标准气体中组分绝对含量推算方法的探讨

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面积归一化法分析混合气体中各组分含量

室温。
．
这是色谱定量分析的重要依据。定量分
载气
氢气，载气流量３ｌｍｎ０ｍ・ｉ～。
析方法很多，但各种定量分析方法的使用范围和准确度是有条件的，一定要掌握各种方法的特点，灵活运用。标准曲线法：准曲线法也称外标法或直接比较法，标是一种简便、快捷的定量方法。标准曲线法的优点是：绘制好标准工作曲线后测定工作就变得相当简单，可直接从标准曲线上读出含量，因此特别适合于大量样品的分析。标准曲线法的缺点是：每次样品分析的色谱条件很难完全相同，因此容易出现较大误差。内标法：若试样中所有组分不能完全出峰，或只要求测定试样中某个或某几个组分的含量时，以采用内标可法测定。内标法的关键是选择合适的内标物。内标法的
满足一般分析要求。所用仪器简单，操作快速，方便，终点容易控制，用的试剂量少（标准方法的１２耗为／０左右）便携，，污染少。可当作一种简单的测定方法以供质检部门取样化验，可以供消费者使用。此方法误差的也主要原因是液滴的大小是不是均匀。在操作过程中只要注意垂直滴加，排净气泡，不要接触管壁，速度不要过快，就可以使液滴的大小均匀，从而将误差降到最低。如果使用微量注射器以及５ｌ１ｍ的锥型瓶，ｍ，５ｌ那么液体体积就可以直接读出，使操作以及计算更为简便，准确度也将再提高。此方法也可用于推广其它物质的滴定分析，尤其是液体试样用ｇ１０／０来表示结果的分析。例如Ｈ０２２量的测定，的总硬度测定等等。对于固体物质也可称取水定量试样，溶解并稀释到一定的体积，再采用微型滴定法来测定。３传统测量方法的改进３１常见的食醋中总酸的测定方法．电位滴定法，准确地吸取适量的食醋样品，把新制出的蒸馏水定容到容量瓶里，容量瓶中吸取一定量的溶从液至烧杯中，加入新制的蒸馏水，放到磁力搅拌器中进行搅拌，已校准好的酸度计，０１ｏＬａＨ标准溶液用用．ｍｌＮ０／滴定到ｐ８２，Ｈ．记录Ｎ０ＯａＨ的消耗量，计算出食醋中的总酸含量。用此方法对同一食醋样依次平行进行多次测定以及做空白试验。间甲酚紫指示剂法，保证测量采用的食醋溶液与电位滴定法中相同，按照文章第二节中所叙述的微滴定法

气相色谱分析法测定煤气组分含量

发现，５Ａ分子筛柱在柱温７５～８０℃ 期间可在最短时间内达到对煤气组分中各种气体的快速有效
精确测定其所含有的有机烃类物质含量，甚至还
会影响到对常规气体物质组分含量测定结果的精度，因此，现在选择采用气相色谱仪分析法。
氮肥与合成气
第４５卷
第４期２０１７年４月
３１
对气体进行处理，绘制组分色谱图，并计算出各个组分质量分数。为尽可能避免有机物误入主分析柱而产生污染，故试验采用了外标法。该方法在主分析柱前专门设置１根ＰＱ预分离柱，在对十
确定载气流量可以起到固定柱温的效果，而且也可对煤气组分的分离度与分离效率产生重要
影响，确保在短期内分离出试样样品的每一种主
要成分。此时要首先设置检测器与进样口的温度，保证进样口的温度比柱温高出至少１０ｃｊＣ左右，这样可以让进样口的样品实现快速气化，并防
中图分类号：ＴＱ５４７．７
文献标识码：Ａ
文章编号：２０９６－３５４８（２０１７）０４ — ００３０ — ０２
煤气作为人类生产生活中的日常热源之一，它主要以水煤气形态出现，主要成分包括氧气、氮
３．１对永久性气体的测定试验

气相色谱的定性分析方法

fm'

Ms Mi
(3)、相对响应值
相对响应值是物质 i 与标准物质 S 的响应值(灵敏度)
之比，单位相同时，与校正因子互为倒数，即
Si
1 fi
和只与试样、标准物质以及检测器类型有关，而与操
作条件和柱温、载气流速、固定液性质等无关，不受
操作条件的影响，因而具有一定的通用性，是一个能
二、气相色谱的定量分析方法
定量分析就是要确定样品中组分的准确含量。气相色谱的定量分析与大多数的仪器分析方法一样，是一种相对定量方法，而不是绝对定量方法。
气相色谱定量分析的依据是：在一定的条件下，被
测谱本组峰公分的式峰为i 通面：过积检A测i 成器正的比数。量因(或此浓气度相)色w谱i定与量该分组析分的色基 W i = fi Ai 析再必用式须适中测当的量的f 其定i称峰量为面计组积算分方A的法i校和，正确将因定色子组谱。分峰由的面式校积可正换知因算，子为定f试量i ，样分
的组分的量 mi ，另一方面要准确测量出峰面积或峰高，
并要求严格控制色谱操作条件，这在实际工作中有一定困难。因此，实际测量中通常不采用绝对校正因子，而采用相对校正因子。
(2)、相对校正因子
相对校正因子是指组分 i 与另一标准物 S 的绝
对校正因子之比，用表示：
fi'
fi fs
mi / Ai ms / As
中组分的含量。
1、峰面积的测量
在使用积分仪和色谱工作站测量蜂高和峰面积时，仪器可根据人为设定积分参数(半峰宽、峰高和最小峰面积等)和基线来计算每个色谱峰的峰高和峰面积。然后直接打印出峰高和峰面积的结果，以供定量计算使用。
当使用一般的记录仪记录色谱峰时，则需要用手工测量的方法对色谱峰和峰面积进行测量。虽然目前已很少采用手工测量法去测量色谱峰的峰高和峰面积。但是了解手工测量色谱峰峰高和峰面积的方法对理解积分仪和色谱工作站的工作原理及各种积分参数的设定是大有裨益的。所以，以下简单介绍两种常用的手工测量法。

