Методика хроматографического измерения массовой концентрации керосина в промышленных выбросах с использованием универсального одноразового пробоотборника (ПНДФ 13.1.6-97)

Настоящая методика предназначена для измерения массовой концентрации керосина в выбросах производств, связанных с его индивидуальным использованием [284].

Диапазон измеряемых концентраций от 1,0 до 15000 мг/м3.

При отборе проб должны выполняться следующие требования: температура газа в газоходе до 250°С

избыточное давление (разрежение) ± 10 кПа

относительная влажность от 30 до 95%

Характеристики погрешностей измерений

Настоящая методика обеспечивает выполнение измерений массовой концентрации керосина в выбросах промышленных предприятий с относительной погрешностью ± 25% при доверительной вероятности 0,95.

Метод измерений

Определяемое вещество концентрируют в пробоотборнике с волокнистоуглеродистым сорбентом (ВУС), десорбируют диметилформамидом (ДМФА) и полученный раствор анализируют на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором.

Условия измерений

При выполнении измерений должны соблюдаться следующие условия хроматографического анализа.

Колонка заполнена силикагелем L (на 6 см по длине от испарителя) и остальная часть — кварцем (фракции 0,25—0,50 мм).

Температура термостата колонки, °С 170

Температура испарителя, °С 200

Скорость газа-носителя (азот), см3/мин 30

Скорость водорода, см3/мин 30

Скорость воздуха, см3/мин 300

Скорость диаграммной ленты, см/мин 0,3

Объем анализируемой пробы (для концентраций вещества от 50 до 15000 мг/м3), мм3 1

Объем анализируемой пробы (для концентраций вещества от 1 до 50 мг/м3), мм3 2—3

Отношение выходного сигнала хроматографа к шуму должно быть не менее 10:1

Время удерживания определяемого вещества, с: керосин 60

растворителя (ДМФА), мин 8

Время хроматографического анализа, мин 20

Хроматографическую колонку заполняют кварцем так, чтобы 6 см колонки от слоя кварца до конца, присоединяемого к испарителю, остались не заполненными.

Слой кварца закрепляют тампоном из стекловолокна и затем вносят 0,1 г силикагеля. Слой силикагеля также закрепляют тампоном из стекловолокна.

Градуировка хроматографа

Градуировку хроматографа проводят методом абсолютной калибровки, используя серию градуировочных растворов, приготовленных из исходного раствора декана.

Для приготовления исходного раствора в мерную колбу на 25 см3 с притертой пробкой вносят пипеткой димстилформамид примерно на 2/3 объема и колбу с содержимым взвешивают на аналитических весах, фиксируя массу М (мг).

В растворитель аккуратно вносят пипеткой 0,25 см3 определяемого вещества (декана), взвешивают, фиксируя массу Mj (мг), и доводят объем раствора ДМФА до метки.

Массовую концентрацию определяемого вещества в исходном растворе (Сисх, мг/см3) находят по формуле:

Из приготовленного исходного раствора с концентрацией в диапазоне 7—10 мг/см3 методом объемного разбавления готовят градуировочные растворы (не менее 5 растворов). В 5 мерных колб на 10 см3 с притертыми пробками вносят пипеткой объемы исходного раствора в соответствии с таблицей IV.46 и доводят объемы раствора ДМФА до метки. Концентрация растворов для нахождения градуировочных коэффициентов должна лежать в диапазоне от 0,2 мг/см3 до 3,0 мг/см3 ДМФА.

Таблица IV.46. Таблица приготовления градуировочных растворов

№ колбы

1

2

3

4

5

Объем исходного

раствора, см3

0,6

1,0

3,0

6,0

9,0

Градуировочные растворы используют непосредственно после их приготовления. Микрошприцем, промытым 8—10 раз анализируемым градуировочным раствором, отбирают 1 мм3 пробы и вводят ее в испаритель прибора. Отбор пробы следует проводить очень тщательно и следить, чтобы в ней отсутствовали пузырьки воздуха. Дозирование каждого градуировочного раствора повторяют 3 раза.

По хроматограмме определяют высоту пика анализируемого вещества. Зависимость высоты пика от концентрации вещества в растворе выражается уравнением:

где Н — высота хроматографического пика, см; С — массовая концентрация определяемого вещества в градуировочном растворе или экстракте ДМФА, мг/см3; К — градуировочный коэффициент.

Отбор проб

Отбор проб осуществляют в пробоотборник одноразового использования со скоростью 0,1—0,3 дм3/мин.

Для отбора пробы один конец пробоотборника подсоединяют резиновым шлангом к стеклянной или фторопластовой трубке диаметром 4—6 мм, которую вводят в центр газохода. Другой конец трубки подсоединяют к аспиратору или цельностсклянному медицинскому шприцу вместимостью 50— 100 см3 и отбирают пробу объемом от 0,1 дм3 до 20 дм3 газа в зависимости от ожидаемой концентрации вещества в газовых выбросах (см. таблицу IV.47).

Таблица ГУ.47. Зависимость объема отбираемой пробы от ожидаемых концентраций

Концентрация вещества в газовых выбросах (мг/м3)

Объем отбираемой пробы газовых выбросов (дм3)

от 1 до 10

20

св 10 до 50

10

св 50 до 500

3-6

св 500 до 5000

0,3-0,6

св 5000 до 15000

0,1

Выполнение измерений

После отбора проб газа пробоотборники с ВУС помещают в пробирки с притертыми пробками и доставляют пробы в лабораторию. Время хранения проб 7 дней. Для экстракции адсорбированных примесей сорбент из трубки переносят в ампулу с широким горлом на 2—5 см3. Затем туда же добавляют 1 см3 диметилформамида, закрывают ампулу пробкой из силиконовой резины и легким встряхиванием добиваются полной смачиваемости сорбента, который при этом полностью опускается и уплотняется на дне ампулы. Через 30 минут микрошприцем на 10 мм3 отбирают 1—3 мм3 экстракта и вводят в испаритель хроматографа. Ввод осуществляют 3 раза. При наполнении микрошприца необходимо добиться отсутствия пузырьков воздуха в пробе. Анализ проводят как показано выше.

Обработка результатов измерений

Для каждой пробы экстракта вычисляют среднее значение высоты пика

/ — номер пробы экстракта, j — номер определения высоты для /-ой пробы экстракта, п — число определений (п = 3).

Затем находят массовую концентрацию (С, мг/см3) определяемого вещества в экстракте (см. выше). Рассчитывают концентрацию (X, мг/м3) вещества в выбросах по формуле:

где Vr объем вводимой пробы в хроматограф при градуировке, мм3; Кд — объем вводимой пробы в хроматограф при анализе реальных проб, мм3; Uo — объем газа, отобранный для анализа и приведенный к нормальным условиям (температура 0°С и давление 101,3 кПа), дм3,

где V, — объем пробы газовых выбросов, дм3, Р — атмосферное давление, кПа, / — температура газа в месте отбора пробы, °С, АР— разрежение в газоходе, кПа.

Оформление результатов измерений

Результат измерения округляется до двух значащих цифр и записывается в виде:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >