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技术文章

液化石油气中可溶性残留物的测定 高温气相色谱法

时间:2021-09-02 浏览次数:51

警告:本标准可能涉及某些有危险性的材料、操作和设备,但是并未对与此有关的所有安全问题都提出建议。因此,使用者在应用本标准前应建立适当的安全和防护措施,并确定相关规章限制的适用性。

1范围

本标准规定了测定液化石油气(LPG)中可溶性残留物含量的试验方法,测定范围是40 mg/kg~100mg/kg,如果残留物含量更高可通过调整试样量来控制。

注:残留物含量在40mg/kg~100mg/kg范围外的也可使用本标准进行测定,但精密度在残留物含量20mg/kg~100mg/kg范围之外并未进行考察,其适用性未经验证。可溶性残留物的测定是将试样在环境温度下挥发,在105°C烘干后,用气相色谱进行检测。本标准不适于固体样品及高分子聚合物(>1000 g/ mol)的测定。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是bi不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改)适用于本文件。

SH/T 0233液化石油 气采样法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

液化石油气liquefied petroleum gases;LPG

在适当的压力和环境温度下,能以液相形式进行储存、处理的石油气体.其主要成分是丙烷、丁烷及少量的丙烯、丁烯、戊烷和(或)戊烯。

4方法概要

将玻璃锥形瓶置于装有异丙醇和干冰的冷浴中进行冷却,从样品罐中将LPG试样(50g~75g左

右)以液态的形式转移至冷却的玻璃锥形瓶中。将转移到玻璃锥形瓶中的LPG试样进行自然蒸发,自然蒸发结束后置于105°C的烘箱内1h。冷却后用含有内标物的二硫化碳溶液对残留物进行稀释,稀释后的混合物通过气相色谱仪进行分析,并通过内标法进行定量计算。

5试剂和材料.

5.1 异丙醇:分析纯。

5.2干冰:固态,用于冷 却。

5.3二 硫化碳:分析纯(含量不小于99.9%)。

5.4正辛烷: 分析纯(含量不小于99.9%)。

5.5戊烷:分析纯(含量不小于99.5%)。

5.6氦气:含 量大于99.999%。

5.7氢 气:含量大于99.999%。

5.8空气:含量大 于99.999%。

6仪器

6.1 样品罐:总质量在称量天平量程范围内。不锈钢材质优先,带有两个无油的不锈钢阀,与SH/T 0233中论述一致。

6.2 冷浴:0.5 L~2 L的杜瓦瓶或保温桶, 装人适当的冷却液体,如异丙醇和干冰的混合液,以获得一60°C以下的低温。

6.3取样装置:见附录 B。

6.4称量天平:最大量程根据样品罐的质量确定(例如16kg.30kg),精度为1g或更小。

6.5分析天平:精度为 0.1 mg或更小。

6.6排气管线:外径为 1.6 mm不锈钢钢管,长15 cm,见B.2。

6.7玻璃锥形 瓶:100 mL~150 mL带有旋盖的玻璃锥形瓶;或带有聚四氟乙烯塞的100 mL~150 mL具塞玻璃锥形瓶。

6.8隔垫:聚四氟乙烯(PTFE)-硅橡胶材质,用于旋盖玻璃锥形瓶。

6.9实验室手套:PVC 材质,不带滑石粉。

6.10气相色谱仪:配置 自动进样器及积分仪。

6.11毛细管色谱柱:弱极性高温毛细柱(如固定液为5%苯基聚氧硅烷,内径:0.53 mm,膜厚:

0.15 μm,长度:10 m)。

6.12烘箱:可将温度控制在 105 °C ,精度为士1 °C。

注:烘箱使用条件为自然对流。

7取样

液化石油气的取样按照SH/T0233进行。采样器应由适宜等级的不锈钢制成,可以是单阀型或双阀型,排出管型或非排出管型。采样器的大小可按试验需要量确定,采样器应能耐压3.1MPa以上,并定期进行2.0 MPa气密试验。