测定组分含量的基本原理

测定组分含量的基本原理
测定组分含量的基本原理是依据样品中所含组分的某些特定性质与测量设备所测得的信号之间的关系进行的。

这些特定性质可以是化学性质、物理性质或电学性质等。

根据样品中所含组分的不同特性，可选用不同的测量方法对其进行定量分析。

常用的测定组分含量的方法有：
1.重量法：利用样品的质量与所含组分的质量比例关系，通过称量样品与所含组分的质量差，求出组分含量。

2.容量法：利用药品滴量法、分光光度法、电化学分析法等，通过测定被测物与反应试剂之间的化学反应量，推算出样品中所含组分的浓度或量。

3.光谱法：利用被测物分子吸收、发射或散射光线的不同特性，通过测量光谱强度或波长、频率、能量等参数，计算出样品中所含组分的浓度或量。

常用的光谱方法有红外光谱法、紫外吸收光谱法、荧光光谱法等。

4.色谱法：利用样品中所含组分分子的相对速度差异，通过在适宜的色谱柱中进行分离和纯化，最终通过检测所含组分的吸收光强度或荧光强度来计算出其浓度或量。

常用的色谱方法有高效液相色谱法、气相色谱法等。

5.电化学法：利用样品中所含组分的电化学性质，通过测量电位、电流、电阻等参数，计算出其浓度或量。

常用的电化学方法有电解法、电导率法、电泳法等。

以上就是测定组分含量的基本原理及常用的测量方法。

气测全烃值小于烃组分值之和的剖析

气测全烃值不等于烃组分值之和的剖析气测录井过程中经常出现气测全烃值小于烃组分值之和的现象，常常引起业主的疑问和录井人员的不解。

分析产生这种现象的原因，对消除业主的疑惑和提高录井人员的资料应用水平具有指导意义。

气测录井过程中，气测全烃值与烃组分值之和的关系主要呈现下列三种情况：一是气测全烃值大于烃组分值之和；二是气测全烃值与烃组分值之和相当；三是气测全烃值小于烃组分值之和。

通常人们认为第一种和第二种现象是正常的，第三种情况是不正常的。

气测录井的业主通常认为，全烃值小于烃组分值之和是仪器性能引起的，怀疑全烃值和烃组分值或者某气测参数的准确性。

笔着通过多年的气测录井的实践经验和对气测录井理论的深入研究，认为出现气测全烃值小于烃组分值之和的现象，绝大多数的情况下是由仪器的标定方式、分析方式、地下油气性质和某种气测操作参数选择不当引起的，对油气的解释评价基本上不产生影响。

气测值的高低与多种因素有关，而且气测值的大小是相对的，而不是绝对的，气测解释时主要采用的方法是“全烃确定异常，烃组分值确定异常性质”，只要一口井采用一种气测操作模式，即使出现上述现象也不会对气测解释评价结果产生影响。

气测的全烃标定主要采用两种方式，一种是利用单一烃组分甲烷的不同浓度标定全烃，一种是利用多种烃组分的不同浓度之和标定全烃。

这两种标定方式第一种不易出现全烃值大于烃组分值之和的现象，而第二种方式在油气高浓度时容易出现全烃值大于烃组分值的现象。

产生这种现象的原因是由油气的性质和烃组分的气测响应值不同共同作用引起的，通常情况下，烃组分主要以甲烷为主（一般情况下，甲烷的相对含量在70%左右），而且甲烷的气测响应值大于乙烷、丙烷、丁烷的响应值大，标定时全烃是五种烃组分相同浓度之和，这样气测测量出的全烃值比实际值要大，就不会出现全烃值小于烃组分值的现象。

气层显示主要以甲烷为主（一般情况下，甲烷的相对含量大于85%），同样的道理，气层显示不管在高浓度和低浓度时都不会产生全烃值小于烃组分之和的现象。

气相色谱的内标法定量分析

实验一气相色谱内标法定量分析一、目的与要求1.熟悉相对校正因子定义以及求取方法2.掌握内标法定量公式及其应用3.熟悉氢火焰监测器的特点和使用方法二、实验原理气相色谱法是以气体(此气体称为载气)为流动相的柱色谱分离技术。

其原理是利用被分离分析的物质(组分)在色谱柱中的气相(载气)和固定(液)相之间分配系数的差异，在两相作相对运动时，在两相间作反复多次(103～106次)的分配，使得原来的微小差别变大，从而使各组分达到分离的目的。

根据色谱图进行组分的定量时，所用定量方法主要有归一化法，内标法和外标法三种。

当试样组分不能全部从色谱柱流出，或有些组分在检则器上没有信号时，就不能使用归一化法，这时可用内标法。

内标法是气相色谱所常用的一种比较准确的定量方法。

当样品中的所有组分因各种原因不能全部流出色谱柱，或监测器不能对各组分都有响应，或只需测定样品中某几个组分时，可采用内标法定量。

内标法的基本过程是:准确称取质量为W m 的样品，加入质量为W s 的内标物，用溶剂配成一定浓度的溶液，进行气相色谱分析，然后根据被测物和内标物的质量及其在色谱图上的峰面积比，求出被测组分的含量，计算公式如下：100%i i s i s s m A f W P A f W =⨯式中Pi 为组分i 的百分含量；Ai, As 分别是被测组分和内标物的峰面积； f i 、fs 分别是被测组分和内标物的重量校正因子二者之比（fi / fs ）可由标准样品按照上述方法进行测试并计算得。

内标法必须由合适的内标物，基本条件是：它在样品中不存在、无化学反应、稳定、性质尽量与被测组分接近，能与样品要互溶、色谱峰能完全分离并比较接近被测组分的色谱峰。

内标物的量也应与被测组分的量相当，以提高定量分析的准确度。

(1)10℃/min 30℃/min 内标法不需要被测样品中的所有的组分从色谱柱完全流出或被监测器检测出，不象归一化法存在使用上的限制；它采用了相对校正因子，使仪器和操作条件对分析结果的影响得到校正。

