淺談氣相色譜儀測定水樣中甲醇含量的注意事項與方法

肖麗萍

（大慶油田化工有限公司甲醇分公司，黑龍江 大慶 163413）

現(xiàn)代色譜技術(shù)是當今研究最活躍、發(fā)展最迅速的儀器分析技術(shù)。它將濃縮、分離、測定結(jié)合起來，現(xiàn)已成為對復(fù)雜體系中組成和性質(zhì)相近組分進行分離測定的最重要分析手段。氣相色譜法（GC）是流動相為氣體的現(xiàn)代色譜技術(shù)之一，是應(yīng)用最廣的分離測定低沸點混合物的一種分析方法，能分析有機物、部分無機物、高分子和生物大分子等，具有分離效率高，分析速度快，靈敏度高，儀器易普及的特點。

1 氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)

氣相色譜儀由氣路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、色譜柱和柱溫、檢測系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)等組成。

2 氣相色譜儀的操作

2.1 基本操作

2.1.1 氣體鋼瓶的正確使用

鋼瓶的瓶嘴上有一閥瓣開關(guān)。用8 號扳手順時針方向旋轉(zhuǎn)為關(guān)閉，逆時針旋轉(zhuǎn)為開啟，在瓶嘴安裝上減壓閥后才能開啟鋼瓶。

2.1.2 減壓閥的安裝與正確使用

減壓表上裝有2 個彈簧壓力表，分別指示鋼瓶內(nèi)和減壓后的氣體壓力。壓力可由調(diào)節(jié)螺桿（T 形閥桿）調(diào)節(jié)。順時針方向旋轉(zhuǎn)增加出口壓力，逆時針旋轉(zhuǎn)則相反。

2.1.3 氣路的檢漏

將氮氣通往氣路系統(tǒng)，觀察氣流是否通暢，然后關(guān)閉出口處，當充入0.3 ～0.5MPa 氮氣后，轉(zhuǎn)子流量計的轉(zhuǎn)子若下降到底，則表明流量計以后的氣路不漏氣。

2.1.4 進樣操作

（1）用注射器取樣時，應(yīng)先用丙酮或乙醚抽洗5 ～6次后，再用被測試液抽洗5 ～6 次，然后緩緩抽取一定量試液，此時若有空氣帶入注射器內(nèi)，應(yīng)先排除氣泡后，再排去過量的試液，并用濾紙或擦鏡紙吸去針桿處所沾試液（切勿吸去針頭內(nèi)的試液）。

（2）取樣后就立即進樣，進樣時要求注射器垂直于進樣品，左手撫著針頭防彎曲，右手拿注射器，迅速刺穿硅橡膠墊，平穩(wěn)、敏捷地推進針筒，用右手食指平穩(wěn)、迅速地將試樣注入，完成后立即拔出。

（3）進樣位置及速度、針尖停留速度和拔出速度都會影響分析結(jié)果的重現(xiàn)性。一般進樣允許相對誤差2%～5%。

2.2 氣相色譜儀在使用時要對照標準

JJG700-2016《氣相色譜儀檢定規(guī)程》進行首次鑒定、后續(xù)檢定和使用中檢查。

3 測水樣中甲醇含量的操作方法（以測廢水樣中的甲醇為例）

3.1 實驗儀器和試劑

氣相色譜儀：安捷倫6890N，氮氣鋼瓶，低噪音空氣泵，高純氫發(fā)生器，電腦。

濾膜：0.45μm，色譜醇（含量99%），蒸餾水，吸量管5ml，容量瓶250ml，容量瓶50ml，萬分天平，軟滴管，洗瓶，小燒杯，廢液回收瓶，10μl 微量注射器。

3.2 工作原理

水樣中甲醇經(jīng)0.45μm 濾膜過濾后，用氫火焰離子化檢測器測定。以保留時間定性，峰面積定量。

3.3 色譜條件

HP-5 石英毛細管色譜柱（30m×0.25mmi·d,0.25μm），載氣為高純氮氣，流速2.0ml/min；柱溫40℃，保持；進樣口溫度250℃，分流進樣，分流比15：1；檢測器溫度280℃，氫氣流量45ml/min，空氣流量450ml/min。

