GB/T 8120-1987 高纯正庚烷和异辛烷纯度测定法(毛细管色谱法)
适用于分析高纯正庚烷和异辛烷(2,2,4-三甲基戊烷),其纯度大于 99.5%(体积)。
证据说明:本页内容依据起源标物库内该标准原文整理(标注「〔待核〕」处为 〔原文不清〕),个别数值与现行状态请以标准原页和产品证书为准。
适用范围
适用于分析高纯正庚烷和异辛烷(2,2,4-三甲基戊烷),其纯度大于 99.5%(体积)。 正庚烷和异辛烷是测定燃料油辛烷值的主要标准油。 本方法也可检测浓度小于 0.01% 的烃类杂质组分。 不适用范围:现有资料未提供。
方法原理
试样注入长 50 m、内径 0.25 mm、涂有 OV-101 的弹性石英毛细管色谱柱中,试样在载气携带下经过柱子并被分离成单个组分,每个组分从柱后馏出,进入氢火焰离子化检测器检测,色谱峰记录在数据处理器上。以环己烷作内标,测得各烃类杂质组分的体积百分数后,用差减法得到正庚烷和异辛烷的纯度。
主要仪器
色谱仪:应具有可安装毛细管柱、分流及尾吹装置,并附有氢火焰离子化检测器(FID)、放大器及数据处理系统。仪器灵敏度:对于 0.1%(体积)环己烷/正庚烷的浓度,环己烷色谱峰的峰高在记录纸上应有满量程的十分之一。 2.1.2 微量注射器:1.0 µL 和 50 µL。 2.1.3 移液管:20 mL。 2.1.4 容量瓶:50 mL。 2.1.5 毛细管柱:弹性石英毛细管柱,长 50 m,内径 0.25 mm,或能达到相同效果的其他毛细管柱。
试剂与标准物质
二氯甲烷:分析纯。 3.2 环己烷:纯度大于 99.5%(体积),用作内标。 3.3 固定液:OV-101。 2.2 材料:普通空气、氢气及高纯氮。 内标配制(第 5 节):把 15~20 mL 标准燃料油(正庚烷或异辛烷)放在预先称重的 50 mL 容量瓶中,称重;再用 50 µL 注射器取 50 µL 环己烷加入装有正庚烷(或异辛烷)的容量瓶中,再称重;用正庚烷(或异辛烷)稀释到刻度,称重。配样时称准至 0.0002 g。由环己烷、正庚烷(或异辛烷)的重量和密度按式(2)计算内标环己烷体积百分数至 0.001。 20 ℃ 下密度:环己烷 0.7786 g/cm³、正庚烷 0.8838 g/cm³、异辛烷 0.6919 g/cm³。 内标环己烷体积百分数 Vₛ 按式(2)计算: Vₛ = [ W₁ / ρ₁ ] / [ W₁/ρ₁ + W₂/ρ₂ ] × 100 式中:W₁—环己烷重量,g;W₂—正庚烷(或异辛烷)重量,g;ρ₁—环己烷密度,g/cm³;ρ₂—正庚烷(或异辛烷)密度,g/cm³。 (注:原文式(2)〔原文不清〕排版残缺,上述为按原文符号与文字说明整理,公式形式〔待核〕(〔原文不清〕))
关键条件
色谱柱制备(4.1):用静态法制备的弹性石英毛细管色谱柱,内壁涂渍 OV-101 固定液,经 280 ℃ 老化 8 h 后的色谱柱即可用于测定分离度。 分离度(4.2):在选定色谱条件下分离环己烷和正庚烷,其分离度 R 必须优于 10。R 按式(1)计算: R = 2(d₁ − d₂) / (Y₁ + Y₂) 式中:d₁—正庚烷保留时间,s;d₂—环己烷保留时间,s;Y₁—正庚烷色谱峰在基线上的峰宽,s;Y₂—环己烷色谱峰在基线上的峰宽,s。 原文示例:R = 2(10.65 − 8.65) / (0.2 + 0.2) = 10 表1 色谱操作参数: 柱长:50 m 柱内径:0.25 mm 柱温:40 ℃ 检测器温度:150 ℃ 汽化室温度:150 ℃ 载气:氮气,压力 1.4×10⁵ Pa 进样量:0.15~0.20 µL 分流比:200:1 燃气:氢气,线速 30 cm/s(原文表头与数值对应关系〔待核〕(〔原文不清〕)) 助燃气:空气,压力 2.1×10⁵ Pa(原文数值 2.1×10° 〔待核〕(〔原文不清〕)),流量 500 mL/min 尾吹气:氮气,流量 30 mL/min 纸速:1 cm/min
计算与结果