气相色谱法测定沼气气体成分及含量的研究

气相色谱法测定沼气气体成分及含量的研究李晶宇，张影微，李文哲，吕金庆（东北农业大学工程学院，哈尔滨150030）摘要：为了测试厌氧发酵所产沼气中甲烷及二氧化碳的含量，配制了不同质量浓度的甲烷、氮气、二氧化碳、氢气的标准气体，利用填充柱建立了相应的气相色谱测定方法。

分析结果表明，利用该方法得到4种气体的出峰时间分别为0．229、0．405、0．824、1．358min ，4种气体能够很好地分离。

根据标准气体绘制的4种气体回归曲线线性相关系数均大于0．999。

验证性试验得到氢气、氮气、甲烷、二氧化碳的回收率分别为97．72%、98．20%、97．83%、96．87%，说明在试验条件下气相色谱法能准确地测量4种气体的含量。

关键词：沼气；填充柱；气相色谱；厌氧发酵中图分类号：S216．4文献标识码：A文章编号：1003－188X （2015）06－0255－030引言厌氧发酵产沼气技术作为一种既可处理有机废弃物又能产生能源的工艺，已被广泛用于各种废水和固体废物处理中［1］。

在厌氧发酵研究过程中，沼气组成成分和含量是厌氧发酵最终的测试指标，能够有效地反映厌氧发酵所处的阶段，并直观地反映反应器运行情况［2］。

气相色谱法是最常用的快速、准确的沼气检测方法［3］。

本研究用不同百分含量的氢气、氮气、甲烷、二氧化碳标准气体，利用填充柱，在柱温为170ħ 的条件下，得到4种气体的保留时间、标准曲线以及回归线方程，以优化得到高精度、快速的沼气测试方法［4］，旨在为利用气相色谱法测试沼气提供一种简便、测试快速的方法。

1材料与方法1．1材料氢气、氮气、甲烷、二氧化碳混合气体纯度均为99．99%，购于哈尔滨黎明气体有限公司。

1．2试验仪器与设备美国安捷伦公司气相色谱仪（Aligent6890）；集气袋（大连海德气体包装有限公司）。

收稿日期：2014－07－17基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目（12511047）作者简介：李晶宇（1982－），女，哈尔滨人，工程师，博士研究生，（E －mail ）jyli080615@163．com 。

气相色谱的原理及定性定量分析

气相色谱的原理及定性定量分析基本原理气相色谱是将有机物分离的一种方法，它也可以对混合物的组成进行定性定量分析。

混合物是通过在流动相和固定相中的相作用而分离的。

流动相和固定相构成色谱法的基础。

流动相可以有气体和液体两种状态，固定相则有液体和固体两种状态。

流动相是气体的称作气相色谱。

流动相是液体的称做液相色谱。

气相色谱是一种分配色谱，其固定相是由特定的液体黏附在一些固体基质上组成的。

各种气相色谱仪虽然在功能、价格和操作上有所不同，但其都是由气流系统、分离系统、检测系统和数据处理系统所组成的。

如下图：气相色谱的气流系统主要包括气源和气体纯化及调节装置。

气源一部分是作为流动相的载气，我们所使用的载气是氮气。

气源的另一部分是作为后期检测所用的燃烧气体，主要是氢气和空气。

由于进入分离系统的气体纯度需要保证，所以不论气源纯度如何，都应通过气体净化装置才能进入色谱分离系统。

虽然根据检测器或色谱柱不同，气相色谱的气体纯度有所差异，但所有气体的纯度至少要达到99％以上，许多情况下应达99?99％。

气相色谱分离系统包括样品汽化室和色谱柱两部分。

气相色谱分离技术需要所测有机物样品必须在气态才能进行，因此，首先需要将液态或固态的样品加热 (100一300℃)汽化才能进入色谱柱进行分离。

这样气相色谱进样是用人工或自动注射的方式将有机样品首先注入汽化室。

气相色谱的定性定量分析气相色谱主要功能不仅是将混合有机物中的各种成分分离开来，而且还要对结果进行定性定量分析。

所谓定性分析就是确定分离出的各组分是什么有机物质，而定量分析就是确定分离组分的量有多少。

色谱在定性分析方面远不如其它的有机物结构鉴定技术，但在定量分析方面则远远优于其它的仪器方法。

有机物进入气相色谱后得到两个重要的测试数据:色谱峰保留值和面积，这样气相色谱可根据这两个数据进行定性定量分析。

色谱峰保留值是定性分析的依据，而色谱峰面积则是定量分析的依据。

㈠定性分析气相色谱的定性分析主要有保留值定性法、化学试剂定性法和检测器定性法。

气相色谱法分析气体中甲醇含量时换算系数的确定

时间Ｏ０．０；
分析数据进行处理后得到如表１示的组分表所
设定。
表１组分表设定
事件
禁止积分；
（）所有的参数（括获得的校正因子）４包
设定好后，用球胆将工艺现场取得的气体样品迅速带回，并记下当时的环境大气压Ｐ（ａＰ）和环
境温度丁（）Ｋ，在２Ｌ的定量管上由六通阀进ｍ样，获得色谱图，其峰序为总峰、甲醇峰，由数
闵成勇
（泸天化股份有限公司，四川泸州６６０）４３０
ｃ中臣分类号】Ｔ２．【Ｑ２３１１文献标识码】Ｃ【２文章编号］１０．９２２ｏ）１０２Ｏ０４３（ｏ７Ｏ－６－２９０
甲醇是有机化合物，常温下为液体，易溶于水。采用以ＧＸ固定相作填充柱、用热导检测Ｄ
０００ｍ／ｎ．５Ｖｍｉ；
０００ｍＶ；．５
样球胆取样；另一种用乙醇作吸收液，用湿式气体流量计对气体计量取样。记下当时的环境条
件，然后分别进样，分别测得两种取样方法取得的气体样品中的甲醇含量，从而计算出标准状态
最小峰宽３ｓ；
相对窗宽４％；
１原理
色谱柱ＧＸ高分子多孔微球作固定相，Ｄ
经特殊处理即可；热导检测器温度１０℃ ；０
桥电流１０ｍ２Ａ；
色谱柱温度１０℃ ；０汽化室温度１０℃。０载气（氢气）流量４Ｌｍｎ０ｍ／ｉ，钢瓶出口压力不低于０４ＭＰ，纯度不低于９．％；．ａ９９９液体样品进样量２；Ｌ
我公司合成一车间原料气经甲醇合成塔后，

