等物质的量进样分析不同含量样品气的研究

张惠惠，李国栋

（济宁协力特种气体有限公司，山东济宁 272055）

等物质的量进样分析不同含量样品气的研究

张惠惠，李国栋

（济宁协力特种气体有限公司，山东济宁 272055）

通过色谱分析，利用注射器进样论证等物质的量进样分析不同含量样品气的可行性，进而给出建议。

色谱分析；注射器进样；体积校准；单一标气；多个样品

随着标准气体种类和含量越来越多，对于生产标准气体的企业来说，分析所要求的标气也就越来越多，工作量也越来越大。目前有的化验室标准气近百种，为减少化验室标样数量，本文介绍的等量进样分析，可大大减少化验室对标准品的需求。

等量进样，即通过调整进样体积使进入进样口的标准品物质的量同进入进样口的样品物质的量相同或相近，进行分析。

目前标准气体分析多采用外标法，即采用等含量或近似含量的标准品，相同进样量，分析标准气体组分含量，这样势必要求 每生产一瓶标准气体，就要一瓶同样组分类似含量的标准品，这样标准品的数量就会需求量很多，化验成本提高，工作效率降低。

样品在进入色谱进样口，由载气带动通过色谱柱分离后进入检测器采集信号，实际上载气对样品也起到了稀释作用，检测器所检测到的信号其实都是被载气稀释后经色谱柱分离得到的信号。如果通过改变进样体积使同一含量标准物质进入仪器的物质的量不同，实现分析多个含量的样品，就可使分析简便，化验成本降低，下面我们通过采用不同含量的标准样通过等量进样和等体积进样对比分析论证一下等量进样的可行性。

1 实验部分

首先因为注射器进样具有灵活多变的优点，我们采用注射器进样进行实验论证，注射器进样因偏差较大主要用于分析要求不高的情况。一般情况注射器进样的不确定度在2%～6%，可满足生产需求。

1.1 校准注射器

传统采用液体校准，但对于低浓度气体，我们采用色谱进样，峰面积比校准可以将分析工进样手法所带入的不确定度一起计算进入校准值，从而使分析更加可靠。分析条件如下：

仪器型号：Acme-6100；检测器：FID；色谱柱：Al2O3；检测器温度：250℃；柱温：80℃；进样温度：180℃；载气：N2。

取量程为250μL的注射器，连续进样250、200、150、100、50、25μLC2H6/N2样品，将250μL定为100%，通过峰面积之比校准体积比，谱图及校准结果如下。

图1 不同体积进样谱图Fig.1 Chromatogram of different volume

计算公式见式（1）：

式中，Sv为进样量为V时相对于250μL时的校准值；Av为进样量为V时的峰面积；V为进样体积。

校准结果见表1。

表1 校准结果Table 1 Calibrate result

1.2 使用校准好的注射器进样，利用FID检测器分析样品

我们采用多组分标气进行试验，可以一次论证多种组分使用该方法分析的可行性。采用相似标样等体积进样分析和差距加大标样等量进样分析比对一下分析结果。分析条件如下：

仪器型号：Acme-6100；检测器：FID；色谱柱：Al2O3；检测器温度：250℃；色谱柱温度：80℃；进样温度：180℃；载气：N2。

样品及标样组分含量见表2（样品为配制值）。

表2 样品及标样组分含量1Table 2 list1 of sample and standard sample component content

因样品1与标样1含量差距较大，现取样品采用最大进样量250μL，则标样采取等量进样，进样量通过以下公式计算：

式中，SV标为标样进样体积校正值；SV样为样品进样体积校正值；C标样为标样含量；C样品为样品含量。

将结果修正为经我们校准过的体积，则标样1进样量25μL，标样2等体积进样，进样量250 μL。

计算校准含量，计算公式如下：

式中，SV标为标样进样体积校正值；SV样为样品进样体积校正值；C标样为标样含量；C校准为标样校准含量。根据进样量计算标样校准含量，见表3。

表3 标样校准含量Table 3 Standard sample calibrate result

分析谱图如下：

图2 样品1进样量250μL谱图Fig.2 Sample1's chromatogram of vol.250μL

图3 标样1等量进样（25μL）谱图Fig.3 Standard sample1's chromatogram of same quantity（vol.25μL）

色谱峰面积A见表4。

图4 标样2等体积进样（250μL）谱图Fig.4 Standard sample2's chromatogram of same vol.（vol.250μL）

表4 各分析样色谱峰面积ATable 4 Area of samples'chromatogram

由表4中峰面积依式（4）计算样品分析值：

计算结果见表5。

表5 分析计算结果Table 5 Analyze result

因采用注射器进样时，分析不确定度远大于配制不确定度，配制值更接近于真值，一般标气生产在分析误差不大的情况下均以配制值定值，那么我们比较一下分析值较配制值的相对误差，结果见表6。

表6 分析值较配制值的相对误差1Table 6 List1of analyze result compare confect scale

结果：等量进样相较于等体积进样误差较大，但在允许范围内；对空气中不存在的组分，在分析值要求不高的情况下等量进样法分析可行。

1.3 使用校准好的注射器进样，利用FPD检测器分析硫化物

分析氮中硫化氢和羰基硫，可通过一次分析实现研究两种物质的目的，故采用FPD检测器分析氮中硫化氢及羰基硫，来研究此分析方法是否满足FPD检测器，标准品和样品含量表7。

取样品1进样量100μL，通过式（2）计算得出标样3进样量应取25μL，标样4进样量应取100μL。

通过色谱分析计算，得出分析值较配制值相对误差见表8。

表7 样品及标样组分含量2Table 7 List2 of sample and standard samplecomponent content

表8 分析值较配制值的相对误差2Table 8 List2 of analyze result compare confect scale

结果：等量进样相对于等体积进样误差较大，但在允许范围内；对空气中不存在的组分，若分析值要求不高，以配制值定值，分析值仅做参考的情况等量进样法分析可行。

2 研究结论

等量进样分析相较于等体积进样分析，结果相近，在允许范围内；对空气中不存在的组分，若分析值要求不高，以配制值定值，分析值仅做参考的情况等量进样法分析可行。

由此可以推断，对于阀进样通过更换定量管可减少标准品种类和数量的增加，为企业节省开支。

［1］梁汉昌.气象色谱法在气体分析中的应用［M］.北京：化学工业出版社，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

张惠惠（1985），女，助理工程师。2009年毕业于山东师范大学制药工程专业，现主要从事质量分析工作。

2013-09-17