Ihttp://www.caqs.gov.cn/ztjz/ncpzlrz/t20041201 ICS 71.040.40 G 86 DB35 福 建 省 地 方 标 准 DB35/T 944－2009 纯氢、高纯氢、超纯氢中杂质含量的测定 氦放电离子化气相色谱法 Determination of impurities in pure hydrogen and high purity hydrogen and ultra pure hydrogen helium discharge ionization gas chromatography method 2009-05-26 发布 福建省质量技术监督局 2009-05-30 实施 发 布 福 建 省 地 方 标 准 纯氢、高纯氢、超纯氢中杂质含量的测定 氦放电离子化气相色谱法 DB35/T 944—2009 * 2009 年 5 月第一版 2009 年 7 月第一次印刷 DB35/T 944－2009 前 言 氦放电离子化气相色谱法检测灵敏度高，检测限低，线性关系好，分析速度快，分离效果好。为规 范纯氢、高纯氢、超纯氢气体的检验技术，特制定本标准。 本标准由福州市质量技术监督局提出。 本标准由福建省质量技术监督局批准。 本标准负责起草单位：福建省燃气具质量监督检验站。 本标准主要起草人： 陈小娟、陈华、应松、陈熔、林永荣、邹震、王宗羽、叶少华、林宇巍。 I DB35/T 944－2009 纯氢、高纯氢、超纯氢中杂质 含量的测定 氦放电离子化气相色谱法 1 范围 本标准规定了用氦放电离子化气相色谱法测定纯氢、高纯氢、超纯氢中杂质含量的方法。 本标准适用于纯氢、高纯氢、超纯氢等气体中氧（氩）、氮、甲烷、一氧化碳和二氧化碳含量的测 定。 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 3723－1999 工业用化学产品采样安全通则 GB/T 6680－2003 液体化工产品采样通则 GB/T 6681－2003 气体化工产品采样通则 3 方法原理 样品气通过脱氢阱脱氢，色谱柱分离，分离后的杂质分子进入氦放电离子化检测器的电离室，在电 离室中杂质分子被高能光子直接照射电离成离子或发生非弹性碰撞电离，电离的杂质分子被集电极收 集，用数字信号采集器将信号放大记录得到谱峰，外标法定量。 4 仪器 4.1 气路装置 气路装置流程如图1。 4.1.1 载气：超高纯氦，纯度大于 99.9995％。 4.1.2 助推气：高纯氦，纯度大于 99.999％。 4.1.3 再生气：除油、水等杂质的净化压缩空气。 4.2 进样器 带有定量管（0.25ｍL～1ｍL）的进样阀。 4.3 色谱柱 4.3.1 分子筛柱：长 2.4ｍ，内径 3ｍｍ，内装粒度为 0.25ｍｍ的 13X 分子筛，或其他等效色谱柱。 4.3.2 HAYESEP 柱：长 9ｍ，内径 3ｍｍ，内装粒度为 0.25ｍｍ的 HAYESEP Db，或其他等效色谱柱。 4.4 脱氢阱 钯/银合金脱氢阱。 4.5 气体纯化器 纯化结果大于99.99999％。 4.6 检测器 氦放电离子化检测器。 1 DB35/T 944－2009 1——样品气；2——超高纯氦；3——压缩空气；4——氢气减压阀；5——氦气减压阀； 6——空气减压阀；7——样品气流量调节阀；8——气体纯化器；9——流量计； 10——针形阀；11——样品隔离阀；12——气体进样阀；13——脱氢阱； 14——脱氢阱再生阀；15——柱选择阀；16——分子筛柱；17——Hayesep Db柱； 18——DID检测器； 图 1 气路装置流程 5 5.1 操作步骤 采样 采样中的安全事项应符合GB/T 3273-1999规定。 气态样品的采样原则及一般规定按GB/T 6681-2003规定执行。 压缩气体采样必须使用耐压针形阀,在用样品气以至少三次升、降的方法充分置换后，样品经采样 管直接送入色谱仪。 液化气体采样按GB/T 6680-2003规定执行，将所采样品汽化后经采样管直接送入色谱仪。 管道输送气体在采样点采取试样，经采样器或采样管将试样送入色谱仪。连接管应尽可能短。 5.2 色谱条件 柱温：72℃ 检测器温度：80℃ 气体纯化器温度：400℃ 载气：超高纯氦，30ｍL/ｍin 放电气：超高纯氦，10ｍL/ｍin 助推气：高纯氦，30ｍL/ｍin 再生气：净化压缩空气，300ｍL/ｍin 保留时间：氧（氩）约3.01min； 氮气约4.17min；甲烷约6.24min；氧化碳约8.25min（见图2）； 二氧化碳约5.23min（见图3）。 2 DB35/T 944－2009 1—氧（氩） 2—氮气 3—甲烷 4—氧化碳 图 2 13X 分子筛柱典型谱图 5—二氧化碳 图 3 HAYESEP Db 柱典型谱图 上述色谱条件系典型操作参数，可根据仪器特点分析者可作适当调整，以获得最佳分离效果。 3 5.3 测定 5.3.1 标准气 采用有证标准物质，标准气以氢气为底气。标准气中各杂质的含量应与待测样品气中测定组分含量 相近。 将标准气经采样管与仪器连接。开启标准气充分吹扫取样系统直至取得代表样后，切换取样阀向色 谱仪进样。重复进样至少两次，记录并测定各组分的保留时间及色谱峰面积（或峰高），直至相邻两次 重复测定的色谱峰面积（或峰高）的相对平均偏差不大于5％时，取其峰面积（或峰高）作为标准气的 峰面积（或峰高）。 5.3.2 样品气 在与标准气测定完全相同的条件下，重复进样至少两次，直至色谱峰面积（或峰高）相对平均偏差 不大于5%时，取其峰面积（或峰高）作为样品气的测定值。 5.3.3 计算 样品气中各个杂质含量按式（1）计算（以体积分数表示）： φi = φs × A i ( 或 hi ) A s ( 或h s ) ………………………………………（1） 式中： φ i ——样品气中测定组分的含量（体积分数），µmol/mol； φ s ——标准气中测定组分的含量（体积分数），µmol/mol； A i ( 或hi ) ——样品气中测定组分的峰面积（或峰高）； A s ( 或h s ) ——标准气中测定组分的峰面积（或峰高）的平均值。 6 结果表示 对于任一样品气，均以两次平行测定结果的算术平均值作为分析结果。 7 报告 报告至少应包括下列内容 ———有关样品的全部信息，例如样品的名称、编号、采样点、采样日期和时间； ———分析日期； ———所用方法的校准代号； ———测定条件及测定时观察到的异常及说明； ———分析结果：以体积分数表示各个测定组分在试样中的含量； ———分析员姓名和审核者姓名。 DB35/T 944－2009 DB35/T 944－2009