氯乙烯中8种副产物检测方案(气相色谱仪)

【仪电分析】氯乙烯纯度分析-气相色谱法 氯乙烯合成工艺路线中副产物包括乙烯、乙炔、氯乙烷、氯甲烷等，氯乙烯单体纯度直接影响聚氯乙烯树脂的质量和产量，因此对氯乙烯单体纯度分析至关重要。本实验采用毛细柱气相色谱法对氯乙烯成品中8种副产物进行了分析。 一、方法原理 本方法以毛细管色谱柱气相色谱仪对汽化后氯乙烯中各杂质(组份)进行分离，以保留时间定性，外标法定量。 二、主要仪器及试剂 a.气相色谱仪： GC128， 配备 FID 检测器； b.毛细色谱柱：PLOT-Q， 30mx0.53mmx40um； c.气密性注射器： 1mL； d.铝箔仨体样品袋：4L； e.标准气样：各组分气体浓度如表1所示。 表1各组份的体积分数(底气He) 序号 组份名称 体积分数(10L/L) 1 乙烯 10.4 2 乙炔 10.3 3 氯甲烷 9.8 4 氯乙烷 10.2 5 1，3一丁二烯 10.2 6 乙烯基乙炔 10.1 7 1，1-二氯乙烷 10.3 8 1，2-二氯乙烷 9.7 三、实验方法 3.1参考色谱条件 柱箱温度：45℃保持4min，以 20℃/min 升至100C，保持 12min，以 20℃/min 升至200℃，保持 5min； 进样口温度：200℃； 检测器温度：250℃； 载气类型：氦气(He) ； 柱流量： 5ml/min. 3.2质量校正因子测定 用1mL气密性注射器抽取标准气样样品，按色谱参考条件进样分析，记录色谱图，用色谱处理软件处理后得到各杂质组分的峰面积。 根据所配标准气样中各组份的体积浓度及其所对应的峰面积，按照公式(A.1)计算在规定条件下的质量校正因子f值。 式中： f某组分的质量校正因子，无单位量纲； Cs—混合标准气样中某组分的浓度，单位为微摩尔/摩尔 (umol/mol)； As—混合标准气样中某组分的峰面积，无单位量纲； Mi混合标准气样中某组分的微摩尔质量，单位为微克/微摩尔 (ug/umol)； MvcM—VCM 的摩尔质量，单位为克/摩尔 (g/mol). 每年至少对所用色谱仪用标准气样标定一次，标定时色谱仪操作条件应与 VCM 组份测定时一致。 3.3样品预处理 取样：先将干燥的氯乙烯取样器接口与现场取样接口连接。取样时先打开取样器的进口阀门，再打开出口阀门，使取样器内物料排出、置换。置换3~5min后，先将取样器出口阀门关闭，等几秒钟后再关闭进口阀门。再稍微打开出口阀门并马上关闭，将取样管线中剩余氯乙烯用氮气置换后，卸下取样器，将瓶口密封。 将取样器中 VCM 适量样品放入一只清洁干燥并抽取真空的4升气体样品袋中，待完全汽化混匀后，用1ml气体注射器抽取1ml样品，按设定条件进样分析，记录色谱图，用色谱处理软件处理后得到测定结果。 3.4 计算 氯乙烯纯度 CvcM 按式(A.2)计算；氯乙烯中其它组分含量C 按式(A.3)计算： 式中： CvcM—氯乙烯纯度，单位为w%； Ci一某组份含量，单位为微克/克(ug/g)； f 某组分的质量校正因子，无单位量纲； Ai--某组分的峰面积，无单位量纲。 四、实验结果 4.1标气色谱图 混合标准气体样品的色谱图如图1所示： 图1混合标准气体色谱图 1)乙烯2)乙炔3)氯甲烷 4)1，3-丁二烯5)乙烯基乙炔6)氯乙烷7)1，1-二氯乙烷 8) 1，3-二氯乙烷 4.3实际样品分析 实际样品色谱图见图2： 图2.样品色谱图 氯乙烯样品平行测定两次，氯乙醇纯度为 99.999%，结果如下表1： 表1平行测定结果 序号 组份名称 平行样1(10L/L) 平行样 2(10L/L) 1 乙烯 ND ND 2 乙炔 0.07 0.08 3 氯甲烷 3.82 4.12 4 1，3一丁二烯 1.19 1.25 5 乙烯基乙炔 ND ND 6 氯乙烷 4.56 4.86 7 1，1-二氯乙烷 ND ND 8 1，2-二氯乙烷 ND ND 【仪电分析】氯乙烯纯度分析-气相色谱法氯乙烯合成工艺路线中副产物包括乙烯、乙炔、氯乙烷、氯甲烷等，氯乙烯单体纯度直接影响聚氯乙烯树脂的质量和产量，因此对氯乙烯单体纯度分析至关重要。