标准气体含量的几种表示方法参考资料

3、标准气体的质量分数（wB）
组分气体B的质量与标准气体中各组分的质量总和之比为标准气体的质量分数。
此量的量纲为1，通常用10-2（%），10-6体B的质量（m）除以标准混合气体的体积（V）为标准气体的质量浓度。
常用kg/m3，g/L，mg/L，ug/L表示。
标准气体含量的几种表示方法
标准气体含量的几种表示方法
一、标准气体含量的表示方法
常见的标准气体含量的表示方法有：摩尔分数x；质量摩尔浓度m；质量分数w；质量浓度p；体积分数φ；物质的量浓度c。
1、气体的摩尔分数（xB）
组分气体B的物质的量与标准气体中各组分物质的量的总和之比即为标准气体的摩尔分数
式中nB——标准气体中组分气体B的物质的量；
ni——标准气体中各组分物质的量的总和。
此量的量纲为1，通常用10-2（%），10-6表示。
2、气体的质量摩尔浓度（mB）
标准气体中组分气体B的物质的量除以标准气体的总质量为标准气体的质量摩尔浓度。
式中nB——标准气体中组分气体B的物质的量；mA——标准气体的总质量。
常用mol/kg，mol/g，mmol/g表示。
1、摩尔分数（xB）与质量浓度（pB）的换算
2、质量分数（wB）与质量浓度（pB）的换算
因wB=mB/m m=p·V(p为组分的密度)
又pB=mB/v mB=pB·V(pB)
故wB=pB·V/p·V=pB/p
pB=p·wB
3、质量浓度（pB）与物质的量浓芳（cB）的换算
由两者的定义式可知：
pB=mB/V
5、标准气体的体积分数（φ B）
组分气体B的体积与标准气体中各组分物质体积的总和之比即为标准气体的体积分数。
此量的量纲为1，通常用10-2（%），10-6表示。

缩短色谱分析中标准气体标定时间阐释

缩短色谱分析中标准气体标定时间阐释近年来，通过绝缘油中溶解气体的组分含量分析，诊断充油电气设备内部的潜伏性故障，是被证明行之有效的绝缘监督的重要手段，在电力系统中得到普遍应用和重视。

目前，测定油中溶解气体组分含量的测定方法是气相色谱法，对绝缘油中溶解气体组分进行分析，即对判断充油电气设备内部故障有价值的气体，氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、总烃。

绝缘油的总烃、乙炔和氢气含量过高或产气速率过快，可判断绝缘油存在问题，对电网的安全稳定运行可能造成严重影响。

然而，由于油中溶解气体分析操作环节多，分析流程不统一及操作人员分析熟练程度上的差异等因素，就会致使分析结果的重复性、可比性差，误判、漏判故障的情况时有发生，严重地影响了电力的生产安全。

1 气相色谱定量分析的概述气相色谱定量分析的依据是：被测物质的量与它在色谱图上的峰面积成正比，即在一定条件下，被测组分物质的含量与检测器输出信号所形成的峰面积呈线性关系。

1.1 峰面积的测量峰面积是微分色谱图上给出的基本定量数据，峰面积测量的准确性直接影响定量误差的大小。

现采用的是峰高参数来替代峰面积参数，用以计算组分的含量。

1.2 校正因子的测量大量试验表明，同一物质在不同类型检测器上的响应值是不同的，而不同物质在同一检测器上的响应值也是不同的。

为了得到检测器的响应值与物质含量的关系，就必须对响应值进行校正，这个值就是定量校正因子。

校正因子有绝对校正因子和相对校正因子之分，绝对校正因子是单位峰面积所对应的被测物质的浓度（或质量）；相对校正因子只与检测器类型有关，与色谱操作条件无关，可查表进行引用。

