焦?fàn)t煤氣中萘含量測定

1、煤氣中萘含量測定方法（苦味酸法）1苦味酸法1.1原理煤氣中萘系物（含萘、甲基萘等），在通過苦味酸溶液時生成結(jié)合物沉淀，將過濾后的沉淀溶于丙酮中，用標(biāo)準堿液滴定，但煤氣中含有茚等某些不飽和烴也能部分地與苦味酸生成結(jié)合物沉淀，以一氯化碘溶液加以校正。在測定中控制一定溫度，并在測定結(jié)果中加上相應(yīng)校正值，以求得正確的粗萘含量。1.2試劑和材料除非另有說明，在分析中僅有使用確認為分析純的試劑和蒸餾水或去離子水或相當(dāng)純度的水。a)硫酸(H2SO4):密度為1.84g/mL,含量95%98%；b)氫氧化鈉（NaOH）;c)硫代硫酸鈉（Na2S2O35H2O）;d)苦味酸(2、4、6三硝基酚)C6H2OH(N

2、O2)3;e)乙酸鉛Pb(CH3COO)23H2O化學(xué)純；f)碘化鉀（KI）；g)丙酮（CH3COCH3）；h)冰乙酸（CH3COOH）;i)一氯化碘（ICl）化學(xué)純；j)可溶性淀粉；k)溴百里香酚藍（C27H28O5Br2S）;l)硫酸溶液（5100）：量取5mL硫酸，緩緩注入約70mL水中，冷卻，稀釋至100mL；m)乙酸鉛溶液（50g/L）：稱取5g乙酸鉛，溶于70mL水中，加1mL冰乙酸，用水稀釋至100mL；n)一氯化碘溶液：稱取25g一氯化碘液體，倒入1500mL冰乙酸中完全溶解，置于棕色瓶中，放置于干燥暗處；o)碘化鉀溶液（100g/L）：稱取100g碘化鉀，溶于800mL水中，

3、稀釋至1000mL；p)氫氧化鈉標(biāo)準滴定溶液c(NaOH)=0.1mol/L:按GB/T601-2002中4.1制備；q)硫代硫酸鈉標(biāo)準滴定溶液c(Na2s2o3)=0.05mol/L:按GB/T601-2002中4.6稀釋一倍制備；r)苦味酸溶液：將1瓶25g的苦味酸溶解在2000mL蒸餾水中，煮沸，冷卻，過濾，將其澄清液用氫氧化鈉標(biāo)準滴定溶液c(NaOH)=0.1mol/L滴定，配制成下列濃度：1）洗滌液c（苦味酸）=0.02mol/L；2）1318的吸收液c（苦味酸）=0.042mol/L；3）0的吸收液c（苦味酸）=0.033mol/L；吸收過萘的苦味酸溶液可匯集后煮沸、濃縮、冷卻、過

4、濾，將其澄清液再配置成苦味酸溶液c（苦味酸）=0.033mol/L或c（苦味酸）=0.042mol/L，重新使用。s)淀粉指示液（5g/L）：稱取1g可溶性淀粉，加入10mL水使其成糊狀，在攪拌下降糊狀物加到200mL沸水中，微沸2min，冷卻；t)溴百里香酚藍指示液（1g/L）：應(yīng)按GB/T603-2002中4.1.4.27制備；u)軟質(zhì)聚乙烯管或聚氯乙烯管或硅橡膠管：5mm7mm或6mm9mm.1.3儀器a)多孔式氣體洗瓶（孟氏）：250mL;b)恒溫水?。籧)濕式氣體流量計：0.5m3/h，分度值0.02L；d)真空抽氣泵；e)砂芯漏斗：No.3或No.4，30mL；f)抽濾瓶：1000

