乙醇氣體標準物質(zhì)包裝容器的選擇及分析條件的優(yōu)化

胡樹(shù)國,等:乙醇氣體標準物質(zhì)包裝容器的選擇及分析條件的優(yōu)化13乙醇氣體標準物質(zhì)包裝容器的選擇及分析條件的優(yōu)化胡樹(shù)國李夢(mèng)怡韓橋(中國計量科學(xué)研究院,北京10003)摘要采用不同分裝方法考察了低含量乙醇氣體在國內現有氣瓶中的吸附情況,通過(guò)對比選擇出最適合的乙醇氣體的氣瓶,然后使用高濃度乙醇氣體對其進(jìn)行預飽和,最后再次通過(guò)分裝實(shí)驗來(lái)驗誣其吸附情況。此外,通過(guò)選擇不同的色譜柱、柱溫、柱流速和分流比等條件,對乙醇分析的色譜條件進(jìn)行了優(yōu)化關(guān)鍵詞乙醇氣體標準物質(zhì)分裝吸附標準物質(zhì)是高度均勻性能穩定和量值準確的以證明,經(jīng)過(guò)預飽和后的氣瓶能夠解決吸附問(wèn)題。測量標準,它們具有復現、保存和傳遞量值的基本作此外,還通過(guò)選擇不同的色譜柱、柱溫、柱流速和分用。在化學(xué)計量領(lǐng)域,主要是通過(guò)標準物質(zhì)進(jìn)行流比等條件對乙醇分析的色譜條件進(jìn)行了優(yōu)化。量值傳遞的,例如儀器的校準、產(chǎn)品特性量值的檢1實(shí)驗部分測、測量方法的準確度以及量值仲裁等。由于不同1.1主要儀器與試劑的物理和化學(xué)性質(zhì),以及特殊的包裝容器,使得氣體氣相色譜儀:2010型,FID檢測器,日本Sh標準物質(zhì)不同于一般的其它標準物質(zhì)。氣體標準物madu公司;質(zhì)需要存儲在耐高壓的氣瓶中,包裝容器的材質(zhì)通注射重量法裝置:原國家標準物質(zhì)研究中心研常為金屬(一般為鋁合金或鐵瓶)。由于化學(xué)性質(zhì)制的原因,某些氣體會(huì )在氣瓶?jì)缺谏衔?。在制備這天平:H2-30K型,最大稱(chēng)量30kg,最小感量1些氣體時(shí),如不對氣瓶?jì)缺谶M(jìn)行處理將會(huì )影響標準mg,日本Kyoo公司;物質(zhì)定值的準確性。國外從事標準物質(zhì)研究的時(shí)間天平:LE225D型,最大稱(chēng)量220g,最小感量較早,一些科研機構及氣瓶生產(chǎn)廠(chǎng)家已對氣瓶?jì)炔?.01mg,德國 Sartorius公司;處理進(jìn)行了深入研究。目前Scot、BOC等公司已經(jīng)電子天平:SBl6001型,最大量程16kg,最小感可以根據氣體的不同生產(chǎn)內壁經(jīng)過(guò)不同工藝處理和量0.1g,瑞士 Mettler公司;內壁涂層的氣瓶。但經(jīng)過(guò)處理的氣瓶?jì)r(jià)格相當昂手套箱:自制;貴,從五六千元至上萬(wàn)元不等。國內廠(chǎng)家由于加工帶鎖注射器;工藝、科研投入過(guò)少以及市場(chǎng)需求等原因,在此領(lǐng)域無(wú)水乙醇:純度為99.84%(U=0.16%,k=2)。發(fā)展較慢,日目前只能生產(chǎn)兩種內壁經(jīng)過(guò)涂層處理的1.2色譜條件氣瓶。雖然經(jīng)過(guò)處理,但是效果并不理想,而且批次色譜柱:美國 agilent公司的DB624毛細管柱之間差別較大,質(zhì)量不夠穩定。這也是目前制約我(30m×530μm,3.0μm)和美國 Restec公司的國氣體標準物質(zhì)研制水平的一個(gè)瓶頸。RTX-WAX毛細管柱(30m×530μm,0.5μm)。乙醇氣體標準物質(zhì)主要用于儀器校準以及樣品載氣:高純N2(純度99.999%,北京氦普北分氣的分析和測試,目前更多的是用于酒精呼出器(酒體丁業(yè)有限公司);高純O2(純度99.99%,北京氦檢儀)的校準。由于乙醇的吸附性以及國內生產(chǎn)氣普北分氣體T業(yè)有限公司)。瓶的原因,國內至今沒(méi)有低含量乙醇氣體的國家一2結果與討論級標準物質(zhì)。