1.3 定量方法定量方法主要有归一法、内标法和外标法。

这三种定量方法都有其特定的使用条件，分析人员要根据仪器、样品、分析条件的情况，正确地选择不同的定量方法，否则会带来较大的测量误差。

标准气体中组分绝对含量推算方法的探讨

标准气体中组分绝对含量推算方法的探讨
标准气体中组分绝对含量的推算是一个重要的科学问题，它可以帮助我们更好地理解气体的组成，以及它们在环境中的作用。

标准气体中组分绝对含量的推算主要是通过分析标准气体中的各种组分的比例来实现的。

首先，我们需要确定标准气体中的各种组分的比例，然后根据这些比例来推算出每种组分的绝对含量。

其次，我们可以利用气体容积法来推算标准气体中组分绝对含量。

这种方法是通过测量标准气体的容积，然后根据标准气体中各种组分的比例来推算出每种组分的绝对含量。

最后，我们可以利用气体分析仪来推算标准气体中组分绝对含量。

这种方法是通过测量标准气体中各种组分的浓度，然后根据标准气体中各种组分的比例来推算出每种组分的绝对含量。

总之，标准气体中组分绝对含量的推算是一个重要的科学问题，可以通过分析标准气体中的各种组分的比例、气体容积法和气体分析仪来实现。

天然气标准气体气相色谱比对方法的研究

天然气标准气体气相色谱比对方法的研究本文旨在研究天然气标准气体的气相色谱比对方法，以期为天然气行业的安全运行提供可靠的技术手段。

通过对实验原理进行系统研究，同时结合色谱仪的性能特性，探讨气态标准气体的比对技术，从而提高实验数据的准确性和可靠性。

首先，研究表明，气态标准气体的比较是相对简单的，可以很容易的确定标准气体各组分的百分比。

但是，比较不同标准气体的比较就比较复杂，因为它们的组分有所不同。

在进行比对时，必须充分解释这些不同的组分，并在实验室中实施比对技术。

一般来说，进行这种比对的最常见的方法是气相色谱比对。

其次，气相色谱比对是一种基于色谱仪和实验色谱图而分析比较天然气标准气体的方法。

根据目标样品的组分，通过使用实验色谱图对样品中不同组分进行比较，以确定样品的成分及其比例，从而可以有效地监测和控制天然气标准气体的比较。

最后，在色谱仪的性能特性方面，首先要考虑的是仪器的灵敏度。

检测结果的准确性和可靠性，主要取决于色谱仪的灵敏度，因此，在实验时必须保证色谱仪的灵敏度达到最高标准，以确保实验结果的准确性和可靠性。

此外，要考虑色谱仪的操作程度，主要是检查操作是否按照规定的要求进行，以确保实验结果准确可靠。

综上所述，天然气标准气体的气相色谱比对是可靠的技术手段，可以有效地监测和控制天然气标准气体的比较；在确保检测结果的准确性和可靠性方面，必须遵守严格的实验标准，以保证实验结果的准确性和可靠性。

未来工作应集中在提高实验数据准确性和可靠性上，以期为天然气行业的安全运行提供一个可靠的技术保障。

经过对本文分析，可以得出结论：天然气标准气体的气相色谱比对方法是一种可靠的技术手段，可以有效地监测和控制天然气标准气体的比较；为了保证检测结果的准确性和可靠性，必须遵守严格的实验标准，以保证实验结果的准确性和可靠性。

因此，有效地应用气相色谱比对，对于确保天然气行业的安全运行至关重要。

标准气体含量的几种表示方法

式中 nB——标准气体中组分气体B的物质的量； mA——标准气体的总质量。

常用mol/kg，mol/g ，mmol/g 表示。

3、标准气体的质量分数（wB）组分气体B的质量与标准气体中各组分的质量总和之比为标准气体的质量分数。

此量的量纲为1，通常用10-2（%），10-6表示。

4、标准气体的质量浓度（pB）组分气体B的质量（m）除以标准混合气体的体积（V）为标准气体的质量浓度。

常用kg/m3，g/L， mg/L ，ug/L 表示。

5、标准气体的体积分数（φ B）组分气体B的体积与标准气体中各组分物质体积的总和之比即为标准气体的体积分数。

此量的量纲为1，通常用10-2（%），10-6表示。

6、标准气体的物质的量浓芳（cB）组分气体B的物质的量与标准气体的体积之比即为标准气体的量浓度。

仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。

For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l 'étude et la recherche uniquement à des fins personnelles; pas à des fins commerciales.толькодля людей, которые используются для обучения, исследований и не должны использоваться в коммерческих целях.以下无正文For personal use only in study and research; not for commercial use。

实验6 气—固色谱法测定空气中02,N2组分的含量

实验六气—固色谱法测定空气中02,N2组分的含量一、目的与要求1.了解气相色谱仪的简要工作原理。

2．初步学会正确使用气相色谱仪。

3．学习气体分析的方法。

4．学习归一化法定量的基本原理及测定方法。

二、方法原理混合气体的分离，是利用每种组分气体在固定相上的吸附系数不同。

在一定条件下，它们各有一定的吸附平衡常数，这些平衡常数的微小差异，经色谱柱固定相和流动相的作用，产生多次平衡而扩大，因而使之完全分离，被分离的组份随载气流经检测器——热导池，对于载气中某组分浓度的变化而产生的相应电流(或电压)随时间变化的信号，在记录仪中可得到信号的图形—色谱图。

试样中各个组分都能得到完全分离，并且在色谱图上能给出其色谱峰的情况下，通常使用归一化法进行定量，其计算式为：式中：c i---i物质的质量分数A i----i物质的峰面积；m i一i物质的质量；f i——i物质的质量校正因子；hi---i物质色谱图的峰高；y1/2——半高宽。

归一化法的优点是计算简便，定量结果与进样量无关，且操作条件不需严格控制，是常用的一种色谱定量方法。

本实验通过测量空气中O2，N2两组分的h i和t R，计算各组分的百分含量。

三、仪器与试剂1．气相色谱仪GC-40011型2．A4800色谱数据工作站3.不锈钢色谱住，长2m，内径3mm，内填80~100目5A型分子筛4．氢气高压钢瓶5．100μL微量注射器6．皂膜流量计7．空气气袋(用分子筛除去其中水分)8．纯02气袋，纯N2气袋四、内容与步骤色谱条件固定相：80—100目5A分子筛柱温：30℃载气：H2,流量15mL/min检测器：热导池，检测温度100℃, 桥温110℃汽化室温度：30℃进样量：50μL2．仪器调试：用500 v兆欧表，分别对柱箱，检测器，汽化室，检查对地绝缘情况，4000欧姆以上为符合要求。

3．检漏半量程检漏：当气路压力为2kg/cm2以下时，堵住色谱柱前气路口，关闭减压阀的总阀门，半小时漏气压降不应超过0.05kg/cm2,半量程检漏是检查前气路。

