《气体分析-氦离子气相色谱法》标准(送审)080827

ICS71.040.40 G86前 言本标准的附录A为资料性附录。

本标准由全国气体标准化技术委员会（SAC/TC206）提出并归口。

本标准由光明化工研究设计院西南化工研究设计院负责起草。

本标准参加起草单位有：西南化工研究设计院、上海华爱色谱分析技术有限公司、光明化工研究设计院。

本标准主要起草人：。

王少楠、方华、张军。

本标准为首次发布。

气体分析 氦离子化气相色谱法1 范围本标准规定了通过配备氦离子化检测器的气相色谱仪测定气体中微量组分的方法。

本标准适用于气体中微量组分的分析。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 3723 工业用化学产品采样的安全通则（idt ISO 3165：1976）GB/T 5832.1 气体湿度的测定 第一部分 电解法GB/T 4844.3 高纯氦GB/T 6681 气体化工产品采样通则（neq ISO 6712）JJG700 气相色谱仪检定规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

3.1 氦离子化检测器 helium ionization dector利用β粒子、高压放电、光子等能量使氦原子从基态跃迁至激发态，激发态的氦原子将能量转移给除氖以外的其他分子并使之离子化的小型装置。

它是一种高灵敏度、通用型的气相色谱检测器。

3.2 放射源氦离子化 helium ionization with radioactive source氦载气受β粒子轰击而获得能量，使自身处于具有较高能量的激发态。

当试样分子进入后，激发态氦将能量转移给试样分子，并使之离子化。

3.3氦放电离子化 helium ionization with discharge氦气流在高压电源的作用下，产生稳定的放电电流。

当氦气流携带其他组分进入放电区时，其他组分分子将被离子化，同时放电电流将发生改变。

通过电路处理，测量这种改变可以定量组分的含量。

它包括高压直流氦放电和脉冲氦放电两种类型。

3.4氦光离子化 helium ionization with photoion检测器内部分为放电区和测试区。

放电氦气流通过放电区产生高能紫外光和亚稳态He*，高能紫外光和亚稳态He*将经色谱柱分离随载气进入检测器的样品气中各个组分电离，产生的离子被测试区内的收集电极捕获，由此产生的信号经电路处理可以定量组分的含量。

4方法原理以高纯氦经净化后作载气，采用配备氦离子化检测器的气相色谱仪，对样品应用主组分（氦除外）脱除、切割（除）等处理后采用气相色谱法定量、定性分析样品中的目标组分。

5 仪器5.1概述仪器可以采用不同的方法设计，主要不同在于检测器离子化方式，色谱柱的种类，载气净化方式，气路流程，是否加装脱氢、脱氧装置，仪器控制系统，信号处理方式等。