筆者曾對乙醇標準物質(zhì)的制備進(jìn)行了2.1不同氣瓶的分裝實(shí)驗與包裝容器的選擇研究23,發(fā)現高含量的乙醇氣體在氣瓶中是相當實(shí)驗選取了4種不同氣瓶制備含量約為穩定的,氣瓶?jì)缺诘奈接绊懣梢院雎?但是對于低中了醇氣體(8LMPa),分別分裝含量的乙醇氣體影響則較大,必須消除氣瓶的吸附到其中國煤化工中乙醇氣體的制影響才有可能準確制備低含量的標準物質(zhì)。筆者對備與CNMHG4種氣瓶分別是現有的氣瓶進(jìn)行了考察并選出了最優(yōu)種類(lèi)的氣瓶然后采用預飽和的方法處理氣瓶。通過(guò)多次實(shí)驗可收稿日期:2011-01-15化學(xué)分析計量2011年,第20卷,第2期不同鋁合金瓶、內壁涂氟鐵瓶、內壁涂層的鋁合金瓶的乙醇氣體實(shí)驗表明,沒(méi)有發(fā)生明顯的吸附現象。和內壁拋光處理的鋁合金瓶。分裝結果見(jiàn)圖1。2.2預飽和實(shí)驗涂層1涂層2普通1普通2拋光1拋光2涂氟根據以往的經(jīng)驗選取了500μmo/mol空氣中乙醇氣體對氣瓶進(jìn)行預飽和,飽和1~2天后,將氣瓶抽真空,瓶?jì)葔毫刂圃?0~100kPa左右,然后進(jìn)行分裝實(shí)驗,預飽和后的子氣瓶1和子氣瓶2中乙醇氣體量值與母氣相比相對偏差分別為0.2%和0.2%,說(shuō)明預飽和后的氣瓶已經(jīng)不存在明顯的吸附現象。圖1乙醇氣體分裝后在不同氣瓶中的子氣與母氣2.3乙醇氣體分析色譜條件優(yōu)化量值之間的相對偏差研制的空氣中乙醇氣體標準物質(zhì)的含量范圍是從分裝結果可以看出普通鋁合金氣瓶對乙醇20~500mo/mol,其中考察含量為20、100、500吸附最明顯,其次為涂氟鐵瓶涂層和拋光氣瓶的效|mo/mol的乙醇氣體的穩定性和均勻性,預計最終果最好,相對偏差均在-2.0%以?xún)?。在以前的?shí)驗申報國家一級標準物質(zhì)時(shí)的擴展不確定度為1.0%。中,曾采用過(guò)涂層氣瓶制備過(guò)乙醇氣體,但在后在氣相色譜分析過(guò)程中,對于含量為100500來(lái)的實(shí)驗中發(fā)現涂層氣瓶批次之間存在差異較大, umol mol的乙醇氣體,由于其含量較高在色譜圖上此外價(jià)格也相對較高,為此選取了內壁拋光氣瓶作的峰面積較大,重復性偏差相對較小;而對于20為制備乙醇標準物質(zhì)的包裝容器,原因是其工藝相μmo/mol的乙醇氣體,由于峰面積相對較小,如不對較為穩定,批次之間差別不大,價(jià)格與普通氣瓶相選擇分析條件,重復性偏差會(huì )較大,對最終的不確定近;另外從分裝數據看涂層與拋光氣瓶的結果相度將有一定的影響。為此,分別對色譜柱柱溫、流似因此采用拋光氣瓶更適合作為乙醇標準物質(zhì)的速和分流比幾個(gè)重要的指標進(jìn)行了考察,結果列于包裝容器。使用拋光氣瓶分裝100μmo/mol以上表1。表120μmol/ml空氣中乙醇在不同色諧條件下的峰面積重現性(n=6色譜峰面積相對標準偏差/%柱溫℃色譜柱柱流速5mL/m柱流速16mL/min分流比101分流比20:1分流比20:1B624柱0.200.130.19080.15WAX柱0.3221Dw24桂柱0280.140.220.08200.38WAX柱0.470.44DB624柱0.17100從表1可以看出,柱溫越高分流比越小,峰面積出峰時(shí)間以及峰面積重現性等因素,最終選擇了的重現性也就越好。提高柱溫和減小分流比都可以DB6l24柱,柱溫90℃,柱流速16mL/min,分流比使峰面積加大,但柱溫升高后影響基線(xiàn),而分流比減10:1作為乙醇分析的色譜條件。小也會(huì )使色譜峰變寬,這些都會(huì )影響積分效果?？?結語(yǔ)慮到色譜柱的內徑較大,實(shí)驗提高了流速,并適當地制備極性較強的氣體標準物質(zhì)時(shí),應對其在包減小了分流比。提高柱流速后,兩個(gè)色譜柱上峰面裝容器內壁上的吸附情況進(jìn)行考察?？赏ㄟ^(guò)分裝實(shí)積的重現性均有所提高。從整體上看,DB624柱的驗考察其吸附情況,并通過(guò)選擇合適的氣瓶或預飽重現性要好于WAX柱,原因可能是DB624柱的極和的沖吸附間顆。