5、mL；g)移液管：5mL,10mL；h)堿式移液管50mL分度值0.1mL；25mL分度值0.1mL；i)碘量瓶：500mL；j)量筒：10mL、50mL、250mL；k)天平：分度值0.1g；l)大氣壓力計：分度值0.1kPa。1.4取樣1.4.1取樣位置及要求取樣點應(yīng)選在氣流平穩(wěn)的直管段管道上，與管道彎曲部分和截面形狀急劇變化部分的距離，不小于管道直徑的1.5倍。將內(nèi)徑8mm，壁厚1mm的不銹鋼取樣管，插入煤氣主管中心1/3半徑的斷面內(nèi)。煤氣管外至吸收瓶的部分應(yīng)盡量短，取樣管外須裝有同心外套蒸氣加熱管，通入間接蒸氣，且取樣管可與直接注入水蒸氣的支管接通。取樣管中的氣樣溫度必須控制在比總管中

6、的氣溫高510.取樣管出口前裝有取樣閥。取樣前，打開取樣閥，放散2min以上，直至排凈取樣管內(nèi)殘留的氣體和水分。1.4.2取樣裝置如圖5所示。1硫酸溶液；2空瓶；3苦味酸吸收液；4攪拌器；5自動調(diào)溫器；6加熱、致冷器；7乙酸鉛溶液；8濕式氣體流量計；9聚乙烯管接頭；10溫度計；11U型壓力計。圖5苦味酸法測定萘含量的取樣裝置圖1.5吸收1.5.1按圖5連接，檢查裝置氣密性，確認系統(tǒng)嚴密。各吸收瓶的順序為：第一只瓶：100mL硫酸溶液（5100），以除去煤氣中存在的氨等堿性組分；第二只瓶：空瓶；第三只、第四只、第五只瓶：分別裝100mL苦味酸吸收液c（苦味酸）=0.042mol/L；第六只瓶：空

7、瓶；第七只瓶：100mL乙酸鉛溶液（50g/L），以除去煤氣中的硫化氫，保護流量計。吸收系統(tǒng)應(yīng)放在保溫的塑料箱中，其中1號、2號瓶放在不低于20的水浴中，以防止溫度過低，萘?xí)龀觥?號、4號、5號苦味酸洗瓶放在可調(diào)節(jié)溫度箱中，要求控制在1318。注：c（苦味酸）=0.033mol/L適用于控制溫度為0.1.5.2選擇合適的技術(shù)條件，按煤氣中可能存在的萘含量應(yīng)從表5中，選擇適宜的煤氣流速和取樣時間；以保證吸收氣相的萘接近100mg。1.5.3在儀器裝置和吸收條件都符合規(guī)定要求的情況下，記錄流量計讀數(shù)（V1）。1.5.4打開取樣閥，調(diào)節(jié)到適宜的煤氣流速。記錄取樣時的煤氣平均溫度（t1）、大氣壓力（

8、P）和煤氣壓力（P1）。1.5.5取樣到規(guī)定時間后，關(guān)閉取樣閥，記下流量計讀數(shù)（V2）。由于煤氣中萘含量隨溫度變化而變化，出廠煤氣萘含量測定的取樣周期宜為24h。1.6分析將吸收瓶從取樣點送到分析室過程中，時間應(yīng)盡可能短，且要即刻抽濾。如需放置較長時間，且氣溫與吸收溫度相差較大時，應(yīng)將吸收系統(tǒng)保持在吸收溫度之下。 1.6.1將盛有苦味酸吸收液的三只洗氣瓶中的沉淀用No.3或No.4砂芯漏斗吸濾。用濾液洗滌吸收瓶中粘附的沉淀物。并將其全部轉(zhuǎn)移到漏斗中。 1.6.2用10mL洗滌液c（苦味酸）=0.02mol/L洗滌漏斗中的沉淀，抽干。 1.6.3將有沉淀的砂芯漏斗倒置于干燥的碘量瓶上，用5mL移

