一种13CO纯度的分析方法

技术领域

本发明涉及分析测试技术领域，具体而言，涉及一种

背景技术

一氧化碳(CO)是一种由碳和氧元素组成的化合物，一氧化碳有两种稳定性同位素

通过化学合成，以同位素气体一氧化碳(

一氧化碳(

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种

在镍转化炉关闭的条件下测定待测品中甲烷的含量；

在镍转化炉开启的条件下测定待测品中二氧化碳的含量；

在镍转化炉关闭的条件下测定待测品中氢气、氧气和氮气的含量；

按照

在可选的实施方式中，以氢气含量、氧气含量、氮气含量、甲烷含量以及二氧化碳含量的单位均为ppm计，

在可选的实施方式中，待测品中甲烷的含量通过以下方法测定：采用具有镍转化炉的气相色谱仪，在镍转化炉关闭的条件下，分别对甲烷标准气以及待测品进行测定，通过外标法计算出待测品中甲烷的含量。

在可选的实施方式中，待测品中二氧化碳的含量通过以下方法测定：采用具有镍转化炉的气相色谱仪，在镍转化炉开启的条件下，分别对二氧化碳标准气以及待测品进行测定，通过外标法计算出待测品中转化为甲烷的二氧化碳的含量。

在可选的实施方式中，待测品中氢气、氧气和氮气的含量通过以下方法测定：采用具有镍转化炉的气相色谱仪，在镍转化炉关闭的条件下，分别对混合标准气以及待测品进行测定，通过外标法计算出待测品中氢气、氧气和氮气的含量；

其中，混合标准气中同时含有氢气标准气、氧气标准气以及氮气标准气。

在可选的实施方式中，气相色谱仪为具有镍转化炉的GOWMAC GM600型气相色谱仪。

在可选的实施方式中，采用具有镍转化炉的GOWMAC GM600型气相色谱仪中的第一色谱体系测定甲烷的含量以及二氧化碳的含量，采用具有镍转化炉的GOWMAC GM600型气相色谱仪中的第二色谱体系测定氢气、氧气和氮气的含量；

其中，第一色谱体系所用的色谱柱为PORAPAK Q色谱柱，第二色谱体系所用的色谱柱包括硅胶柱与Molsieve

在可选的实施方式中，第一色谱体系的柱温为45-55℃，或，第二色谱体系的柱温为70-80℃。

在可选的实施方式中，第一色谱体系的载气流速为28-32ml/min，或，第二色谱体系的载气流速为30-34ml/min；

其中，第一色谱体系的载气为氮气，第二色谱体系的载气为氦气。

在可选的实施方式中，第一色谱体系的分析时间为6-8min，或，第二色谱体系的分析时间为6-8min。

本申请的有益效果包括：

本申请通过采用具有镍转化炉的气相色谱仪先在镍转化炉关闭的条件下测定待测品中甲烷的含量；再在镍转化炉开启的条件下测定待测品中二氧化碳的含量；最后在在镍转化炉关闭的条件下测定待测品中氢气、氧气和氮气的含量。按照

该方法操作简单，气体中有关物质含量的检测结果相对标准偏差RSD小，方法重复性和中间精密度良好，可准确分析出一氧化碳(

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例1的步骤(1)中甲烷标准气对应的色谱图；

图2为实施例1的步骤(1)中待测品气体对应的色谱图；

图3为实施例1的步骤(2)中二氧化碳标准气对应的色谱图；

图4为实施例1的步骤(2)中待测品气体对应的色谱图；

图5为实施例1的步骤(3)中混合标准气对应的色谱图；

图6为实施例1的步骤(3)中待测品气体对应的色谱图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请提供的

本申请提出一种

在镍转化炉关闭的条件下测定待测品中甲烷的含量；

在镍转化炉开启的条件下测定待测品中二氧化碳的含量；

在镍转化炉关闭的条件下测定待测品中氢气、氧气和氮气的含量；

按照

可以理解的，待测品中包括

需强调的是，通常含有

在一些实施方式中，以氢气含量、氧气含量、氮气含量、甲烷含量以及二氧化碳含量的单位均为ppm计，

本申请中，气相色谱仪为具有镍转化炉的气相色谱仪，如具有镍转化炉的GOWMACGM600型气相色谱仪。

其中，待测品中甲烷的含量可通过以下方法测定：采用具有镍转化炉的气相色谱仪，在镍转化炉关闭的条件下，分别对甲烷标准气以及待测品进行测定，通过外标法计算出待测品中甲烷的含量。

在一些实施方式中，上述甲烷标准气以及待测品的注入量示例性地可以为0.5mL，甲烷标准气的浓度可以为500ppm。在其它实施方式中，甲烷标准气的浓度和注入量以及待测品的注入量均可根据需要进行调整。