由数据处理系统得到内标和各杂质峰的峰面积,其结果以体积百分数计算。 7.2 每个烃类杂质组分体积百分数 Vᵢ 按式(3)计算: Vᵢ = (Vₛ × PAᵢ) / (PAₛ × Sᵢ × (100 − Vₛ)) × 100 式中:Vₛ—内标环己烷体积百分数,%;PAᵢ—所测定杂质组分的峰面积;PAₛ—内标环己烷的峰面积;Sᵢ—所测定组分每单位体积中相对于环己烷的响应值。 (注:原文式(3)〔原文不清〕排版残缺,上述为按原文符号与文字说明整理,公式形式〔待核〕(〔原文不清〕)) 7.3 表4 是各种轻烃组分每单位体积相对于环己烷在 FID 上的响应值。 7.4 加和各杂质组分的体积百分数,然后用差减法计算出正庚烷和异辛烷的体积百分浓度。 表4 FID 相对响应数据(每单位体积相对于环己烷响应值 / 环己烷 = 1):原文列出异戊烷、正戊烷、2,2-二甲基丁烷、环戊烷、2,3-二甲基丁烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、2,2-二甲基戊烷、甲基环戊烷、2,4-二甲基戊烷、苯、2,2,3-三甲基丁烷、3,3-二甲基戊烷、环己烷、2-甲基己烷、2,3-二甲基戊烷、1,1-二甲基环戊烷、3-甲基己烷、1-顺-3-二甲基环戊烷、1-反-3-二甲基环戊烷、3-乙基戊烷、1-反-2-二甲基环戊烷、2,2,4-三甲基戊烷、正庚烷、1-顺-2-二甲基环戊烷、2,2-二甲基己烷、1,1,3-三甲基环戊烷、甲基环己烷、2,5-二甲基己烷、乙基环戊烷、2,4-二甲基己烷、2,2,3-三甲基戊烷、1-反-2-顺-4-三甲基戊烷、3,3-二甲基己烷、1-反-2-顺-3-三甲基环戊烷、2,3,4-三甲基戊烷、2,3,3-三甲基戊烷等组分的相对响应值(具体数值因 〔原文不清〕表格错位,〔待核〕(〔原文不清〕))。
质量控制
按下述规定判断试验结果的可靠性(95% 置信水平;原文 〔原文不清〕为“8% 置信水平”,〔待核〕(〔原文不清〕))。 8.1 重复性:同一操作者用同一试样,用同一台色谱仪,按本方法规定的实验条件操作,所得到两个测定结果之差应符合以下规定值: | 组成 | 浓度(体积%) | 重复性(体积%) | |---|---|---| | 正庚烷 | 大于 99.5 | 0.010 | | 异辛烷 | 大于 99.5 | 0.010 | (注:原文浓度栏 〔原文不清〕为“大干9.5”,按上下文应为“大于 99.5”,〔待核〕(〔原文不清〕)) 8.2 再现性:由不同实验室、不同操作者对同一试样,按本方法规定的实验条件操作,所得到两个测定结果之差应符合以下规定值: | 组成 | 浓度(体积%) | 再现性(体积%) | |---|---|---| | 正庚烷 | 大于 99.5 | 0.054 | | 异辛烷 | 大于 99.5 | 0.054 | (注:原文浓度栏 〔原文不清〕为“大干99.5”“大于9.5”,〔待核〕(〔原文不清〕))
引用文件
ASTM D2268-84《高纯正庚烷和异辛烷纯度测定法(毛细管气相色谱法)》(参照制订) 附录 A:标准正庚烷典型色谱图(参考件) 附录 B:标准异辛烷典型色谱图(参考件) 附录 C:预防措施(补充件) C.1 环己烷、正庚烷、异辛烷:可燃,吸入有害。远离热源、火花和明火。密封。使用时适当通风。 C.2 空气、氮气:高压下的压缩气体,使用时必须使用减压阀。防止日晒、远离热源。切勿摔倒气瓶,确保竖立支撑并固定好。注意气瓶标志,确保符合使用要求。 C.3 氢气:危险!可燃气体,受压时易燃。更换气瓶时,瓶内压力不得低于 980.7 kPa(10 kgf/cm²)。使用时适当通风。其他注意事项同 C.2。
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核验说明
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