Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10226:2013 (ISO 8174:1986) về Ethylen và propylene sử dụng trong công nghiệp – Xác định acetone, acetonitril, propan-2-ol và methanol – Phương pháp sắc ký khí

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10226:2013

ISO 8174:1986

ETHYLEN VÀ PROPYLEN SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP - XÁC ĐỊNH ACETON, ACETONITRIL, PROPAN-2-OL VÀ METHANOL - PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

Ethylene and propylene for industrial use - Determination of acetone, acetonitrile, propan-2-ol and methanol - Gas chromatographic method

Lời nói đầu

TCVN 10226:2013 hoàn toàn tương đương với ISO 8174:1986.

TCVN 10226:2013 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC47 Hóa học biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

ETHYLEN VÀ PROPYLEN SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP - XÁC ĐỊNH ACETON, ACETONITRIL, PROPAN-2-OL VÀ METHANOL - PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

Ethylene and propylene for industrial use - Determination of acetone, acetonitrile, propan-2-ol and methanol - Gas chromatographic method

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp sắc ký khí để xác định aceton, acetonitril, propan-2-ol và methanol trong ethylen và propylen sử dụng trong công nghiệp.

Phương pháp này được áp dụng đối với các sản phẩm có nồng độ aceton, propan-2-ol và methanol lớn hơn 1 mg/kg và nồng độ acetonitril lớn hơn 10 mg/kg.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi (nếu có).

TCVN 10225 (ISO 7382) thylen sử dụng trong công nghiệp - Lấy mẫu trong pha lỏng và pha khí.

TCVN 10227 (ISO 8563) ropylen và butadien sử dụng trong công nghiệp - Lấy mẫu trong pha lỏng.

ISO 6377 Light olefins for industrial use - Determination of impurities by gas chromatography - General considerations(Olefin nhẹ sử dụng trong công nghiệp - Xác định các tạp chất bằng sắc ký khí - Hướng dẫn chung).

3.Nguyên tắc

Cho phần mẫu thử dạng khí qua nước để hấp thụ aceton, acetonitril, propanol-2 và methanol trong ethylen và propylen, sau đó phân tích dung dịch nước bằng phương pháp sắc ký khí, sử dụng detector ion hóa ngọn lửa và so sánh các pic nhận được với các pic của chúng nhận được từ quá trình chuẩn ngoại.

4. Thuốc thử và vật liệu

Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng thuốc thử có cấp tinh khiết phân tích và nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương.

4.1. Nitơ, có hàm lượng nước nhỏ hơn 5 mL/m³.

4.2. Không khí, nén, khô.

4.3. Aceton.

4.4. Propan-2-ol.

4.5. Methanol.

4.6. Acetonitril.

4.7. Hỗn hợp chuẩn, dung dịch nước chứa 20 mg mỗi chất được xác định trên lít.

5. Thiết bị

5.1. Chuỗi hấp thụ (xem Hình 1), bao gồm

- Đồng hồ đo lưu lượng có khả năng đo tốc độ dòng từ 5 L/h đến 100 L/h;

- Ba bình hấp thụ (A, B và C) có trang bị đĩa thủy tinh thiêu kết (xem Hinh 2);

- Đồng hồ đo khí, có vạch chia đến 10 mL (mỗi vạch chia là 10 mL).

5.2. Bồn cách thủy, có khả năng kiểm soát nhiệt độ từ 0 °C đến 5 °C.

5.3. Thiết bị bay hơi (xem ISO 6377)

5.4. Máy sắc ký khí, được trang bị detector ion hóa ngọn lửa, cho tín hiệu chiều cao pic bằng ít nhất năm lần mức độ nhiễu tại nồng độ đối với từng chất đã nêu trong Điều 1.

5.4.1. Dụng cụ bơm (xem ISO 6377) cho phép bơm phần mẫu thử dung tích 2 mL không đổi, chính xác đến ± 1 %.

5.4.2. Cột, mô tả dưới đây được cho là phù hợp, hoặc các cột bất kỳ có khả năng tách đối với phép xác định yêu cầu:

5.4.2.1. Ống

Vật liệu: thép không gỉ

Chiều dài: 1 m

Đường kính trong: 4 mm

Đường kính ngoài: 6 mm

5.4.2.2. Nhồi

Chất mang

Vật liệu: nhựa polytetrafluoroethylen, như chromosorb T

Cỡ hạt: 250 mm đến 420 mm

Pha tĩnh

Vật liệu: polyethylen glycol 400 và (N, N-dimethylstearamid), như Hallcomid M-18

Thành phần nhồi

Phủ 100 g Chromosorb T với 10 g polyethylen glycol 400 và 10 g Hallcomid M-18.

5.4.3. Máy ghi

Có thời gian đáp ứng, trên thang chuẩn 2 s hoặc ít hơn và mức độ nhiễu nhỏ hơn 0,1 % trên thang này.

Hình 1 - Chuỗi hấp thụ

Kích thước tính bằng milimet

Hình 2 - Các chi tiết bình hấp thụ

6. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu

Lấy mẫu phòng thử nghiệm vào bình chứa thép không gỉ theo quy định trong TCVN 10225 (ISO 7382) hoặc TCVN 10227 (ISO 8563) và tiến hành chuẩn bị mẫu theo quy định trong ISO 6377.

