2025 气体分析 惰性气体中微量氢、氧、甲烷、一氧化碳含量的测定 氧化锆气相色谱法

GB/T28124—2025

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件代替惰性气体中微量氢氧甲烷一氧化碳的测定气相色谱法与

GB/T28124—2011《、、、》,

相比除结构调整和编辑性改动外主要技术变化如下

GB/T28124—2011,,:

更改了范围一章见第章年版的第章

———“”(1,20111);

增加了术语和定义一章见第章

———“”(3);

增加了试验条件一章见第章

———“”(5);

增加了仪器设备的校准要求见与计量检定或校准

———“”“”(7.2)“”(7.3);

增加了与采样类型见采样系统的气密性测试见采样系统的材质见

———“”(8.2)、“”(8.3.1)、“”(

压力流量调节器和采样设备的连接方式见相关的内容

8.3.2)、“、”(8.3.3)“”(8.3.5);

增加了关机见与尾气排放与处理见的要求

———“”(9.4)“”(9.5);

增加了精密度和测量不确定度一章见第章

———“”(11);

增加了质量保证和控制一章见第章

———“”(12);

增加了组分含量测定结果的测量不确定度评定见附录

———“”(B)。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国石油和化学工业联合会提出

。

本文件由全国气体标准化技术委员会归口

(SAC/TC206)。

本文件起草单位深圳供电局有限公司西南化工研究设计院有限公司上海华爱色谱分析技术有

:、、

限公司重庆市计量质量检测研究院北京普瑞分析仪器有限公司中国测试技术研究院化学研究所

、、、、

昊华气体有限公司西南分公司四川青远环境科技有限公司中船邯郸派瑞特种气体股份有限公司

、、()、

北京睿信捷环保科技有限公司上海凡伟仪器设备有限公司朗析仪器上海有限公司大连大特气体

、、()、

有限公司中国计量测试学会大连科瑞气体有限公司贵州省产品质量检验检测院中国计量大学

、、、、、

清华大学深圳国际研究生院眉山麦克在线设备股份有限公司

、。

本文件主要起草人唐峰黄嗣竣王瑞雪陈雅丽方华刘子俊党晓婧史兰黄忻徐海云

:、、、、、、、、、、

苏子杰赵洁程化鹏赖晓峰黄小强杨康杨扬仲夫李建浩孙杰彭志成张辉李宝华谈烨荣

、、、、、、、、、、、、、

张艺山卢长敏

、。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为

:

年首次发布为

———2011GB/T28124—2011;

本次为第一次修订

———。

Ⅰ

GB/T28124—2025

气体分析惰性气体中微量氢氧甲烷

、、、

一氧化碳含量的测定氧化锆气相色谱法

警示———使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验本文件并未指出所有可能的安全问

。

题使用者有责任采取适当的安全和健康措施并保证符合国家有关法规规定的条件

。,。

1范围

本文件给出了用氧化锆检测器气相色谱法测定惰性气体中微量氢氧甲烷一氧化碳原理的说

、、、

明规定了试验条件试剂与材料仪器设备样品试验步骤试验数据处理精密度和测量不确定度质

,、、、、、、、

量控制和保证和试验报告的要求

。

本文件适用于氮气氦气氖气氩气氪气氙气中微量氢氧甲烷和一氧化碳含量的测定测定

、、、、、、、。

范围-6摩尔分数

:(0.05~20)×10()。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T8170

气体分析采样导则

GB/T43306

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

惰性气体inertgases

氮气氦气氖气氩气氪气氙气的总称

、、、、、。

4原理

根据氢气氧气甲烷一氧化碳在稳定的氧化锆固体电解质原电池中能使电动势发生变化这一特

、、、

性以这种原电池作为气相色谱仪的检测器用和被测气体样品中组分相同的或不影响目标组分分离的

,,

惰性气体作载气在一定温度下检测器输出一本底电动势当被测气体样品经色谱柱分离后按氢气氧

,,,、

气甲烷一氧化碳的顺序逐一进入检测器其中氧气会使检测器中的氧气含量增加而导致本底电动势

、、,

减小形成负方向的色谱峰而氢气甲烷一氧化碳在检测器中参加电化学反应而产生正电动势导致本

;、、,

底电压增加而形成正方向的色谱峰根据比较法用气体标准样品计算被测气体样品中目标组分的

,、

含量

。

5试验条件

应满足下列要求

:

1

GB/T28124—2025

环境温度

———:5℃~40℃;

环境相对湿度

———:20%~85%;

周围无强电磁场干扰无腐蚀性气体和无强烈震动

———,;

供电电源交流电压频率

———:220V±22V,50Hz±0.5Hz;

接地要求仪器可靠接地接地电阻

———:(≤4Ω)。

6试剂与材料

61载气

.