由干氣瓶批次等的原性較弱,乙醇在其上的拖尾現象要好于在極性較強因,目中國煤化工吸附,為此預飽和的WAX柱,而色譜峰拖尾會(huì )影響最終峰面積的積后的CNMHG此外,制備低含分。由此可見(jiàn),極性較強的WAX柱更適宜分離含量氣體標準時(shí),在制備過(guò)程中應盡可能使用高純度有多種醇類(lèi)組分的樣品?？偨Y以上數據,考慮基線(xiàn)、氣體并對稀釋氣體中的水分等敏感雜質(zhì)進(jìn)行分析,胡樹(shù)國,等:乙醇氣體標準物質(zhì)包裝容器的選擇及分析條件的優(yōu)化15以減少雜質(zhì)對標準物質(zhì)量值的影響。[2]胡樹(shù)國韓橋,金美蘭,等注射重量法制備乙醇氣體標準物質(zhì)參考文獻的不確定度[J].化學(xué)分析計量,2007,16(3):11-14[1]金美蘭,趙建南標準氣體及其應用[M]北京:化學(xué)工業(yè)出版3】朝樹(shù)韓橋乙醇氣體標準物質(zhì)研制過(guò)程中出現的一些問(wèn)題社,2003:1[刀].化學(xué)分析計量,2008,17(2):4-6.PACKAGING CONTAINER CHOICE AND ANALYSIS CONDITION OPTIMIZATIONOF ETHANOL GASEOUS REFERENCE MATERIALNational Institute of Metrology, Beijing 100013, China)ABSTRACT It is difficult to prepare ethanol gas standard because of the adsorption on the wall of the cylinder. By subpackagexperiment the adsorption of ethanol with low concentration in different kinds of cylinder was evaluated. The best kind of cylinderselected as the package. The cylinder was saturated with high concentration ethanol. Lastly the adsorption of ethanol in the cylinder wasevaluated again by subpackage experiment. Furthermore, chromatographic conditions for testing the ethanol gas were optimized by se-lecting different chromatographic column, column temperature, column flow and split ratio.KEYWORDS ethanol, gas standard, subpackage, adsorption中國城市空氣質(zhì)量缺乏對光化學(xué)污染等的監測重要來(lái)源,應在道路等新發(fā)污染源附近設置特殊監測點(diǎn);公目前,我國已建立了以環(huán)保重點(diǎn)城市為主要節點(diǎn)、以地布具體監測指標的濃度值信息及具體監測點(diǎn)位的空氣質(zhì)量市級城市為骨干的全國大氣環(huán)境監測網(wǎng)絡(luò )但公布的污染指信息;公布空氣污染物實(shí)時(shí)監測數據將空氣質(zhì)量信息結合數偏少只有二氧化硫和可吸入顆粒物(PM0),缺乏光化學(xué)地圖形式發(fā)布,并提供歷史數據;定期審修空氣質(zhì)量標準機反應污染等其它新的有毒有害特征污染的監測數據我國城制、預警機制促進(jìn)公眾自我防護意識的機制等市空氣質(zhì)量信息發(fā)布亟待完善?！敝袊嗣翊髮W(xué)法學(xué)院副教中國人民大學(xué)法學(xué)院與公眾環(huán)境研究中心不久前在北授竺效不久前在接受科技日報記者采訪(fǎng)時(shí)表示。