7. Cách tiến hành

CẢNH BÁO: Các thao tác được quy định phải được thực hiện trong tủ hốt thông thoáng tốt và trong môi trường hoàn toàn không có lửa và mẫu thử nghiệm phải được thông với hệ thống hút. Trong khi thao tác, điều cần thiết là nối bình chứa mẫu với đất bằng kẹp đẳng thế.

7.1. Hấp thụ

Lắp chuỗi hấp thụ (5.1), ngâm ba bình hấp thụ (A, B và C) vào trong bồn cách thủy và đổ 10 mL nước vào mỗi bình.

Nối chuỗi hấp thụ (5.1) vào thiết bị bay hơi (5.3) và cho mẫu qua trong 2 h, với tốc độ 50 L/h. Dùng đồng hồ đo khí, đo chính xác thể tích được lấy.

Sau đó cho 2 L nitơ đi qua chuỗi hấp thụ tại tốc độ 5 L/h đến 10 L/h.

Chuyển các chất của hai bình hấp thụ đầu tiên (A và B) vào bình định mức dung tích 25 mL, pha loãng đến vạch mức và lắc đều.

Giữ nguyên bình hấp thụ thứ ba (C) để kiểm tra sự hấp thụ hoàn toàn trong hai bình hấp thụ đầu tiên. Bơm vào máy sắc ký khí (5.4) một lượng dung dịch từ bình (C) để kiểm tra xác nhận sự vắng mặt của các thành phần được xác định.

7.2. Cài đặt máy sắc ký khí

7.3. Hiệu chuẩn

Bơm 2 mL hỗn hợp chuẩn (4.8) và ghi sắc ký đồ, sau đó nhận dạng pic và tính diện tích.

7.4. Phép xác định

Bơm 2 mL dung dịch nhận được như trong 7.1, ghi sắc ký đồ (xem Hình 3), nhận dạng pic và tính diện tích.

Hình 3 - Sắc ký đồ điển hình - Xác định aceton, methanol, propanol-2 và acetonitril

8. Tính kết quả

8.1. Tính kết quả trong trường hợp ethylen

Hàm lượng aceton, acetonitril, propanol-2 hoặc methanol, biểu thị bằng miligam trên kilogam, được tính theo công thức:

trong đó

A₀là diện tích pic của tạp chất có trong hỗn hợp chuẩn, tính bằng milimet vuông;

A₁là diện tích của pic của tạp chất có trong mẫu, tính bằng milimet vuông;

V là thể tích của ethylen đã đi qua chuỗi hấp thụ, tính bằng lít;

p là áp suất tại đó thể tích V được đo, tính bằng Pascal;

t là nhiệt độ tại đó thể tích V được đo, tính bằng độ Celsius;

0,00126 là khối lượng riêng của ethylen ở 0 °C và 101325 Pa, tính bằng kilogam trên lit.

8.2. Tính kết quả trong trường hợp propylen

Hàm lượng aceton, acetonitril, propanol-2 hoặc methanol, biểu thị bằng miligam trên kilogam, được tính theo công thức quy định trong 8.1 nhưng lấy giá trị 0,001916 thay thế cho 0,00126 tương đương với khối lượng riêng của propylen ở 0 °C và 101325 Pa, tính bằng kilogam trên lít.

Công thức trở thành:

8.3. Độ chụm

Trong trường hợp của ethylene, các kết quả thử nghiệm liên phòng thu được từ hai phòng thử nghiệm tới mẫu có kết quả đạt 10 mg methanol trên kilogram phải có độ lặp lại đạt ± 1,6 mg/kg và độ tái lập đạt ± 2,5 mg/kg.

9. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:

a) Tất cả thông tin cần thiết để nhận dạng hoàn toàn mẫu (lô, ngày, thời gian và quá trình lấy mẫu);

b) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

c) Nồng độ của từng tạp chất như yêu cầu;

d) Bản chất của hydrocarbon và nồng độ của chúng trong hỗn hợp khí tiêu chuẩn

e) Công bố về điều kiện thử nghiệm bất kỳ liên quan;

- Mô tả cột hoặc sự kết hợp các cột được sử dụng, hoặc cột chuẩn hoặc sự kết hợp các cột được quy định trong tiêu chuẩn này,

- Bản chất của khí mang,

- Áp suất của khí mang tại đường vào của cột hoặc trong phần đầu của cột, tính bằng bar,

- Lưu lượng dòng của khí mang, được đo tại áp suất khí quyển tiêu chuẩn, tính bằng lít trên giờ.

- Thể tích của dung dịch được nạp vào đối với từng phép thử, được đo tại áp suất khí quyển chuẩn, tính bằng microlit,

- Khoảng thời gian ghi;

f) Ghi lại bất kỳ chi tiết bất thường nào trong quá trình xác định;

g) Ghi lại các chi tiết thao tác bất kỳ không bao gồm trong tiêu chuẩn này, hoặc trong tiêu chuẩn viện dẫn hoặc lựa chọn liên quan.