使用高纯惰性气体作载气载气中待测组分的含量应比样品气中待测组分含量低约一个数量

。

级当不符合该要求时应使用纯化器对载气进行纯化

,,。

通常选择载气与待测样品主组分相同的气体也可选择不干扰测定的其他气体作载气例如测定

,,,,

高纯氮气高纯氪气高纯氙气时可选择高纯氮气或高纯氩气作载气

、、,。

62气体标准样品

.

当样品气中待测组分含量不大于-6摩尔分数时标准样品中相应组分的含量宜为

1×10(),(1~

-6摩尔分数当样品气中待测组分含量大于-6摩尔分数时标准样品中相应组分的

5)×10()。1×10(),

含量宜与样品中待测组分的含量相近平衡气应与载气相同

。。

7仪器设备

71气相色谱仪

.

带有氧化锆检测器的气相色谱仪检测限-6摩尔分数气路流程示意图见附录

,:0.05×10()。A。

72校准要求

.

宜使用有证标准样品校准试验所用仪器

。

73计量检定或校准

.

所用仪器宜经过计量检定机构检定或校准并在有效期内

,。

74色谱柱

.

推荐为长约内径约的不锈钢管内装粒径为的多孔性的铝硅酸盐

3m、2mm,0.18mm~0.25mm

填料分子筛在用载气活化该柱用于氢氧甲烷和一氧化碳含量的测定也可采用

(13X),180℃4h,、、。

其他等效色谱柱

。

8采样

81通则

.

采样原则一般规定及安全事项应符合的规定

、GB/T43306。

82采样类型

.

宜直接采样

。

2

GB/T28124—2025

83采样系统

.

831采样系统的气密性测试

..

宜用增压保压法抽真空保压法和检漏仪法测试采样系统的气密性

、。

832采样系统的材质

..

样品与采样系统的材质应无反应不起催化作用材质应为金属

、,。

833压力流量调节器

..、

死体积宜尽可能小

。

834采样管线

..

压缩气体瓶装气体的采样应使用减压针形阀经金属取样管与仪器取样阀连接用升降压方法置

、,,/

换采样系统至少次取得代表样后切换取样阀将待测样品送入仪器

3,,。

管道气体的采样从取样口到仪器间的金属连接管宜尽可能短必要时应在取样口安装防扩散的减

,,

压阀或稳压阀

。

835采样设备的连接方式

..

连接方式应确保系统的气密性良好宜采用卡套连接连接焊接和快速接头连接

。、VCR、。

9试验步骤

91仪器准备

.

应保证仪器的气密性良好每次连接气体标准样品及样品气到仪器时应进行气密性测试按照仪

。。

器使用说明书启动仪器根据分析要求设定各项操作参数直至仪器工作正常

,,。

92气体标准样品及样品气的测定

.

921在相同的操作条件下先后进行气体标准样品待测气体样品的测定

..,、。

922将气体标准样品经金属采样管与仪器连接开启待测样品充分吹扫取样系统直至取得代表样

..,

后切换取样阀进样至少分别进行三次重复测定直至相邻两次测定的差值小于表中的重复性

,。,1

限以三次重复测定的响应值的算术平均值作为响应值的平均值

,。

923将待测气体样品经金属采样管与仪器连接其后的步骤同

..,9.2.2。

93关机

.

按照仪器说明书要求关机

。

94尾气排放与处理

.

测定时应将尾气引至室外排放以防止尾气在室内的聚集

,,。

10试验数据处理

101数值修约应按中规定的修约值比较法进行

.GB/T8170。

3

GB/T28124—2025

102组分含量按公式计算

.(1)。

Ai

s,

xi=×xi

s,r,…………()

Ai1

r,

式中

:

xi样品气中组分i的含量摩尔分数-6

s,———(),10;

xi标准样品中组分i的含量摩尔分数-6

r,———(),10;

Ai样品中组分i的响应值的平均值峰面积或峰高

s,———();

Ai标准样品中组分i的响应值的平均值峰面积或峰高

r,———()。

11精密度和测量不确定度

111精密度

.