气体标准物质(标准气体)不确定度的计算

不确定度的计算对于烷烃类标准气体由表1-1配制记录表可计算出二次稀释后各组份气的摩尔浓度已知：M CH4=16.043g/moL M C3H8=44.097g/moL Mi-C4H10=58.124g/moL M C2H6= 30.070g/moL Mn-C4H10=58.124 g/moL M N2=28.0134g/moLn CH4=2.111×2.850/[（2.111＋112.102）×16.043]=0.00328 moLn1N2=112.102×2.850/[（2.111＋112.102）×28.0134]=0.0999 moLn C2H6=2.411×4.699/[（2.411＋114.001）×30.070]=0.00324 moLn2N2=114.001×4.699/[（2.411＋114.001）×28.0134]=0.164 moLn C3H8=3.550×4.710/[（3.550＋111.402）×44.097]=0.00330 moLn3N2=111.402×2.850/[（3.550＋111.402）×28.0134]=0.163 moLn n-C4H10=4.712×4.780/[（4.712＋112.311）×58.124]=0.00331 moLn4N2=112.311×4.780/[（4.712＋112.311）×28.0134]=0.164 moLn i-C4H10=4.648×4.910/[（4.648＋113.609）×58.124]=0.00332 moLn5N2=113.609×4.910/[（4.648＋113.609）×28.0134]=0.168 moLn6N2=904.410/28.0134=32.285 moL n=∑n i=33.0604 moL则: X CH4=0.00328/33.0604=99.2×10-6X C2H6=0.00324/33.0604=98.0×10-6X C3H8=0.00330/33.0604=99.8×10-6X n-C4H10=0.00331/33.0604=100.1×10-6X i-C4H10=0.00332/33.0604=100.4×10-6称量不确定度的计算:由于: ΔX 2i /X 2i ≤Δμ1（1-n·μ1/N S2·m）/μ1＋Δμd 1·N d1/μd 1·N S2 （7）＋Δm i ·[1-m i /m-（X i - m i /m）·n·μ1/N S2·m]/m i＋ΣΔm j ·[m j /m＋（X j - m j /m）·n·μ1/N S2·m]/m j m=m i ＋Σm j n=ni＋Σn jN S2为所得混合气的总摩尔数由Δμ1=Δm 1=0.024g; Δμd 1=Δm 2=0.0742g推出: Δμ1/μ1=0.024/2.850=8.421×10-3Δμd 1/μd 1=0.0742/904.410=8.204×10-5已知: N 2i =0.00328N d1=32.285N S2=33.0604m 1/m=2.111/（2.111＋112.102）=0.01848 m 2/m=112.102/（2.111＋112.102）=0.98152 n·μ1/N S2·m=3.12×10-3N d1/ N S2=0.976546X 1－m 1/m=0.013515X 2－m 2/m=-0.013515代入(7)式计算X CH4的相对不确定度ΔX CH4/ X CH4≤8.555×10-3≤8.555×10-3×99.2×10-6≤1×10-6则 ΔXCH4=99.2×10-6±1×10-6即 XCH4同理可推出其他组份的不确度ΔX C2H6/ X C2H6=8.6×10-3ΔX C3H8/ X C3H8=8.7×10-3ΔX n-C4H10/ΔX n-C4H10=8.4×10-3ΔX I-C4H10/ X I-C4H10=8.5×10-3则:ΔX C2H6=1.0×10-6 即 X C2H6=98.0×10-6±1.0×10-6ΔX C3H8=1.0×10-6 即 X C3H8=99.8×10-6±1.0×10-6ΔX n-C4H10=1.0×10-6 即 ΔX n-C4H10=100.1×10-6±1.0×10-6ΔX I-C4H10=1.0×10-6 即 X I-C4H10=100.4×10-6±1.0×10-6对于烯烃类标准气体由表1-2配制记录表可计算出二次稀释后各组份气的摩尔浓度已知：M C2H2=26.038g/moL M C2H4=28.054g/moL M C3H4=40.065g/moL M C3H6= 42.081g/moL M C4H6=54.092 g/moL M C4H8=56.108 g/moLn C2H2 =2.411×3.981/[（2.411＋109.201）×26.038]=0.00330 moLn1N2=109.201×3.981/[（2.411＋109.201）×28.0134]=0.1390 moLn C2H4=2.530×4.120/[（2.530＋110.302）×28.054]=0.00329 moLn2N2=110.302×4.120/[（2.530＋110.302）×28.0134]=0.144 moLn C3H4=4.091×3.711/[（4.091＋110.801）×40.065]=0.00330 moLn3N2=110.801×3.711/[（4.091＋110.801）×28.0134]=0.128 moLn C3H6=4.240×3.834/[（4.240＋113.101）×42.081]=0.00330 moLn4N2=113.101×3.834/[（4.240＋113.101）×28.0134]=0.132 moLn C4H6=5.631×3.731/[（5.631＋111.402）×54.092]=0.00332 moLn5N2=111.402×3.731/[（5.631＋111.402）×28.0134]=0.530 moLn C4H8=5.720×3.770/[（5.720＋110.702）×56.108]=0.00330 moLn6N2=110.702×3.770/[（5.720＋110.702）×28.0134]=0.532 moLn7N2=902.152/28.0134=32.204 moL n=∑n i=33.8288 moL则: X C2H2=0.00330/33.8288=97.6×10-6X C2H4=0.00329/33.8288=97.3×10-6X C3H4=0.00330/33.8288=97.6×10-6X C3H6 =0.00330/33.8288=97.6 ×10-6X C4H6 =0.00332/33.8288=98.1 ×10-6X C4H8=0.00330/33.8288=97.6 ×10-6同理根据(7)式可推出各组份的不确度ΔX C2H2/X C2H2=8.5×10-3ΔX C2H4/ X C2H4=8.7×10-3ΔX C3H4/ X C3H4=8.8×10-3ΔX C3H6/ X C3H6=8.3×10-3ΔX C4H6/ X C4H6=9.0×10-3ΔX C4H8/ X C4H8=8.7×10-3ΔX C2H2=1.0×10-6 即 X C2H2=97.6×10-6±1.0×10-6ΔX C2H4=1.0×10-6 即 X C2H4=97.3×10-6±1.0×10-6ΔX C3H4=1.0×10-6 即 X C3H4=97.6×10-6±1.0×10-6ΔX C3H6 =1.0×10-6 即 X C3H6=97.6×10-6±1.0×10-6ΔX C4H6=1.0×10-6 即 X C4H6=98.1×10-6±1.0×10-6ΔX C4H8=1.0×10-6 即 X C4H8=97.6×10-6±1.0×10-6对于氮中n-C5H12，I-C5H12混合标准气体由表1-1配制记录表可计算出二次稀释后各组份气的摩尔浓度已知：M i-C5H12= M n-C5H12=72.150 g/moL M N2=28.0134g/moLn n-C5H12=5.531×4.8521[（5.531＋103.301）×72.150]=0.00330 moL n 1N2=103.301×4.851/[（5.531＋103.301）×28.0134]=0.1647 moL n i-C5H12 =5.340×4.792/[（5.340＋102.902）×72.150]=0.00327 moL n 2N2=102.902×4.792/[（5.340＋102.902）×28.0134]=0.1626 moL n 3N2=453.116/28.0134=16.175 moL n=Σn i =16.5088 moL则:X n-C5H12=0.00330/16.5088=199.9×10-6X i-C5H12=0.00332/16.5088=198.1×10-6称量不确定度的计算:由于: ΔX 2i /X 2i ≤Δμ1（1-n·μ1/N S2·m）/μ1＋Δμd 1·N d1/μd 1·N S2 （7）＋Δm i ·[1-m i /m-（X i - m i /m）·n·μ1/N