京聯(lián)合發(fā)布了30個(gè)中外城市空氣質(zhì)量信息公開(kāi)評價(jià)結果近年來(lái)空氣污染成為困擾我國許多城市的最主要環(huán)境評價(jià)顯示我國城市均開(kāi)展一定的空氣質(zhì)址信息發(fā)布但發(fā)問(wèn)題之一。據環(huán)境保護部公布的數據,200年南京的灰霾布水平與發(fā)達國家城市相比存在一定差距。天氣達221天,上海達134天,重慶為133天。不良空氣質(zhì)(中國化工儀器網(wǎng))量對數以?xún)|計的城市居民生活,尤其是身體健康帶來(lái)了影我國發(fā)展為全球最大的粒度儀器市場(chǎng)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,中國不僅實(shí)現了粒度儀行業(yè)的“從中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì )工程師朱忠軍說(shuō)空氣污染對人體的潛在健康影響可分為短期急性及長(cháng)期慢性影響。短期接觸無(wú)到有”,更是發(fā)展為全球最大的粒度儀器市場(chǎng)也是增長(cháng)最通常是指暴露劑量為1h~1d。慢性影響一般是指持續暴快、競爭最激烈的市場(chǎng)。國產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步飛速,部分國露在70年壽命期。相關(guān)污染指數信息的獲得,能幫助居民產(chǎn)產(chǎn)品的主要性能已經(jīng)達到或接近國外同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)水合理安排自己出行和戶(hù)外鍛煉等盡可能避免或降低大氣污平。目前中國已經(jīng)能夠生產(chǎn)幾乎所有類(lèi)型的粒度測試儀染對健康的公共風(fēng)險。器,與進(jìn)口粒度儀相比,國產(chǎn)粒度儀在價(jià)格和服務(wù)上優(yōu)勢明竺效說(shuō)除監測和公布的污染指數偏少外,我國多數省顯,但是在技術(shù)性能、質(zhì)量管理檢測手段標準化程度等方市區,城市空氣常規監測點(diǎn)位仍然不足,環(huán)境空氣監測集中面還有不小的差距。但我國粒度儀行業(yè)的發(fā)展前景十分可在城市地區缺乏對城市中心地區城市新建成區城市周邊觀(guān),目前國內4大品牌:珠海歐美克丹東百特成都精新和地區和廣大背景地區的多層次的監測也未公布具體監測點(diǎn)濟南微納在國內市場(chǎng)上已經(jīng)占據了80%份額這就是市場(chǎng)的空氣質(zhì)量信息:受以往條件制約,目前監測因子仍然局限對國產(chǎn)粒度儀器最大的肯定。在傳統的煤煙型污染范圍,缺乏對光化學(xué)反應污染和其它新值得一提的是,我國粒度儀發(fā)展占據著(zhù)得天獨厚的優(yōu)的有毒有害特征污染的監測,缺乏對環(huán)境變化,如溫室氣體勢:(1)國產(chǎn)粒度儀背靠中國這個(gè)最具活力的需求市場(chǎng),企等的監測。業(yè)可把握市場(chǎng)發(fā)展脈搏,且市場(chǎng)相對穩定,是企業(yè)發(fā)展的強公眾環(huán)境研究中心主任馬軍建議我國應盡快開(kāi)展可吸大后盾羋士的研隊儒翻創(chuàng )新意識強烈的生入顆粒物(PM25)指標的監測和信息發(fā)布:開(kāi)展臭氧、一氧產(chǎn)企業(yè)中國煤化工足:(3)目前,進(jìn)口化碳揮發(fā)性有機物的監測和發(fā)布;將鉛、汞等重金屬污染物粒度測CNMHG和服務(wù)機構,這為我納入監測和發(fā)布的對象。還應增加監測點(diǎn)數同時(shí)注意科國與國際先進(jìn)粒度儀生產(chǎn)廠(chǎng)商之間的技術(shù)等方面的交流提布點(diǎn),尤其是當前機動(dòng)車(chē)尾氣排放已成為城市空氣污染的供了便利(中國化工儀器網(wǎng))