目标组分含量以x表示在重复性条件下相邻两次独立测定结果的差值在置信水平下不应

。,95%

超过表中给出的重复性限在再现性条件相邻两次独立测定结果的差值在置信水平下不应超

1。,95%

过表中给出的再现性限

1。

表1精密度

组分含量摩尔分数的范围重复性限再现性限

()

-6x-6

0.05×10<<20×102%4%

112测量不确定度

.

组分含量测定结果的测量不确定度的评定见附录

B。

12质量保证和控制

121每次仪器开机稳定后进样前应进行性能核查核查项目至少应包括仪器状态基线噪声基线

.、,:、、

漂移

。

122实验室每次启动仪器时应使用校准混合气体对仪器进行校准仪器长期正常运行时应定期校准

.,。

123进样完成后应检查样品的出峰情况若出现峰的分离度变差或峰的响应明显变化应对色谱柱进

.,,

行老化处理调试完成后应重新进行仪器校准

。。

13试验报告

宜给出以下的内容

:

标题例如检测报告

———(,“”);

试验报告的唯一性标识和表明报告结束的清晰标识

———;

实施试验活动的地点环境条件

———、;

试验人员姓名试验日期报告发布日期等

———、、;

客户的名称和联络信息必要时

———();

试验对象的描述例如样品名称编号采样日期采样地点采样时间采样环境等样品明确

———,,、、、、、;

的标识样品的状态样品的接收时间

、、;

4

GB/T28124—2025

本文件的编号包括发布或出版年号采样方法试验方法以及对方法的补充偏离或删减等

———()、、、;

观察到的异常现象

———;

测定结果

———。

5

GB/T28124—2025

附录A

资料性

()

气路流程示意图

氧化锆气相色谱法测定氢氧甲烷和一氧化碳含量的气路流程示意图见图

、、A.1。

标引序号说明

:

样品气入口

1———;

样品过滤器

2———;

定量环

3———;

流量计

4———;

样品气出口

5———;

氧化锆检测器

6———;

色谱柱

7———1;

六通阀

8———;

载气

9———。

图A1氧化锆气相色谱法测定氢氧甲烷和一氧化碳含量的气路流程示意图

.、、

6

GB/T28124—2025

附录B

资料性

()

组分含量测定结果的测量不确定度评定

B1测量模型

.

本测定采用过原点的单点校准根据的规定测定结果的合成标准不确定度的

,GB/T45133—2025,

计算见公式

(B.1)。

æAiö2æxiöæAixiö

s,r,s,×r,

uxiç÷u2xiç÷u2Aiç÷u2Aiu2

s,=×r,+×s,+×r,+

()èAiø()èAiø()èAiø()(Δ)

r,r,r,

…………(B.1)

式中

:

uxi样品气中组分i测定结果的标准不确定度

(s,)———;

uxi气体标准样品中组分i含量的标准不确定度

(r,)———;

uAi样品气中组分i响应值的平均值的标准不确定度

(s,)———;

uAi气体标准样品中组分i响应值的平均值的标准不确定度

(r,)———。

测定结果的相对标准不确定度的计算见公式

(B.2)。

uxi

r,

u'xi()

r,=

()xi…………(B.2)

r,

式中

:

u'xixi的相对标准不确定度

(r,)———r,。

B2各不确定度分量的计算

.

B21气体标准样品中组分i含量的标准不确定度uxri

..(,)

根据标准样品证书获得标准样品相对扩展不确定度U组分i的含量xi和包含因子k则标准样

,,r,,

品中组分i含量的标准不确定度的计算见公式

(B.3)。

U

uxi=×xi

(r,)kr,…………(B.3)

式中

:

U气体标准样品的相对扩展不确定度

———;

k扩展因子

———。

B22样品气和气体标准样品中组分i平均响应值的标准不确定度

..

样品气中组分i响应值的平均值的标准不确定度u'Ai可以用标准偏差来评估计算见公式

(s,),

气体标准样品中组分i响应值的平均值的标准不确定度u'Ai可以用标准偏差来评估计算

(B.4)。(r,),

见公式

(B.5)。

n

AijAij

s,-s,

j=()

1

u'Ai=∑

(s,)n×n-…………(B.4)

(1)

式中

:

u'Ai样品气中组分i响应值的平均值的标准不确定度

(s,)———