的峰面積；V為進樣體積。

校準結果見表1。

表1 校準結果Table 1 Calibrate result

1.2 使用校準好的注射器進樣，利用FID檢測器分析樣品

我們采用多組分標氣進行試驗，可以一次論證多種組分使用該方法分析的可行性。采用相似標樣等體積進樣分析和差距加大標樣等量進樣分析比對一下分析結果。分析條件如下：

儀器型號：Acme-6100；檢測器：FID；色譜柱：Al2O3；檢測器溫度：250℃；色譜柱溫度：80℃；進樣溫度：180℃；載氣：N2。

樣品及標樣組分含量見表2（樣品為配制值）。

表2 樣品及標樣組分含量1Table 2 list1 of sample and standard sample component content

因樣品1與標樣1含量差距較大，現(xiàn)取樣品采用最大進樣量250μL，則標樣采取等量進樣，進樣量通過以下公式計算：

式中，SV標為標樣進樣體積校正值；SV樣為樣品進樣體積校正值；C標樣為標樣含量；C樣品為樣品含量。

將結果修正為經(jīng)我們校準過的體積，則標樣1進樣量25μL，標樣2等體積進樣，進樣量250 μL。

計算校準含量，計算公式如下：

式中，SV標為標樣進樣體積校正值；SV樣為樣品進樣體積校正值；C標樣為標樣含量；C校準為標樣校準含量。根據(jù)進樣量計算標樣校準含量，見表3。

表3 標樣校準含量Table 3 Standard sample calibrate result

分析譜圖如下：

圖2 樣品1進樣量250μL譜圖Fig.2 Sample1's chromatogram of vol.250μL

圖3 標樣1等量進樣（25μL）譜圖Fig.3 Standard sample1's chromatogram of same quantity（vol.25μL）

色譜峰面積A見表4。

圖4 標樣2等體積進樣（250μL）譜圖Fig.4 Standard sample2's chromatogram of same vol.（vol.250μL）

表4 各分析樣色譜峰面積ATable 4 Area of samples'chromatogram

由表4中峰面積依式（4）計算樣品分析值：

計算結果見表5。

表5 分析計算結果Table 5 Analyze result

因采用注射器進樣時，分析不確定度遠大于配制不確定度，配制值更接近于真值，一般標氣生產(chǎn)在分析誤差不大的情況下均以配制值定值，那么我們比較一下分析值較配制值的相對誤差，結果見表6。

表6 分析值較配制值的相對誤差1Table 6 List1of analyze result compare confect scale

結果：等量進樣相較于等體積進樣誤差較大，但在允許范圍內；對空氣中不存在的組分，在分析值要求不高的情況下等量進樣法分析可行。

1.3 使用校準好的注射器進樣，利用FPD檢測器分析硫化物

分析氮中硫化氫和羰基硫，可通過一次分析實現(xiàn)研究兩種物質的目的，故采用FPD檢測器分析氮中硫化氫及羰基硫，來研究此分析方法是否滿足FPD檢測器，標準品和樣品含量表7。

取樣品1進樣量100μL，通過式（2）計算得出標樣3進樣量應取25μL，標樣4進樣量應取100μL。

通過色譜分析計算，得出分析值較配制值相對誤差見表8。

表7 樣品及標樣組分含量2Table 7 List2 of sample and standard samplecomponent content

表8 分析值較配制值的相對誤差2Table 8 List2 of analyze result compare confect scale

結果：等量進樣相對于等體積進樣誤差較大，但在允許范圍內；對空氣中不存在的組分，若分析值要求不高，以配制值定值，分析值僅做參考的情況等量進樣法分析可行。

2 研究結論

等量進樣分析相較于等體積進樣分析，結果相近，在允許范圍內；對空氣中不存在的組分，若分析值要求不高，以配制值定值，分析值僅做參考的情況等量進樣法分析可行。

由此可以推斷，對于閥進樣通過更換定量管可減少標準品種類和數(shù)量的增加，為企業(yè)節(jié)省開支。

［1］梁漢昌.氣象色譜法在氣體分析中的應用［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2007.

The Research of Assay M ulti-Contents According As One Content of Standard Gas By Same Enter M easure

ZHANG Huihui，LIGuodong
（Jining Team Specially Gas Limited Company，Jining 272055，China）

Use injector take same entermeasure demonstrate assaymulti-contents according as one content of standard gas by chromatography technology，furthermore present the advice.

chromatography；injector；same entermeasure；multi-contents Ne content of standard gas

TQ117

A

1007-7804（2014）03-0037-03

10.3969/j.issn.1007-7804.2014.03.011

張惠惠（1985），女，助理工程師。2009年畢業(yè)于山東師范大學制藥工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事質量分析工作。

2013-09-17