本实验采用毛细柱气相色谱法对氯乙烯成品中8种副产物进行了分析。一、方法原理    本方法以毛细管色谱柱气相色谱仪对汽化后氯乙烯中各杂质（组份）进行分离，以保留时间定性，外标法定量。二、主要仪器及试剂a. 气相色谱仪：GC128，配备FID检测器；   b. 毛细色谱柱：PLOT-Q，30m×0.53mm×40μm；c. 气密性注射器：1mL；d. 铝箔气体样品袋：4L；e. 标准气样：各组分气体浓度如表1所示。表1 各组份的体积分数（底气He）序号组份名称体积分数（10-6L/L）1乙烯10.42乙炔10.33氯甲烷9.84氯乙烷10.251，3－丁二烯10.26乙烯基乙炔10.171，1-二氯乙烷10.381，2-二氯乙烷9.7三、实验方法3.1 参考色谱条件柱箱温度：45℃保持4min，以20℃/min升至100℃，保持12min，以20℃/min升至200℃，保持5min；进样口温度：200℃；    检测器温度：250℃；载气类型：氦气（He）；柱流量：5ml/min。3.2 质量校正因子测定用1mL气密性注射器抽取标准气样样品，按色谱参考条件进样分析，记录色谱图，用色谱处理软件处理后得到各杂质组分的峰面积。根据所配标准气样中各组份的体积浓度及其所对应的峰面积，按照公式（A.1）计算在规定条件下的质量校正因子f 值。         ………………………………………………………（A.1）式中：fi—某组分的质量校正因子，无单位量纲；Cs—混合标准气样中某组分的浓度，单位为微摩尔/摩尔（μmol/mol）；As—混合标准气样中某组分的峰面积，无单位量纲；Mi—混合标准气样中某组分的微摩尔质量，单位为微克/微摩尔（μg/μmol）；MVCM—VCM的摩尔质量，单位为克/摩尔（g/mol）。每年至少对所用色谱仪用标准气样标定一次，标定时色谱仪操作条件应与VCM组份测定时一致。3.3 样品预处理 取样：先将干燥的氯乙烯取样器接口与现场取样接口连接。取样时先打开取样器的进口阀门，再打开出口阀门，使取样器内物料排出、置换。置换3～5min后，先将取样器出口阀门关闭，等几秒钟后再关闭进口阀门。再稍微打开出口阀门并马上关闭，将取样管线中剩余氯乙烯用氮气置换后，卸下取样器，将瓶口密封。将取样器中VCM适量样品放入一只清洁干燥并抽取真空的4升气体样品袋中，待完全汽化混匀后，用1ml气体注射器抽取1ml样品，按设定条件进样分析，记录色谱图，用色谱处理软件处理后得到测定结果。3.4  计算    氯乙烯纯度CVCM按式(A.2)计算；氯乙烯中其它组分含量Ci按式(A.3)计算：CVCM＝……………………………………(A.2)Ci=fi×Ai………………………………………………………(A.3)式中：CVCM—氯乙烯纯度，单位为w%；Ci—某组份含量，单位为微克/克（μg/g）；fi—某组分的质量校正因子，无单位量纲；Ai—某组分的峰面积，无单位量纲。四、实验结果4.1 标气色谱图混合标准气体样品的色谱图如图1所示： 图1 混合标准气体色谱图1)乙烯 2)乙炔 3)氯甲烷 4)1,3-丁二烯 5)乙烯基乙炔 6)氯乙烷 7)1,1-二氯乙烷 8) 1,3-二氯乙烷4.2 实际样品分析实际样品色谱图见图2： 图2  样品色谱图氯乙烯样品平行测定两次，氯乙醇纯度为99.999%，结果如下表1：表1 平行测定结果序号组份名称平行样1（10-6L/L)平行样2(10-6L/L)1乙烯NDND2乙炔0.070.083氯甲烷3.824.1241，3－丁二烯1.191.255乙烯基乙炔NDND6氯乙烷4.564.8671，1-二氯乙烷NDND81，2-二氯乙烷NDND