9、液管移取10mL丙酮滴入砂芯漏斗尾部，共需10mL丙酮以洗滌沉淀（根據(jù)需要可增至15mL或20mL）。為了便于洗凈沉淀應(yīng)將砂芯漏斗傾斜，不斷轉(zhuǎn)動使沉淀全部洗入碘量瓶中，且可用吸球?qū)⒙┒肺膊恐斜党觥?1.6.4在碘量瓶中加入23滴溴百里香酚藍指示液（1g/L），用氫氧化鈉標(biāo)準滴定溶液c(NaOH)=0.1mol/L滴定，至果綠色即為終點，記錄滴定消耗體積（V3）。 1.6.5在上述溶液中加入冰乙酸50mL，用移液管加入一氯化碘溶液10mL，避光靜置20min，加入10mLKI溶液（100g/L），靜置5min。 1.6.6用硫代硫酸鈉標(biāo)準滴定溶液c(Na2s2o3)=0.05mol/L滴定游

10、離出來的碘，當(dāng)?shù)味ǖ轿ⅫS色時，加入1mL淀粉指示液（5g/L），繼續(xù)滴定至原有苦味酸顏色為終點，在達到終點前加入200mL蒸餾水沖淡之，使滴定終點更為明顯，記錄滴定消耗體積（V4）。 1.6.7苦味酸吸收液的空白試驗 1.6.7.1用10mL洗滌液c（苦味酸）=0.02mol/L洗滌通過1.6.1所用的砂芯漏斗且抽干。 1.6.7.2同1.6.3（空白的丙酮加入量應(yīng)與測定中的丙酮加入量相同）。 1.6.7.3同1.6.4，并加0.05mL洗滌液c（苦味酸）=0.02mol/L以補償沉淀中所夾帶的苦味酸液，記錄c(NaOH)=0.1mol/L的滴定消耗體積（V5）。 1.6.7.4在上述溶液中加

11、入蒸餾水，其量應(yīng)是測定時與空白實驗時氫氧化鈉標(biāo)準滴定溶液c(NaOH)=0.1mol/L的滴定消耗體積之差（V3-V5）。 1.6.7.5同6.1.6.5. 1.6.7.6同6.1.6.6，記錄硫代硫酸鈉標(biāo)準滴定溶液c(Na2s2o3)=0.05mol/L的滴定消耗體積V6。1.7結(jié)果計算人工煤氣中萘含量以質(zhì)量濃度m計，數(shù)值以毫克每立方米（mg/m3）表示，按式（9）進行計算： 式中：V3氫氧化鈉標(biāo)準滴定溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升（mL）；V5空白試驗氫氧化鈉標(biāo)準滴定溶液的體積數(shù)值，單位為毫升（mL）；V4硫代硫酸鈉標(biāo)準滴定溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升（mL）；V6空白試驗硫代硫酸鈉標(biāo)準滴定

12、溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升（mL）；c1氫氧化鈉標(biāo)準滴定溶液的濃度的準確數(shù)值，單位為摩爾每升（mol/L）；c2硫代硫酸鈉標(biāo)準滴定溶液的濃度的準確的數(shù)值，單位為摩爾每升（mol/L）；M萘的摩爾質(zhì)量的數(shù)值，單位為克每摩爾（g/mol）M（C10H8）=128；0分解作用的萘含量損失校正值，可按苦味酸濃度及吸收時控制的溫度由圖6中查得，單位為毫克每立方米（mg/m3）；V0換算至標(biāo)準狀態(tài)下的取樣體積的數(shù)值（計算公式見附錄A），單位為升（L）。計算結(jié)果表示到小數(shù)點后兩位。1.8精密度精密度按表62煤氣中萘含量測定方法（氣相色譜法）2.1分析范圍本標(biāo)準使用于萘含量在5mg/m3以上的人工煤氣。2.