采用不同方法设计的仪器应符合JJG700中的规定。

仪器除满足JJG700中的规定外还应具备良好的载气净化方式和严格的气密性试验。

当采用高纯氦作载气时，载气净化系统应当至少使载气中的目标组分含量降低1个数量级。

从载气气源至检测器入口的气路系统应经过严格的气密性试验。

在仪器气路系统的每个状态下，在关闭载气气源的情况下，气路系统在0.3MPa～0.5MPa的压力下，在恒温条件下保压4h后应当无任何压力下降。

5.2仪器常用气路流程5.2.1基本流程基本流程主要用于氦气中微量组分的分析，参考的气路流程见附录A的图A.1。

5.2.2脱氧流程脱氧流程主要用于氧气中的微量组分的分析，参考的气路流程见附录A的图A.2。

5.2.3脱氢流程脱氢流程主要用于氢气中微量组分的分析，参考的气路流程见附录A的图A.3。

5.2.4切割（除）流程切割（除）流程的种类较多，主要由分析任务来确定方案，参考的气路流程见附录A的图A.4。

5.3仪器的特殊要求当被测目标组分为硫化物、含氧有机化合物或其他分子极性较强的化合物时，仪器气路系统的内表面应当为惰性或经过惰性化处理。

仪器的色谱柱应优先采用石英柱、玻璃柱或内表面经过处理的不锈钢柱。

6试验方法6.1采样3.1.1.1采样系统应保证取样的代表性，应对目标组分无吸附或与目标准分发生其他反应。

3.1.1.2采样中的安全事项应符合GB/T 3723中的规定。

3.1.1.3气态样品的采样应符合GB/T 6681中的规定。

6.1.4 液化气体的液体样品应妥善汽化后进样。

6.2 测定条件6.2.1 载气：高纯氦，满足GB/T 4844.3的技术要求，经净化后作为载气。

载气流量按仪器说明书的规定执行。

6.2.2 辅助气：按相关仪器说明书的规定执行。

6.3.3 仪器的净化器温度、色谱柱温度、检测器温度、脱氧器温度、脱氢器温度等条件按仪器说明书的规定执行。

6.3.4 色谱柱：根据分析任务选择预分离柱和色谱分析柱。

6.3.5 气体标准样品：建议采用与被测组分含量相近的气体标准样品。

当被测组分含量低于1×10-6（体积分数）时，建议采用相应组分含量为1×10-6（体积分数）～5×10-6（体积分数）的气体标准样品。

6.3.6 其他条件：信号衰减、检测器放电电压、放电电流等其他按仪器说明书的规定执行。

6.4 测定步骤6.4.1 开机按照仪器说明书规定开机并设定仪器的各项参数，通过色谱工作站或其他二次仪表观察色谱仪是否处于稳定的工作状态。

6.4.3尾气排放与处理载气、辅助气和样气均应妥善排放至分析室外。

对于破坏环境保护的样品气应进行妥善处理，不应直接排放至大气中。

6.4.4测量当仪器稳定后，分别完成标准样品和待测样品的进样分析。

分析时应在平行条件下向色谱仪进样，直至相邻两次进样后色谱信号的峰面积的相对偏差小于10%。

6.4.5 停机按照仪器说明书的规定执行。

在停机过程中应保护成套仪器的气路系统不受大气污染。

7影响分析的主要因素7.1 载气净化载气的净化水平直接影响仪器的检测限、分析的重现性。

通常要求仪器的载气净化系统能够脱出载气中除惰性气体组分以外的所有组分。

在相同条件下，载气净化的水平越高，仪器的灵敏度越高。

7.2 气路系统的气密性如果仪器的气密性不好，那么气路系统会被污染，从而直接影响仪器的检测限、分析的重现性。

7.3 取样代表性当分析的目标组分易受大气环境的干扰，或者痕量的目标组分能够与取样系统和仪器气路系统发生吸附等反应时，应当妥善消除这些干扰，保证取样的真实性和代表性。

8精密度精密度的计算参照GB/T 5832.1的第7章执行。

9结果处理取两次平行测定结果的算术平均值作为测量值。

10 报告报告应包括下列内容:—— 测定日期、环境温度、大气压；—— 取样方案、采样地点、样品编号、容器内压力；—— 样品名称；—— 成套仪器的各项参数；—— 测定结果；—— 测定时观察到的任何异常现象；—— 本标准中未包括的但要影响分析结果的其它内容；—— 分析员和审核员姓名。

附 录 A（资料性附录）参考的色谱气路流程示意图 A.1基本流程示意图参考的基本气路流程示意图请见图A.1。

1——高纯氦载气钢瓶；2——钢瓶减压器；3——净化器稳压阀；4——净化管压力指示表；5——净化管；6、7——过滤器；8——色谱仪样气进端口；9——定体积量管；10——载气流量计；11——检测器；12——分析柱；13——样气流量计；14——进样六通阀。

图A.1 参考的基本流程示意图A.2 脱氧流程示意图参考的脱氧气路流程示意图请见图A.2。

1——高纯氦载气钢瓶；2——钢瓶减压器；3——净化器稳压阀；4——净化管压力指示表；5——净化管；6、7——过滤器；8——色谱仪样气进端口；9——定体积量管；10——载气流量计；11——检测器；12——分析柱；13——脱氧装置；14——样气流量计；15——进样六通阀。

图A.2 参考的脱氧气路流程示意图A.3 脱氢流程示意图参考的脱氢气路流程示意图请见图A.3。

1——高纯氦载气钢瓶；2——钢瓶减压器；3——净化器稳压阀；4——净化管压力指示表；5——净化管；6、7——过滤器；8——色谱仪样气进端口；9——定体积量管；10——载气流量计；11——检测器；12——分析柱；13——脱氢装置；14——样气流量计；15——进样六通阀。

图A.3 参考的脱氢气路流程示意图A.4切割（除）流程参考的切割（除）气路流程示意图请见图A.4。

1——高纯氦载气钢瓶；2——钢瓶减压器；3——净化器稳压阀；4——净化管压力指示表；5——净化管；6、8——切割（除）路载气阻力平衡调节装置；7——切割（除）路载气流量计；9——分析路载气流量计；10——检测器；11——分析柱；12——自动切换阀；13——定体积量管；14——预分离柱（切割柱）；15——样气流量计；16——自动进样六通阀。

图A.4 参考的脱氢气路流程示意图。