示例性地，在具体操作时，可先向色谱仪中注入甲烷标准气，在色谱图中获取甲烷标准气的出峰面积。随后先向色谱仪中注入待测品，在色谱图中获取与甲烷标准气相同保留时间对应的出峰面积。通过外标法算出待测品中甲烷的浓度。计算公式可参照：待测品中甲烷的含量＝(甲烷标准气的浓度×待测品中甲烷的出峰面积)/甲烷标准气的出峰面积。

待测品中二氧化碳的含量通过以下方法测定：采用具有镍转化炉的气相色谱仪，在镍转化炉开启的条件下，分别对二氧化碳标准气以及待测品进行测定，通过外标法计算出待测品中转化为甲烷的二氧化碳的含量。

同理地，上述二氧化碳标准气以及待测品的注入量示例性地可以为0.5mL，二氧化碳标准气的浓度可以为500ppm。在其它实施方式中，二氧化碳标准气的浓度和注入量以及待测品的注入量均可根据需要进行调整。

示例性地，在具体操作时，可先向色谱仪中注入二氧化碳标准气，在色谱图中获取二氧化碳标准气的出峰面积。随后先向色谱仪中注入待测品，在色谱图中获取与二氧化碳标准气相同保留时间对应的出峰面积。该过程中，二氧化碳已被加氢转化为甲烷，通过外标法算出待测品中二氧化碳的浓度。计算公式可参照：待测品中二氧化碳的含量＝(二氧化碳标准气的浓度×待测品中二氧化碳的出峰面积)/二氧化碳标准气的出峰面积。

待测品中氢气、氧气和氮气的含量通过以下方法测定：采用具有镍转化炉的气相色谱仪，在镍转化炉关闭的条件下，分别对混合标准气以及待测品进行测定，通过外标法计算出待测品中氢气、氧气和氮气的含量；

其中，混合标准气中同时含有氢气标准气、氧气标准气以及氮气标准气。

在一些实施方式中，上述混合标准气以及待测品的注入量示例性地可以为0.5mL，混合标准气中氢气标准气、氧气标准气以及氮气标准气的浓度均独立地可以为5ppm。在其它实施方式中，混合标准气的浓度和注入量以及待测品的注入量均可根据需要进行调整。

示例性地，在具体操作时，可先向色谱仪中注入混合标准气，在色谱图中获取氢气标准气、氧气标准气以及氮气标准气的出峰面积。随后先向色谱仪中注入待测品，在色谱图中获取与氢气标准气、氧气标准气以及氮气标准气相同保留时间对应的出峰面积。通过外标法算出待测品中氢气、氧气和氮气的浓度。计算公式可参照：待测品中氢气的含量＝(氢气标准气的浓度×待测品中氢气的出峰面积)/氢气标准气的出峰面积，待测品中氧气的含量＝(氧气标准气的浓度×待测品中氧气的出峰面积)/氧气标准气的出峰面积，待测品中氮气的含量＝(氮气标准气的浓度×待测品中氮气的出峰面积)/氮气标准气的出峰面积。

本申请中，采用具有镍转化炉的GOWMAC GM600型气相色谱仪具有双色谱体系(第一色谱体系以及第二色谱体系)，其中，第一色谱体系用于测定甲烷的含量以及二氧化碳的含量，第二色谱体系用于测定氢气、氧气和氮气的含量。

上述第一色谱体系所用的色谱柱可以为PORAPAK Q色谱柱，第二色谱体系所用的色谱柱可以包括硅胶柱与Molsieve

在测试过程中，第一色谱体系的柱温可以为45-55℃，如45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃或55℃等，也可以为45-55℃范围内的其它任意值。第二色谱体系的柱温可以为70-80℃，如70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃等，也可以为70-80℃范围内的其它任意值。

第一色谱体系的载气流速可以为28-32ml/min，如28ml/min、29ml/min、30ml/min、31ml/min或32ml/min等，也可以为28-32ml/min范围内的其它任意值。第二色谱体系的载气流速可以为30-34ml/min，如30ml/min、31ml/min、32ml/min、33ml/min或34ml/min等，也可以为30-34ml/min范围内的其它任意值。

上述第一色谱体系的载气可以为氮气，第二色谱体系的载气可以为氦气。

第一色谱体系的分析时间以及第二色谱体系的分析时间均独立地可以为6-8min，如6min、6.5min、7min、7.5min或8min等，也可以为6-8min范围内的其它任意值。

承上，本申请提供的方法可准确分析出一氧化碳(

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种

分析过程包括以下步骤：

步骤(1)：在第一色谱体系中，设置柱温为50℃，载气流速为30ml/min，分析时间为8分钟。关闭镍转化炉，精密量取甲烷标准气0.5ml(甲烷标准气的浓度为500ppm)注入气相色谱仪，获取色谱图；按相同条件取待测品气体0.5ml注入气相色谱仪，获取相应的色谱图。