S2·m]/m i＋ΣΔm j ·[m j /m＋（X j - m j /m）·n·μ1/N S2·m]/m j m=m i ＋Σm j n=ni＋Σn jN S2为所得混合气的总摩尔数由Δμ1=Δm 1=0.031g; Δμd 1=Δm 2=0.0712g推出: Δμ1/μ1=0.031/4.851=6.390×10-3Δμd 1/μd 1=0.0712/453.116=1.571×10-4已知: N 2i =0.0033N d1=16.175N S2=16.5088m 1/m=5.331/（5.331＋103.301）=0.04907 m 2/m=103.301/（5.531＋103.301）=0.9509 n·μ1/N S2·m=9.983×10-3N d1/ N S2=0.97978X 1－m 1/m=-0.02943X 2－m 2/m= 0.02943代入(7)式计算X n-C5H12的相对不确定度ΔX n-C5H12/ X n-C5H12≤0.951×10-2则 ΔX n-C5H12≤0.95×10-2×199.9×10-6≤1.9×10-6 即 X n-C5H12=199.9×10-6±1.9×10-6同理可推出其他组份的不确度ΔX i-C5H12/ X i-C5H12=0.945ΔX i-C5H12=1.9×10-6 即 X i-C5H12=198.1×10-6±1.9×10-6对于乙烯中CO,CO 2.C 2H 2,CH 3OH 标准气体由表1-2配制记录表可计算出二次稀释后各组份气的摩尔浓度已知：M CO =28.010g/moL M CO2=44.010g/moL M C2H2=26.038g/moL M CH3OH = 32.040g/moL M C2H4=29.054g/moLn1 C2H4=103.601×2.319/[（2.561＋103.601）×28.054 ]=0.080670197 moL n CO2 =4.321×2.201/[（4.321＋103.902）×44.010]=0.001997 moLn2 C2H4=103.902×2.201/[（4.321＋103.902）×28.054 ]=0.07532 moL n C2H2 =2.210×2.422/[（2.210＋100.602）×26.038]=0.001999 moLn3 C2H4=100.602×2.422/[（2.210＋100.602）×28.054 ]=0.08448 moL n CH3OH =1.620×4.031/[（1.620＋100.401）×32.040]=0.001998 moLn4 C2H4=269.418/28.054 =9.6036moL n=∑n i=9.9935 moL 则: X CO=0.001998/9.9935 =199.9×10-6X CO2=0.001997/9.9935=199.8×10-6X C2H2=0.001999/9.9935=200.1×10-6X CH3OH =0.001998/9.9935=199.9×10-6称量不确定度的计算同理根据(7)式可推出各组份的不确定度ΔX CO /X CO=0.935ΔX CO2/ X CO2=0.960ΔX C2H2/ X C2H2=0.930ΔX CH3OH/X CH3OH=0.970ΔX CO=1.87×10-6 即 X CO=199.9×10-6±1.9×10-6ΔX CO2=1.9×10-6 即 X CO2=199.8×10-6±1.9×10-6ΔX C2H2=1.86×10-6 即 X C2H2=200.1×10-6±1.9×10-6ΔX CH3OH =1.94×10-6 即 X CH3OH=199.9×10-6±1.9×10-6对于氮中SO2,H2S,COS混合标准气体由表1-1配制记录表可计算出二次稀释后各组份气的摩尔浓度已知：M H2S=34.080 g/moL M COS =60.070 g/moLM SO2==64.063 g/moL M N2 =28.0134g/moLn SO2 =5.531×21.8621[（5.531＋108.610）×64.063]=0.01654 moLn1N2=108.601×21.862[（5.531＋108.610）×28.0134]=0.7426 moLn 2N2=106.704×13.011/[（4.862＋106.704）×28.0134]=0.4442 moL n COS =5.462×20.742/[（5.462＋108.304）×60.070]=0.01658 moL n 3N2=108.304×20.742/[（5.462＋108.304）×28.0134]=0.7049 moL n 4N2=862.720/28.0134=30.797 moL n=Σn i =32.7382 moL则:X SO2 =505.2×10-6X H2S =508.3×10-6X COS =506.4×10-6称量不确定度的计算:由于: ΔX 2i /X 2i ≤Δμ1（1-n·μ1/N S2·m）/μ1＋Δμd 1·N d1/μd 1·N S2 （7）＋Δm i ·[1-m i /m-（X i - m i /m）·n·μ1/N S2·m]/m i＋ΣΔm j ·[m j /m＋（X j - m j /m）·n·μ1/N S2·m]/m j m=m i ＋Σm j n=ni＋Σn j N S2为所得混合气的总摩尔数由Δμ1=Δm 1=0.040g; Δμd 1=Δm 2=0.0709g 推出: Δμ1/μ1=0.040/21.862=1.83 ×10-3 Δμd 1/μd 1=0.0709/862.720=8.218×10-5 已知: N 2i =0.01654N d1=30.797N S2=32.7382m 1/m=0.04846m 2/m=0.9515n·μ1/N S2·m=0.1807N d1/ N S2=0.9407X 1－m 1/m=-02666X 2－m 2/m= 0.02666代入(7)式计算X SO2 的相对不确定度ΔX SO2/ X SO2≤8.57×10-3则 ΔX SO2≤8.57×10-3×505.2×10-6≤4.329×10-6即 X SO2=505.2×10-6±4.5×10-6同理可推出其他组份的不确度ΔX H2S / X H2S =8.54×10-3ΔX COS / X COS =8.56×10-3ΔX H2S =4.5×10-6 即 X H2S =508.3×10-6±4.5×10-6 ΔX COS =4.5×10-6 即 X COS =506.4×10-6±4.5×10-6对于氮中CO,CO 2.CH 4 标准气体由表1-2配制记录表可计算出二次稀释后各组份气的摩尔浓度已知：M CO =28.010g/moL M CO2=44.010g/moLM CH4=16.043g/moL M N2=28.0134g/moLn CO =2.601×3.852/[（2.601＋105.603）×28.010]=0.00331 moLn 1 N2=105.603×3.852/[（2.601＋105.603）×28.0134 ]=0.1334 moLn CO2 =4.291×3.641/[（4.291＋103.101）×44.010]=0.00331moLn 2 N2=103.101×3.641/[（4.291＋103.101）×28.0134]=0.1248moLn3 N2=106.302×2.690/[（2.130＋106.302）×28.0134 ]=0.09414 moLn4 N2=905.426/28.0134 =32.3212moL n=∑n i=32.6834 moL则: X CO=101.3×10-6X CO2=101.3×10-6X C H4=101.0×10-6称量不确定度的计算同理根据(7)式可推出各组份的不确定度ΔX CO/ X CO=9.87 ×10-3ΔX CO2/ X CO2=9.82×10-3ΔX C H4/ X CH4=9.90×10-3ΔX CO=1.0×10-6 即 X CO=101.3×10-6±1.0×10-6ΔX CO2=1.0×10-6 即 X CO2=101.3×10-6±1.0×10-6ΔX C H4=1.0×10-6 即 X CH4=101.0×10-6±1.0×10-65.定值与不确定度的计算5.1误差来源标准气体组份含量的不确定度来源于原料气体纯度的不确定度(组份气体纯度的不确定度以及稀释气中I组份含量及其测定的不确定度)和配制称量过程的不确定度以及混合气体在瓶内的稳定性,均匀性引起的不确定度.5.1.1原料气纯度的不确定度(B类不确定度)5.1.2抽空充气过程引入的误差(B类不确定度)5.1.3称量的不确定度(A类不确定度)1)天平称量的不确定度TG320B型机械天平称量不确定度为3mg2)砝码值的不确定度(B类不确定度)3)浮力影响的不确定度(B类不确定度)4)分子量测量的不确定度(B类不确定度)分子量测量的不确定度一般为10-5-10-6,可以忽略.5)气瓶与充气装置连接拆装机械磨损的不确定度(B类不确定度)根据GB5274-85称量法配制标准气摩尔浓度和相对不确定度的计算可参照3.2.2.1式和3.2.2.2(7)式。