13、2原理用二甲苯或甲苯吸收煤氣中的萘及其他雜質(zhì)（茚、硫茚、甲基萘等），吸收液中加入一定量的內(nèi)標(biāo)物正十六烷，用氣相色譜法分離，測定萘的含量。2.3試劑和材料除非另有說明，在分析中僅使用確認為分析純的試劑。以（%）表示的均指體積分數(shù)，只有“萘含量99.8%”中的（%）為質(zhì)量分數(shù)。a)正十六烷（C16H34）:色譜標(biāo)準試劑；b)萘（C10H8）:結(jié)晶點不低于79.9，含量99.8%；c)甲苯（C6H5CH3）；d)二甲苯C6H4(CH3)2；e)色譜固定液：丁二酸乙二醇聚酯；f)色譜載體：201紅色載體，酸洗，0.25mm0.18mm（60目80目），或使用性能相似的其他載體；g)三氯甲烷（CHCl3

14、）；h)氮氣（N2）：含量99.9%；i)氫氣（H2）：含量99.9%；j)凈化空氣：用活性炭、分子篩和硅膠凈化過的壓縮空氣；k)軟質(zhì)聚乙烯管或聚氯乙烯管或硅橡膠管：5mm7mm或6mm9mm。2.4儀器2.4.1氣相色譜儀：帶有氫火焰離子化檢測器。2.4.2積分儀或色譜微處理機：能采集、記錄、儲存以及處理色譜分析數(shù)據(jù)。2.4.3色譜柱柱管：長2m、內(nèi)徑3mm的不銹鋼柱管。填充物a)載體：201紅色載體，酸洗，0.25mm0.18mm（60目80目），或使用性能相似的其他載體；b)固定液：丁二酸乙二醇聚酯，液相載荷量6.5%；c)制備方法：在200mL燒杯中稱入0.70g丁二酸乙二醇聚酯,加入

15、與10g載體等體積的三氯甲烷，攪拌至完全溶解。稱取10.0g201酸洗載體，倒入溶液中，混勻，在不時翻動下，在通風(fēng)柜中使溶劑全部揮發(fā)。色譜柱的填充與老化：將制備好的填充物緊密裝入潔凈干燥的柱管內(nèi)，兩端各填少許玻璃棉。填充好的色譜柱安裝在色譜儀中，柱出口端暫勿與檢測器連接。通小流量氮氣，在柱箱溫度160下老化4h以上，直至基線穩(wěn)定。分離度在2.4.4給定的條件下，正十六烷和萘的分離度不應(yīng)小于1.0。2.4.4調(diào)整儀器按下列條件調(diào)整儀器，允許根據(jù)實際情況作適當(dāng)變動。典型色譜圖如圖7所示，各組分的相對保留值見表7.汽化室溫度：250；柱箱和色譜柱溫度：恒溫130；載氣為氮氣：柱前壓約73.5kPa，

16、流速35mL/min,為柱后測量值；檢測器：氫火焰離子化檢測器；檢測器溫度：140；輔助氣體流速：a)氫氣流速：40mL/min；b)空氣流速：400mL/min；靈敏度和衰減的調(diào)節(jié)：在萘的絕對進樣量為2.510-8g，產(chǎn)生的峰高不低于10mm。注：也可采用能達到同等或更高分析效果的其他色譜工作條件。2.4.5進樣器：10L、100uL微量注射器。2.4.6分析天平：分度值0.1mg。2.4.7吸收瓶：鼓泡式，60mL,如圖8所示。2.4.8容量瓶：50mL。2.4.9小口試劑瓶：50mL。2.4.9小口試劑瓶：50mL。2.4.10量筒：50mL。2.4.11濕式氣體流量計：0.5m3/h，

17、分度值0.02L。2.5校準2.5.1標(biāo)準樣品的制備a)正十六烷標(biāo)準溶液：稱取7.5g正十六烷，準確到0.2mg，置于50mL容量瓶中，用二甲苯稀釋至刻度，混勻，密封貯存?zhèn)溆茫芤簼舛葢?yīng)定期檢查；b)萘標(biāo)準溶液：稱取7.5g萘，準確到0.2mg置于50mL容量瓶中，用二甲苯稀釋至刻度，混勻，密封貯存?zhèn)溆?；c)校準用標(biāo)準樣品系列的制備：在6個50mL小口試劑瓶中，用50mL量筒各加30mL二甲苯。用100uL微量注射器各加100uL正十六烷標(biāo)準溶液，再分別加入20，60，100，150，200，300uL萘標(biāo)準溶液，混勻，加蓋保存?zhèn)溆谩?.5.2校正曲線的確定按2.4.4調(diào)整好色譜儀，用10uL

