提高工业用异戊烷中水分分析的准确度

董永花 刘香龙

摘要：国内各聚乙烯装置为提高聚乙烯的产量，常用的方法为向反应器内加入一定的工业用异戊烷，而工业用异戊烷中过量的水分能引起催化剂中毒、失活，本方法采用顶空瓶进样的方式，用卡尔费休库伦法进行测定，提高工业用异戊烷中水分分析的准确度。

关键词：卡尔费休库伦法工业用异戊烷水分顶空瓶进样

國内各聚乙烯装置为提高聚乙烯的产量，常用的方法为向反应器内加入一定的工业用异戊烷，而工业用异戊烷中过量的水分能引起催化剂中毒、失活，一般原料工业用异戊烷是水分控制在20mg/kg以下。

目前，分析水分的现行标准有GB/T 6023《工业用丁二烯中微量水的测定卡尔费休库仑法》、GB/T 6283《化工产品中水分含量的测定卡尔费休法》，无工业用异戊烷中水分分析的国行标。

1实验部分

1.1实验仪器

梅特勒C30库伦法卡尔费休仪；

电子天平。

1.2实验试剂

卡尔费休试剂。

1.3实验方法

卡尔费休仪电解池中的卡氏试剂达到平衡时注入含水的样品，水参与碘、二氧化硫的氧化还原反应，依据法拉第电解定律，电解产生碘是同电解时耗用的电量成正比例关系的。

1.4分析条件

仪器稳定漂移值为20ug/min、TEXT time为100S、进样量为5g、顶空瓶现场密闭取样，1/16英寸的聚四氟乙烯管连接进样，室温下气化进样分析。

2结果与讨论

2.1进样方式的选择试验

2.1.1钢瓶气化进样分析

参考GB/T 6023《工业用丁二烯中微量水的测定卡尔费休库仑法》，钢瓶采样，水浴气化进样分析，分析结果如表1所示，不同分析人员分析所得结果的相对标准偏差均大于10.0%。

2.1.2冷冻扎针进样

参考GB/T 6283《化工产品中水分含量的测定卡尔费休法（通用方法）》，玻璃瓶采样冷冻，进样针冷冻后扎针进样分析，结果如表2所示，不同分析人员分析所得结果的相对标准偏差均大于7.0%。

2.1.3顶空瓶密闭取样进样分析

顶空瓶现场取样，双通针连接1/16聚四氟乙烯管，室温下工业用异戊烷挥发进样分析，结果如表3所示，不同分析人员分析所得结果的相对标准偏差均小于5.0%。

2.2分析条件的选择试验

2.2.1气化温度的确定

试验数据如表4所示，随着气化温度的升高，分析结果相对标准偏差也增大，气化温度越高，样品进样速度越快，反应不够充分；且不同人员分析时气化温度控制会存在偏差，造成结果精密度差，所以选定工业用异戊烷分析水分的气化温度为室温。

2.2.2反应时间的确定

试验数据如表5所示，随着反应时间的升高，分析结果相对标准偏差趋于平稳，为了提高分析效率，选定工业用异戊烷分析水分的反应时间为100s。

2.2.3进样质量的确定

试验数据如表6所示，随着进样质量的升高，分析结果相对标准偏差减小，但当进样量在5g至8g时，分析结果的相对标准偏差没有很大的变化，为了缩短分析时间，确定工业用异戊烷分析水分的进样量为5g。

2.3精密度试验

在上述选定的条件下，考虑到微量水会残留在瓶底，增加一路氮气对进完样后的顶空瓶吹扫40s。不同分析人员平行测定6次，相对标准偏差最大为4.9%，最小为4.1%，结果如表7所示。

3结论

本文采用顶空瓶进样，选择优化气化温度、反应时间、进样量分析条件，建立了卡尔费休库伦法测定工业用异戊烷中水分的方法，相对标准偏差小于5%，达到标准GB/T 27404《试验室质量控制规范食品理化检测》的要求，对防止工业用异戊烷中水分造成聚乙烯装置催化剂中毒失活具有重要意义。

参考文献

[1]GB/T 6023-2008《工业用丁二烯中微量水的测定卡尔费休库仑法》

[2]GB/T 6283-2008《化工产品中水分含量的测定卡尔费休法（通用方法）》

[3]GB/T 27404-2008《试验室质量控制规范食品理化检测》

（作者单位：中国神华宁夏煤业集团煤制油化工质检计量中心）