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氢气检验方法 中华人民共和国国家标准 GB 7445-87 氢 气 检 验 方 法 本标准适用于氢气的检验，规定了氢气含量及氧、氮、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、水分等杂质含量的测定方法。 1 氢含量的测定 氢的体积百分含量(c)用差减法计算求得，按式(1)计算： ? 式中：c1--氧的体积含量，ppm； c2--氮的体积含量；ppm； c3--一氧化碳的体积含量，ppm； c4--二氧化碳的体积含量，ppm； c5--甲烷的体积含量，ppm。 2 氧和氮含量的测定 2.1 方法和原则 采用变温浓缩色谱技术，以热导检测器检测。首先使被测组分在液氮温度下的浓缩柱上定量吸附，然后升温定量脱附，再经色谱柱分离后检测。被测组分进入热导检测器引起桥路阻值的变化与氧、氮含量成比例，由此可定氧、氮含量。 2.2 仪器 气相色谱仪及配套的浓缩进样装置，其示意流程图的如附录A中图A1所示。要求仪器对氧、氮的最低检测浓度分别不高于4ppm、8ppm。色谱仪的安装和调试及浓缩操作按规定要求进行。 2.3 测定条件 a. 检测器：热导池； b. 桥路电流：150～200mA; c. 载气纯度：不低于99.999%的高纯氢，应符合GB 7445-87《氢气》要求； d. 载气流速：40～60ml/min e. 浓缩时样品流速：1.0～1.5ml/min； f. 色谱柱：长100cm，内径3mm，内装活化后的40～60目5分子筛，柱温为室温； g. 浓缩柱：长30cm，内径4mm，内装活化后的40～60目5分子筛，吸附温度为-196(液氮浴)，脱附温度为室温(水浴)。 2.4 测定步骤 2.4.1 色普仪启动 按气相色谱仪使用说明书启动仪器。开启载气，充分置换色谱系统，纯化载气，调整流速至规定值，接通热导池电源，调整仪器各部位达测定条件，待仪器工作稳定。 2.4.2 测定 2.4.2.1 空白：关闭浓缩柱，套上液氮浴5min后，取下液氨浴，在室温下浴下令载气通过浓缩柱，以记录仪上无色谱峰出现为正常：再令载气通过浓缩 ，在小心严防空气倒吸的情况下，浓缩载气5min，测定色谱系统空白值符合2.3条c项要求为正常。 2.4.2.2 置换：将样品气钢瓶经采样阀及管道与仪器相连，然后3次升降压并用约20倍以上管道体积的样品气充分置换进入浓缩柱前的连接管和阀体，使所取样品具有代表性。 2.4.2.3 浓缩：令样品气以1.0～1.5L/min流速通过浓缩柱，置换2～3min后关闭浓缩柱出口，然后将浓缩柱缓慢套上液氮浴，待垫气结束后打开浓缩柱出口，样品气流经湿式流量计后放空。 样品气的浓缩体积数积数由被测组分含量和仪器灵敏度决定。 2.4.2.4 进样：浓缩完毕，关闭浓缩柱入口，取下液氨浴后在室温下浴下放掉解吸的氢，关闭浓缩柱出口，迅速转动六通阀。令载气通过浓缩柱将被测组分带入色谱柱，在湿式流量计上读到样品体积数。 2.4.2.5 测量：记录各被测组分的色谱流出曲线，分别测量各组分峰面积A1。 2.4.3 定标 用指数稀释法配制的标准气定标。定标方法见GB4815-84《氦气检验方法》附录C。 将标准气直接进样测定出标准气中氧和氮的色谱峰面积A2。 标准气是以99.999%的氢为底气，用空气经稀释配制而成的，定标时各组分的已知浓度应与样品气浓缩后各相尖组分浓度相近。 2.4.4 纯氢的测定 纯氢中氮的测定，无需进行浓缩操作，其他步骤同上。采用1～5ml定体积量管接进样即可计算方法式(2)中的V1和V2分别代表样品气和标准气的进样体积，氧的测定按GB 6285-86《气体中微量氧的测定 电化学法》进行。 2.5 结果处理 2.5.1 以两次平行测定的算术平均值为测定结果，平行测定的相对偏差：超纯氢、高纯氢、纯氢分别不大于50%、20%、10%。 2.5.2 氢中被测组分的含量按式(2)计算： ? 式中：C1--样品气中被测组分的含量，ppm； C2--标准气中被测组分的含量，ppm； A1--样品气中被测组分的峰面积，mm2； A2--标准气中被测组分的峰面积，mm2； V1--样品气浓缩体积，ml； V2--标准气进样体积，ml。 3 一氧化碳、二氧化碳、甲烷含量的测定 3.1 方法和原理 采用变温浓缩化色谱技术，以氢火焰离子化检测器检测。首先将样品气中一氧化碳、二氧化碳、甲烷经浓缩柱浓缩，然后经色谱柱分离，再经转化柱将一氧化碳、二氧化碳、转化为甲烷，依次进入离子室，在火焰中生成离子，离子数与被测组分的含量成正比，从而定一氧化碳、二氧化碳、甲烷的含量。 3.2 仪器 用氢焰气相色相谱仪及配套的浓缩、进样、转化等装置，其示意流程图如附录A中图A2所示。仪器对甲烷的甲低检测浓度不大于0.2ppm，镍触媒的转化率不低于90%。仪器的其他条件与一般色谱仪相同。 3.3 测定