提高工業(yè)用異戊烷中水分分析的準(zhǔn)確度

董永花 劉香龍

摘要：國(guó)內(nèi)各聚乙烯裝置為提高聚乙烯的產(chǎn)量，常用的方法為向反應(yīng)器內(nèi)加入一定的工業(yè)用異戊烷，而工業(yè)用異戊烷中過(guò)量的水分能引起催化劑中毒、失活，本方法采用頂空瓶進(jìn)樣的方式，用卡爾費(fèi)休庫(kù)倫法進(jìn)行測(cè)定，提高工業(yè)用異戊烷中水分分析的準(zhǔn)確度。

關(guān)鍵詞：卡爾費(fèi)休庫(kù)倫法工業(yè)用異戊烷水分頂空瓶進(jìn)樣

國(guó)內(nèi)各聚乙烯裝置為提高聚乙烯的產(chǎn)量，常用的方法為向反應(yīng)器內(nèi)加入一定的工業(yè)用異戊烷，而工業(yè)用異戊烷中過(guò)量的水分能引起催化劑中毒、失活，一般原料工業(yè)用異戊烷是水分控制在20mg/kg以下。

目前，分析水分的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 6023《工業(yè)用丁二烯中微量水的測(cè)定卡爾費(fèi)休庫(kù)侖法》、GB/T 6283《化工產(chǎn)品中水分含量的測(cè)定卡爾費(fèi)休法》，無(wú)工業(yè)用異戊烷中水分分析的國(guó)行標(biāo)。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)儀器

梅特勒C30庫(kù)倫法卡爾費(fèi)休儀；

電子天平。

1.2實(shí)驗(yàn)試劑

卡爾費(fèi)休試劑。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

卡爾費(fèi)休儀電解池中的卡氏試劑達(dá)到平衡時(shí)注入含水的樣品，水參與碘、二氧化硫的氧化還原反應(yīng)，依據(jù)法拉第電解定律，電解產(chǎn)生碘是同電解時(shí)耗用的電量成正比例關(guān)系的。

1.4分析條件

儀器穩(wěn)定漂移值為20ug/min、TEXT time為100S、進(jìn)樣量為5g、頂空瓶現(xiàn)場(chǎng)密閉取樣，1/16英寸的聚四氟乙烯管連接進(jìn)樣，室溫下氣化進(jìn)樣分析。

2結(jié)果與討論

2.1進(jìn)樣方式的選擇試驗(yàn)

2.1.1鋼瓶氣化進(jìn)樣分析

參考GB/T 6023《工業(yè)用丁二烯中微量水的測(cè)定卡爾費(fèi)休庫(kù)侖法》，鋼瓶采樣，水浴氣化進(jìn)樣分析，分析結(jié)果如表1所示，不同分析人員分析所得結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均大于10.0%。

2.1.2冷凍扎針進(jìn)樣

參考GB/T 6283《化工產(chǎn)品中水分含量的測(cè)定卡爾費(fèi)休法（通用方法）》，玻璃瓶采樣冷凍，進(jìn)樣針冷凍后扎針進(jìn)樣分析，結(jié)果如表2所示，不同分析人員分析所得結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均大于7.0%。

2.1.3頂空瓶密閉取樣進(jìn)樣分析

頂空瓶現(xiàn)場(chǎng)取樣，雙通針連接1/16聚四氟乙烯管，室溫下工業(yè)用異戊烷揮發(fā)進(jìn)樣分析，結(jié)果如表3所示，不同分析人員分析所得結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5.0%。

2.2分析條件的選擇試驗(yàn)

2.2.1氣化溫度的確定

試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4所示，隨著氣化溫度的升高，分析結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差也增大，氣化溫度越高，樣品進(jìn)樣速度越快，反應(yīng)不夠充分；且不同人員分析時(shí)氣化溫度控制會(huì)存在偏差，造成結(jié)果精密度差，所以選定工業(yè)用異戊烷分析水分的氣化溫度為室溫。

2.2.2反應(yīng)時(shí)間的確定

試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表5所示，隨著反應(yīng)時(shí)間的升高，分析結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差趨于平穩(wěn)，為了提高分析效率，選定工業(yè)用異戊烷分析水分的反應(yīng)時(shí)間為100s。

2.2.3進(jìn)樣質(zhì)量的確定

試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表6所示，隨著進(jìn)樣質(zhì)量的升高，分析結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差減小，但當(dāng)進(jìn)樣量在5g至8g時(shí)，分析結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差沒(méi)有很大的變化，為了縮短分析時(shí)間，確定工業(yè)用異戊烷分析水分的進(jìn)樣量為5g。

2.3精密度試驗(yàn)

在上述選定的條件下，考慮到微量水會(huì)殘留在瓶底，增加一路氮?dú)鈱?duì)進(jìn)完樣后的頂空瓶吹掃40s。不同分析人員平行測(cè)定6次，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差最大為4.9%，最小為4.1%，結(jié)果如表7所示。

3結(jié)論

本文采用頂空瓶進(jìn)樣，選擇優(yōu)化氣化溫度、反應(yīng)時(shí)間、進(jìn)樣量分析條件，建立了卡爾費(fèi)休庫(kù)倫法測(cè)定工業(yè)用異戊烷中水分的方法，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)GB/T 27404《試驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)》的要求，對(duì)防止工業(yè)用異戊烷中水分造成聚乙烯裝置催化劑中毒失活具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T 6023-2008《工業(yè)用丁二烯中微量水的測(cè)定卡爾費(fèi)休庫(kù)侖法》

[2]GB/T 6283-2008《化工產(chǎn)品中水分含量的測(cè)定卡爾費(fèi)休法（通用方法）》

[3]GB/T 27404-2008《試驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)》

（作者單位：中國(guó)神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)煤制油化工質(zhì)檢計(jì)量中心）