有机液体样品中水分析方法的改进

有机液体样品中水分析方法的改进

吕文莉

（中国石化齐鲁分公司检验计量中心，山东淄博 255400）

摘要:齐鲁石化第二化肥厂丁辛醇装置中控有机液体样品中水含量分析采用气相色谱法，现在使用GDX-301填充柱来分析，外标法计算，由于外标法的特点对进样要求严格，而且所用工作站也经常出故障,因此现在又开发一个新方法,采用毛细管柱DB-WAX来分析，而且这个方法不仅可以分析其中水含量，同时还可以分析其它组分含量，因此完成一次中控有机液体样品的纯度分析只需要一次进样，校正面积归一化法求得有机液体样品中包括水含量在内的所有组分含量,两种方法可以互为辅助。

关键词：有机液体样品；水含量 ；校正面积归一化法

齐鲁石化第二化肥厂丁辛醇装置以丙烯、羰基合成气为原料，采用低压羰基合成液相循环法生产丁辛醇产品。中间产品正丁醛和异丁醛等，还有部分中控样品均需要分析其中的水含量，通过对部分中控样品中水含量的准确分析，可以监控工艺工况的运行情况，判断有无冷凝器泄漏，工艺参数是否正确等，因此，准确分析有机液体样品中水含量十分重要。

采用GDX-301填充柱分析有机液体样品中水，只出水峰和一个合峰，所以只能使用外标法求得水含量，外标法对进样技术要求比较严格，而且样品不仅需要水含量分析，还需要在另一台仪器上分析样品中其它组分的含量，需要两次进样，因此又开发了新方法，采用毛细管柱DB-WAX来分析样品中水，同时该方法可以使样品中的所有组分均出峰，因此可以使用校正面积归一化法进行定量，归一化法对于进样的要求相对没有外标法严格，使用新方法即提高了样品分析的准确性，又可以一次进样完成分析。两种方法互为辅助。

1 实验部分

1.1 仪器设备与试剂

1.1.1 Agilent气相色谱仪及Agilent数据工作站 ；

1.1.2 进样器：微量注射器；

1.1.3 标准样品：含定量的水。

1.2 实验条件

1.2.1 原方法GDX-301不锈钢填充柱的操作条件

色谱柱：GDX-301填充柱，柱长2m、内径3mm；载气：氢气，纯度不低于99.9%；

柱温：130℃；载气流速： 20mL/min；检测器TCD：温度200℃；进样器：温度140℃

1.2.2 新方法毛细管柱DB-WAX的操作条件

色谱柱：DB-WAX毛细管色谱柱，30m×0.530mm×0.50μm；载气流速：8.0ml/min；

进样量：1.0μL；分流比：5:1；检测器温度：250℃；进样器：温度230℃；

柱温：初温70℃，保持4 min，升温速率20℃/min，终温180℃，保持15 min

2 实验结果与讨论

2.1 中控有机液体样品中水含量分析的两种分析方法的谱图比较

以辛烯醛为例

中控样品辛烯醛在GDX-301不锈钢填充柱上的谱图，见图1。

图1 中控样品辛烯醛在GDX-301不锈钢填充柱上的谱图

1、水

由图1看出，辛烯醛样品中可以准确定性定量的组分只有水，采用外标法来定量。

中控样品辛烯醛在30m×0.530mm×0.50μm DB-WAX毛细管柱上的谱图，见图2。

图2 中控样品辛烯醛在30m×0.530mm×0.50μm DB-WAX毛细管柱上的谱图

1、正丁醛 2、水 3、异丁醇 4、正丁醇 5、辛烯醛 6、三聚物

由图2看出，辛烯醛样品中的正丁醛、水、异丁醇、正丁醇、辛烯醛、三聚物等所有组分都出峰且分离较好，可以采用校正归一化法分析样品中各组分的含量。

通过试验证明丁辛醇装置绝大部分中控有机液体样品都可以在毛细管柱DB-WAX上来分析其中的水和其它组分的含量，因所有组分均出峰，可以采用校正归一法，定量准确，而且分析时间不太长，仪器结构简单，维护方便，经使用证明是效果很好的分析方法。

2.2 有机液体样品中水含量分析的两种分析方法的比较

在GDX-301不锈钢填充柱上分析有机液体样品只有水峰可以定性定量，所以只能外标法求得有机液体样品中水含量，需要两次进样。在30m×0.530mm×0.50μm DB-WAX毛细管柱上分析有机液体样品，包括水在内的所有组分都出峰且分离较好，可以采用校正归一化法分析样品中各组分的含量，只需一次进样。归一化法对每次进样的手法要求不必很严格，分析结果的重复性大大提高。但新方法也有缺点，对于含有沸点很高组分的样品不能分析。因此两种方法可作为互为辅助的分析方法。

2.3 色谱操作条件的优化

新方法在30m×0.530mm×0.50μm DB-WAX毛细管柱上分析有机液体样品包括水在内的所有组分，需对操作条件进行优化。

2.3.1色谱柱温的选择

柱温是色谱分离的重要操作条件，柱温低有利于组分分离，但过低可能造成峰宽加大、峰拖尾和分析时间过长等不良后果。柱温高分析速度快，但不利于分离。通过实验，最终选择初温70℃，保持4分钟,升温速率20℃/min，最终温度180℃，保持15分钟的的程序升温。

2.3.2柱流量的选择

柱流量是影响分离效率并决定分析时间的另一个因素，提高流速可以缩短分析时间，但要考虑到保证所有组分的有效分离，通过实验，最后选择8mL/min的柱流量。

2.3.3 分流比与进样量的选择

岗位色谱分析有机液体样品的进样量都是1μl，所以新方法试验直接采用1μl进样量，因为有的样品水含量较小，所以不宜采用过大的分流比，通过实验选择分流比为5:1，这样的条件下所有组分能得到较好的分离。

2.4 定量方法的选择

新方法可以使有机液体样品中的所有组分均出峰且能得到较好的分离，因此可以使用校正面积归一化法进行定量。

2.5 准确度与精密度试验

在上述确定的色谱条件下，采用标准样品在同一条件下进行 5次平行分析，用校正面积归一化法进行定量。

3 结论

在GDX-301不锈钢填充柱上分析有机液体样品只有水峰可以定性定量，所以只能外标法求得有机液体样品中水含量，它的优点是分析速度快，操作简便，但是完成一个样品的全分析需要两次进样，且进样要求严格。在30m×0.530mm×0.50μm DB-WAX毛细管柱上分析有机液体样品，包括水在内的所有组分都出峰且分离较好，可以采用校正归一化法进行定量，一次进样就可以完成样品的水含量及其它所有组分含量的分析，定量准确，分析时间也不太长。归一化法对每次进样的手法要求不必很严格，分析结果的重复性大大提高,是效果不错的方法。两种方法可以作为互为辅助的分析方法。

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