8试验步骤

8.1安全性

警告:试验应在防爆通风橱内进行。为了排出LPG和二硫化碳蒸气应该采用必要的安全措施,尤其注意要对仪器进行接地来减少静电风险。

8.2试样转移过程

8.2.1将样 品罐(6.1)放置到称量天平(6.4)上。

8.2.2用附录B所列的设备组装装置.并根据图B.1所示,将样品罐底阀连接到样品转移管线.同时连接排气管线。

8.2.3将转移管线放在 支撑物上,防止试验操作过程对天平造成干扰。

8.2.4冷浴(6.2)的准备:向保温桶或杜瓦瓶中添加干冰和异丙醇。

8.2.5玻璃锥形瓶(6.7)的清洗:用分析纯的戊烷清洗玻璃锥形瓶。

8.2.6准 备好旋盖和带有两个孔的隔垫(6.8)(或直接使用带有两个孔的聚四氟乙烯塞),孔径大小允许1.6mm钢管通过。

8.2.7取样前将干净的玻璃锥形瓶(其适配的旋盖和隔垫或聚四氟乙烯塞以及排气管线均已安装好)放到冷浴中至少1 min。

注:这可以确保更好地将试样引入到玻璃锥形瓶中。

8.2.8关闭针 型阀。

8.2.9小心地打开样品罐,缓慢地打开针型阀使试样充满并清洗连接管线。

8.2.10当LPG试样均匀地流出时关闭针型阀。

8.2.11将不锈钢插入管的终端插人到玻璃锥形瓶中。

8.2.12记录样品罐的质量m。

8.2.13通过调节针型阀对LPG试样的转移速度进行调节。

8.2.14当转移量达100mL时,关闭针型阀。

8.2.15记录样品罐的质量m2。

8.2.16 LPG 试样的质量(m)以克(g)计,通过计算(m=m1- m2)求得。

8.2.17通过重复以上试样转移过程来取得需要的试样量。

8.3蒸发过程

8.3.1将转 移管线断开,使试样通过排气管线蒸发。排气管线的下端不应插在液面以下。

8.3.2蒸发过 程在试样转移时就已开始;装有LPG的玻璃锥形瓶可以在室温下(不高于25 C)自然挥发,或通过合适的设备逐渐加热挥发,但温度不应超过25°C。

8.3.3蒸发过程应在通风橱中进行。

8.3.4当自然蒸发过程结束时,将玻璃锥形瓶的旋盖或塞子打开,放在105°C烘箱中恒温1h。然后将玻璃锥形瓶盖(塞)上.在干燥器中冷却30 min。此时玻璃锥形瓶中含有可溶性蒸发残留物,其含量随后可通过气相色谱仪进行检测。自然蒸发结束时,玻璃锥形瓶中应不含液体残留物及液滴。

警告:当玻璃锥形瓶盖上旋盖时,其隔垫的PTFE面应朝下;应将玻璃锥形瓶直立放置。

8.4气相色谱法测定蒸发残留物.

8.4.1概述

将由8.3所得到的蒸发残留物冷却后用含有内标物的二硫化碳溶液(溶液A)进行稀释,稀释后的混合物通过气相色谱仪进行分析,并通过内标法进行定量计算。

8.4.2溶液A的准备

溶液A:40 mg(精确到0.1 mg)正辛烷稀释到100 g二硫化碳中。

8.4.3试验 条件

推荐的试验条件在表1中列出。


8.4.4空白 试验

首先对气相色谱柱进行充分老化。

将2 μL的溶液A注射到色谱柱中,对色谱图中n C。到分析物结束之间的峰进行面积积分(参见附录C中图C.1)。

S。区域的积分面积值不应超过n-Cx峰面积的2%,空白试验S。区域的积分面积将从残留物测试试验积分面积Sx中扣除。

8.4.5试样分析

将盖上旋盖(或具塞)玻璃锥形瓶进行称重,结果精确到10 mg。

将约4mL的溶液A加入到含有蒸发残留物的带盖(或具塞)玻璃锥形瓶中,进行称重,结果精确到10mg。用混合溶液仔细、缓慢清洗玻璃锥形瓶的内壁,在此玻璃锥形瓶中形成的溶液X用于气相色谱分析。

如果含有蒸发残留物的玻璃锥形瓶在烘箱内蒸发后,不能立即进行气相色谱分析,则将玻璃锥形瓶存放在干燥器中避光保存,直到分析前才用溶液A对残留物进行溶解。与空白试验相同的操作条件,注射溶液X进人气相色谱仪进行分析。色谱积分面积(S。)是从n-C。开始到分析物结束为止(参见附录C中图C.2)。

9计算

可溶性蒸发残留物含量(ER)通过式(1)计算,以mg/kg表示:


10 报告

报告可溶性蒸发残留物结果精确到1 mg/kg。

11 精密度

1.1 概述

本标准精密度验证范围是20mg/kg~100mg/kg,由实验室之间的试验结果按照ISO4259方法经

统计分析确定(95%置信水平)。

11.2 重复性(r)

重复性:同一实验室的同-操作者,使用同一台仪器,对同一试样进行试验,测得的两个重复试验结果之差不应超过表2的计算值和表3的典型值。

11.3 再现性(R)

再现性:在不同的实验室.由不同的操作者,使用不同仪器,对同--试样进行的试验,测得的两个单一和独立的试验结果之差不应超过表2的计算值和表3的典型值。


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