标准气体含量表示方法及换算和校正因子计算

Ⅰ、标准气体含量表示方法及换算一、标准气体含量表示方法1．标准气体的摩尔分数（x b ）（摩尔比）标准气体中组分气体B 的物质的量与标准气体中各组分物质的量的总和之比即为标准气体的摩尔分数。

此浓度是我们经常用的一种。

∑==ni iBB nn x 1式中：n B ─标准气体中组分气体B 的物质的量 n i ─标准气体中各组分物质的量的总和常用10-2（%）、10-6表示2．标准气体的质量分数（W B ）（重量比）标准气体中组分气体B 的质量与标准气体中各组分的质量的总和之比即为标准气体的质量分数。

此也浓度是我们经常用的一种。

∑==ni iBB mm w 1式中：m B ─标准气体中组分气体B 的质量 m i ─标准气体中各组分质量的总和常用10-2（%）、10-6表示3．标准气体的质量摩尔浓度（mB ）标准气体中组分气体B 的物质的量除以标准气体中各组分质量的总和为标准气体的质量摩尔分数。

ABB m n m =式中：n B ─标准气体中组分气体B 的物质的量 m A ─标准气体的总质量常用mol/kg 、mol/g 、mmol/g 表示4．标准气体的质量浓度（ρB ）标准气体中组分气体B 的质量（m ）除以标准气体的体积（v ）和为标准气体的质量浓度。

Vm B =ρ式中：m ─标准气体中组分气体B 的质量 V ─标准气体的体积常用kg/m3、g/L 、mg/L ，ug/L 表示5．标准气体的物质的量浓度（c B ）标准气体中组分气体B 的物质的量与标准气体的体积之比为标准气体的物质的量浓度。

Vn c BB =式中：n B ─标准气体中组分气体B 的物质的量 V ─标准气体的体积常用mol/m3、mol/L 表示5．标准气体的体积分数（ϕB ）标准气体中组分气体B 的体积与标准气体中各组分物质体积的总和之比为标准气体的体积分数。

∑==ni iBB VV 1ϕ式中：V B ─标准气体中组分气体B 的体积 n i ─标准气体中各组分物质体积的总和常用10-2（%）、10-6表示，因为任何气体在标准状态下的摩尔体积均可近似为22.4L ，所以标准气体的体积分数可近似等于标准气体的摩尔分数。