18、微量注射器分別抽取2.5.1c）中校準用標(biāo)準用樣品0.4uL，注入色譜儀。測量正十六烷和萘的保留時間（s）和峰高（mm），以保留時間與峰高的乘積作峰面積，或用積分儀直接測量正十六烷和萘的峰面積。按式（10）、（11）分別計算各標(biāo)準樣品中萘和正十六烷的質(zhì)量比Yi和峰面積比Xi。式中：Yi第i個標(biāo)準試樣中萘與正十六烷的質(zhì)量比；m1配制萘標(biāo)準溶液時萘的質(zhì)量的準確數(shù)值，單位為克（g）；m2配制正十六烷標(biāo)準溶液時正十六烷的質(zhì)量的準確數(shù)值，單位為克（g）；V1i配制第i個標(biāo)準試樣時所用萘標(biāo)準溶液的體積的數(shù)值，單位為微升（uL）；V2i配制第i個標(biāo)準試樣時所用正十六烷標(biāo)準溶液的體積的數(shù)值，單位為微升（uL）

19、；Xi第i個標(biāo)準試樣中萘與正十六烷的峰面積比；A1i第i個標(biāo)準試樣相應(yīng)的萘的峰面積，以保留時間（s）與峰高（mm）之乘積表示或用積分儀測得的積分數(shù)表示；A2i第i個標(biāo)準試樣相應(yīng)的正十六烷的峰面積，以保留時間（s）與峰高（mm）之乘積表示或用積分儀測得的積分數(shù)表示；將X對Y作校準曲線，或用數(shù)學(xué)回歸法建立式（12）的線性回歸方程：（12）每個標(biāo)準試樣進樣三次，計算三次峰面積比后，取算術(shù)平均值作圖或進行數(shù)學(xué)回歸。計算結(jié)果應(yīng)保留到小數(shù)點后二位。2.6取樣 2.6.1取樣位置及要求同苦味酸法中1.4.1. 2.6.2取樣裝置如圖9所示。2.7吸收 2.7.1將兩只各加有30mL甲苯或二甲苯的吸收瓶置于加

20、冰的冷水浴中，保證在取樣時吸收液溫度不高于10. 2.7.2按圖9連接取樣管、吸收瓶和濕式氣體流量計，取樣管與吸收瓶之間的連接，使用軟質(zhì)聚乙烯管，管口應(yīng)盡量互相對接，避免氣樣與連接管接觸，檢查其氣密性，確認系統(tǒng)嚴密后，記下流量計讀數(shù)（V1）。 2.7.3打開取樣閥，調(diào)節(jié)煤氣流速為0.5L/min1.0L/min.記錄取樣時的平均溫度（t1）、煤氣壓力（P1）及大氣壓力（P）。 2.7.4當(dāng)吸收的萘量在2mg40mg之間，關(guān)閉取樣閥，記錄流量計讀數(shù)（V2）。 2.7.5取樣過程中，應(yīng)注意避免吸收瓶入口處形成萘的結(jié)晶。2.8分析在二個吸收瓶中，用100uL微量注射器各加入100uL正十六烷標(biāo)準溶液，充分混勻，用洗耳球?qū)ξ掌康奈展艽禋?，使吸收液置換數(shù)次以保證混合均勻。調(diào)整儀器的操作條件與進行標(biāo)準試樣分析時的條件相同。用10uL注射器抽取0.4uL吸收液注入色譜儀進行分析。測量正十六烷和萘的保留時間（s）和峰高（mm），或用積分儀測直接測量正十六烷和萘的峰面積。每個吸收液各作兩次分析。第二個吸收瓶中所含萘應(yīng)一并計算。2.9結(jié)果計算 2.9.1按式（