3.4 操作

通載氣，啟動儀器，設(shè)定以上溫度條件。待溫度升至所需值時，打開氫氣和空氣，點燃FID(點火時，氫氣的流量可大些)，緩緩調(diào)節(jié)氮氣、氫氣及空氣的流量，至信噪比較佳時為止。待基線平穩(wěn)后即可進樣分析。

3.5 標準溶液的配置

在250ml 容量瓶中加入50ml 二次去離子水，去皮歸零后加入約0.3ml 甲醇，再準確稱得甲醇重量為0.2567g，加水到刻度，此溶液的甲醇濃度為1.03mg/ml。

3.5.1 標準曲線的繪制

準確吸取甲醇標準溶液，分別取0.0、0.3、1.0、2.0、3.0、4.0ml，在50ml 容量瓶中用二次去離子水定容配制成含甲醇0.0、6.18、20.6、41.2、61.8、82.4mg/L 的標準溶液。各濃度分別進樣1.0μl 分析測定。得到各個濃度的色譜峰和保留時間，每個濃度做3 次，測量峰面積平均值。以甲醇含量為橫坐標、平均峰面積為縱坐標繪制曲線。

標準曲線如圖1 所示。

圖1 甲醇標準曲線

此條甲醇標準曲線通過原點，并且是直線，說明儀器不存在系統(tǒng)誤差。標準曲線法的特點是簡便快速；不需要測定校正因子，計算簡單；其結(jié)果的準確性取決于操作條件是否穩(wěn)定和進樣量是否一致。從不確定度理論推算樣本的不確定度時，有兩個重要的結(jié)論。

（1）標準曲線的重心點處，所查出來的樣品的不確定度最小。

（2）標準的點數(shù)越多，樣品的不確定度越小。此法適用于工廠的控制分析，并且適用于大量樣品的分析。

3.6 樣品的測定

取0.45μm 濾膜過濾后的水樣，用10μl 量程的微量注射器取經(jīng)0.45μm 濾膜過濾后的1.0μl 進行測定。

耐用性要求：甲醇具有極強的揮發(fā)性，所以取樣時需要現(xiàn)場過濾后，直接裝入密封容量瓶中。

3.7 結(jié)果計算

由氣相色譜儀自動計算分析結(jié)果，單位mg/L。此色譜法可應(yīng)用于甲醇濃度范圍為0.5 ～80.0mg/L 水樣的測定。

（1）如果廢水樣中甲醇含量值測定值為52.2mg/L，小于80.0mg/L，即在測定范圍內(nèi)，即有效，再測取平均值。

（2）如果廢水樣中甲醇含量值測定值為0.0mg/L，再測取平均值仍為0.0mg/L，即標注小于0.2mg/L，此值為此法甲醇最低檢出濃度。

（3）如果廢水樣中甲醇含量值測定值大于80.0mg/L，說明其含量值超過了測定范圍的最大值80.0mg/L，即說明此溶液需要稀釋后再測量。需要先估算一下與最大值相比縮小多少倍，才能在測定范圍內(nèi)，如果含量測量值為151.3mg/L，則需要將廢水樣稀釋10 倍再來測，最后的測定結(jié)果取平均值再乘以10 即為此廢水樣的濃度。稀釋方法：取廢水樣5ml，在50ml 容量瓶用二次去離子水定容，即為稀釋了10倍的水樣。

（4）數(shù)據(jù)測試完畢后，需要烘色譜柱，烘完后，調(diào)回測試溫度，等色譜儀溫度降到100℃以下，依次地關(guān)閉相應(yīng)儀器設(shè)備。

（5）每周要配一次標樣，進行進樣，驗證儀器是否精確，還要定期做分析儀器校正的甲醇標準曲線。

4 結(jié)語

文中就部分內(nèi)容對氣相色譜儀的使用與構(gòu)造進行了闡述。測樣時，要按照正確的操作順序，調(diào)試儀器，洗凈玻璃器皿，避免誤差。按照操作規(guī)程，闡述了如何測定水樣中甲醇的含量，不要盲目過多地進濃度大的樣，以免損壞機器，造成損失。