面积归一化法与内标法测定苯纯度的对比

(中国石油独山子石化公司乙烯厂中心化验室,独山子 833699)

苯是一种石油化工基本原料，芳烃装置生产苯作为互供料用做苯乙烯的原料，苯产品的快速准确测定直接影响下游装置的平稳生产。目前苯的检测方法主要有GB/T 3405—2011、ASTM D4492—2010。实验中分析苯中微量的芳香烃和非芳烃杂质，分别用面积归一化法测定标样，选取不同样品分别再用面积归一化法和内标法对比分析。

1 试验部分

1.1 方法原理

用微量注射器(或自动进样器)取适当试样，注入气相色谱仪，试样中的各组分在色谱柱中分离后，采用氢火焰离子化检测器(FID)检测，内标法或归一化法定量。使用内标法时，推荐内标物为正壬烷，测定各杂质组分的含量。使用归一化法可直接得出各杂质含量及苯含量。

1.2 仪器与试剂

安捷伦6890N气相色谱仪，配SSL(分流/不分流进样口)和FID检测器，配合安捷伦7683B Series Injector自动进样器，色谱工作站。

苯、甲苯、乙苯、环己烷、正壬烷均为色谱纯。

1.3 色谱条件

色谱测试的条件见表1。

表1 色谱条件

1.4 标样的制备

在50mL容量瓶中加入约30mL苯，参照控制指标加入适量的环己烷、甲苯、乙苯，用微量注射器加入50μL的内标物，用苯定容。内标物正壬烷的密度0.718g/mL，苯密度为0.874g/mL，内标物含量计算为0.0825%(wt)。

1.5计算

1.5.1内标法定量

按下式计算各组分的浓度含量：

式中：

Ci—组分i的质量分数，% (wt)；

Cs—配入内标物的质量分数，%(wt)；

f'i—组分i的相对校正因子；

Ai—组分i的峰面积；

As—内标物的峰面积。

所有甲苯后面出来的峰，采用乙苯校正因子；所有非芳烃，采用环己烷的校正因子。苯：m%=100.00-Ct(Ct:所有杂质的浓度之和)

1.5.2归一化法定量

使用此定量方法时，不加入内标物直接进样分析，归一化法定量计算按下式：

式中：

Ci—组分i的质量分数，%(wt)；

Ai—组分i的峰面积。

2 色谱结果与谱图

2.1 标样测定谱图与结果

测试标样的谱图见图1，分析结果见表2与表3。

图1 标样测定谱图

组分标样1标样2标样3标样4标样5平均值非芳烃015450153701524015090150701524正壬烷008250082500825008250082500825甲苯019800197701977019730197301976乙苯018390184001842018400184301841苯994699469946994699469946

表3 面积归一化法测定标样结果

从表2和表3中可以看出，面积归一化法测定标样，结果再现性均小于10%，多次测定结果重复性满足分析要求。

2.2 内标法与面积归一化法测定样品

取样品放入50mL容量瓶中定容，加入50μL正壬烷做内标物[1]，混匀。将配制好的溶液0.5μL注入气相色谱柱，其中正壬烷之前的峰归为非芳烃，得到的谱图如图2所示。

图2 内标法测定苯纯度

直接取样品0.5μL注入气相色谱柱，其中正壬烷之前的峰归为非芳，得到的谱图如图3所示。

图3 面积归一化法测定苯纯度

2.3 不同样品内标法与面积归一化法结果

按照ASTM D4492 气相色谱法检测精制苯纯度计算为去除所有杂质含量的浓度，取不同的样品，分别用内标法和面积归一化法进行试验。本实验内标法的重现性数据如表4所示，面积归一化结果的重现性如表5所示。

表4 内标法测定样品结果

表5 面积归一化法测定样品结果

3 结束语

(1)采用的安捷伦6890工作站配合自动进样器，分析苯系物中微量的芳香烃和非芳烃杂质[2]，测试结果表明面积归一化法相对于内标法减少样品用量，无需配样，不会产生二次污染，废液处理量小，直接进样，操作简单方便，减少化验成本，提高实验室生产效率，降低实验费用。

(2)由于峰面积归一化法通常用于粗略考察样品中的杂质含量，对于精密度要求比较高，结果准确度会产生重大影响抑或试验条件不是很理想的条件下，或者对结果产生异议的，推荐内标法。

[1] ASTM D4492-2010.苯分析的标准试验方法(气相色谱法)[S] .

[2] GB/T 3405-2011.石油苯[S]