采用外标法，按以下公式计算待测品中甲烷的浓度(以ppm计)：待测品中甲烷的含量＝(甲烷标准气的浓度×待测品中甲烷的出峰面积)/甲烷标准气的出峰面积。

步骤(2)：在第一色谱体系中，设置柱温为50℃，载气流速为30ml/min，分析时间为8分钟。精密量取二氧化碳标准气0.5ml(二氧化碳标准气的浓度为500ppm)注入气相色谱仪，开启镍转化炉，获取色谱图；按相同条件取待测品气体0.5ml注入气相色谱仪，获取相应的色谱图。

采用外标法，按以下公式计算待测品中二氧化碳的浓度(以ppm计)：待测品中二氧化碳的含量＝(二氧化碳标准气的浓度×待测品中二氧化碳的出峰面积)/二氧化碳标准气的出峰面积。

步骤(3)：在第二色谱体系中，设置柱温为75℃，载气流速为32ml/min，分析时间为6分钟。关闭镍转化炉，精密量取混合标准气0.5ml(混合标准气中氢气标准气、氧气标准气以及氮气标准气的浓度均独立地为5ppm)注入气相色谱仪，获取色谱图；按相同条件取待测品气体0.5ml注入气相色谱仪，获取相应的色谱图。

采用外标法，按以下公式计算待测品中氢气、氧气和氮气的含量(以ppm计)：

待测品中氢气的含量＝(氢气标准气的浓度×待测品中氢气的出峰面积)/氢气标准气的出峰面积；

待测品中氧气的含量＝(氧气标准气的浓度×待测品中氧气的出峰面积)/氧气标准气的出峰面积；

待测品中氮气的含量＝(氮气标准气的浓度×待测品中氮气的出峰面积)/氮气标准气的出峰面积。

步骤(4)：计算一氧化碳(

13

按本实施例的方法对3批一氧化碳(

上述KICR-3、KICS-3以及KIDH-3为已知产品，其一氧化碳(

图1至图6均对应KICR-3的检测结果，其中，图1为步骤(1)中甲烷标准气对应的色谱图，图2为步骤(1)中待测品气体对应的色谱图，图3为步骤(2)中甲烷标准气对应的色谱图，图4为步骤(2)中待测品气体对应的色谱图，图5为步骤(3)中混合标准气对应的色谱图，图6为步骤(3)中待测品气体对应的色谱图。

表1中“ND”代表未检出，下同。

表1检测结果

通过表1数据与KICR-3、KICS-3以及KIDH-3实际的一氧化碳纯度结果对比，可以证明，本实施例提供的方法能够得到准确度较高的测定结果。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：步骤(1)和步骤(2)中，柱温为45℃，载气流速为32ml/min。其余均同实施例1。

按本实施例的方法对3批一氧化碳(

表2检测结果

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：步骤(1)和步骤(2)中，柱温为55℃，载气流速为28ml/min。其余均同实施例1。

按本实施例的方法对3批一氧化碳(

表3检测结果

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于：步骤(3)中，柱温为80℃，载气流速为30ml/min。其余均同实施例1。

按本实施例的方法对3批一氧化碳(

表4检测结果

实施例5

本实施例与实施例1的区别在于：步骤(3)中，柱温为70℃，载气流速为34ml/min。其余均同实施例1。

按本实施例的方法对3批一氧化碳(

表5检测结果

对比例1

本对比例与实施例1的区别在于：步骤(1)和步骤(2)中，载气流速为30ml/min。其余均同实施例1。

按本对比例的方法对3批一氧化碳(

表6检测结果

对比例2

本对比例与实施例1的区别在于：步骤(1)和步骤(2)中，载气流速为35ml/min。其余均同实施例1。

按本对比例的方法对3批一氧化碳(

表7检测结果

对比例3

本对比例与实施例1的区别在于：步骤(3)中，柱温为65℃。其余均同实施例1。

按本对比例的方法对3批一氧化碳(

表8检测结果

对比例4

本对比例与实施例1的区别在于：步骤(3)中，柱温为85℃。其余均同实施例1。

按本对比例的方法对3批一氧化碳(

表9检测结果

对比例5

本对比例与实施例1的区别在于：步骤(3)中，载气流速为25ml/min。其余均同实施例1。

按本对比例的方法对3批一氧化碳(

表10检测结果

对比例6

本对比例与实施例1的区别在于：步骤(3)中，载气流速为35ml/min。其余均同实施例1。

按本对比例的方法对3批一氧化碳(

表11检测结果

对比例7

本对比例与实施例1的区别在于：步骤(2)中，不将二氧化碳转化成甲烷，直接测二氧化碳的含量。

按本对比例的方法对3批一氧化碳(

表12检测结果

通过对比例1-7与KICR-3、KICS-3以及KIDH-3中一氧化碳(

综上所述，本申请提供的方法可准确分析出一氧化碳(

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。