一種檢測(cè)一氧化碳?xì)怏w中的五羰基鐵濃度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種檢測(cè)方法，尤其是一種檢測(cè)氣體中的五羰基鐵含量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 五羰基鐵是鐵與一氧化碳的化合物，工業(yè)上使用的許多催化劑對(duì)羰基化合物十分 敏感，百萬分之幾的羰基化合物就可導(dǎo)致催化劑中毒而失活，不僅縮短了催化劑的使用壽 命，而且還引起一些副反應(yīng)，在很大程度上影響了裝置的長周期運(yùn)行。在CO與甲醇羰基化 合成中，五羰基鐵不僅對(duì)催化劑有直接影響，還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)鐵含量升高，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì) 量不合格。由于五羰基鐵為劇毒性物質(zhì)，即使在較低濃度下對(duì)人體也有危害，且易燃、易爆， 目前國內(nèi)外對(duì)氣體中五羰基鐵含量的測(cè)定無標(biāo)準(zhǔn)可依。目前，國內(nèi)外針對(duì)合成氣中羰基金 屬的形成、脫除等方面的研究報(bào)道尚不多見。隨著生產(chǎn)技術(shù)以及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，對(duì) 羰基鐵等雜質(zhì)的分析及凈化工作就顯得十分重要。
[0003] 國內(nèi)外有關(guān)五羰基鐵測(cè)定方法研究情況如下：美國采用的是低溫氣相色譜聯(lián)合電 感耦合等離子質(zhì)譜和傅立葉紅外分光光度二分析法測(cè)定五羰基鐵，20世紀(jì)70年代末美國 采用傅立葉變換紅外光譜法和等離子色譜連續(xù)監(jiān)測(cè)空氣中的羰基鐵、鎳。1980年美國賓夕 法尼亞大學(xué)用質(zhì)譜法測(cè)定廢氣中的羰基鎳，檢測(cè)限為10 μ g/L。1988年，前蘇聯(lián)采用氣相色 譜法分離并測(cè)定羰基鐵、鎳、鈷，取得了較好的效果。近20年來，化學(xué)發(fā)光分析技術(shù)也很好 地應(yīng)用于羰基金屬的分析。
[0004] 前蘇聯(lián)依據(jù)五羰基鐵與硫酸反應(yīng)生成的鐵離子在堿性溶液中與磺基水楊酸生成 黃色絡(luò)合物后比色定量的原理測(cè)定氣體中的五羰基鐵。在我國，于1986由北京人民衛(wèi)生出 版社出版、杭士平主編的《空氣中有害物質(zhì)的測(cè)定方法》中介紹了五羰基鐵的測(cè)定方法，方 法1為磺基水楊酸比色法（同上述前蘇聯(lián)所采用的），方法2為菲繞啉比色法。低溫氣相 色譜聯(lián)合電感耦合等離子質(zhì)譜和傅立葉紅外分光光度二分析法測(cè)定五羰基鐵所用儀器設(shè) 備價(jià)格昂貴，非一般實(shí)驗(yàn)室能承受，不利于方法的推廣使用?！犊諝庵杏泻ξ镔|(zhì)的測(cè)定方法》 中介紹的比色法靈敏度較低。因此，快速、靈敏、準(zhǔn)確成為衡量羰基鐵測(cè)定的選擇標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種檢測(cè)一氧化碳?xì)怏w中的五羰基鐵濃度的 方法，操作簡(jiǎn)單、快速，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種檢測(cè)一氧化碳?xì)怏w中的五羰基鐵濃度的方法，具體步驟為：
[0008] A，配制鐵的標(biāo)準(zhǔn)溶液
[0009] 用0. 5%鹽酸稀釋鐵單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制不同濃度的鐵的標(biāo)準(zhǔn)溶液；
[0010] B，制備吸收液
[0011] 在取樣裝置中裝入無水乙醇作為吸收液；
[0012] C，采集樣品
[0013] 將采樣管線與取樣裝置相連，取樣裝置的進(jìn)口處設(shè)置有濕式氣體流量計(jì)，將氣體 樣品通過采樣管線通入取樣裝置中，通過濕式氣體流量計(jì)計(jì)量進(jìn)入取樣裝置中氣體樣品 的體積，采樣結(jié)束后快速封閉采樣裝置的進(jìn)出口，無水乙醇將氣體樣品吸收制備成樣品溶 液；
[0014] D，利用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)量
[0015] I、標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)量
[0016] 把進(jìn)樣吸管放入0. 5%鹽酸中，單擊測(cè)量鍵，吸入0. 5%鹽酸，進(jìn)入測(cè)量畫面，調(diào)整 吸光度為零；根據(jù)制備的標(biāo)準(zhǔn)溶液中鐵的濃度從低到高的依次吸入各標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)量， 分別記錄各種濃度的鐵的標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度；
[0017] II、樣品溶液的測(cè)量
[0018] 把進(jìn)樣吸管放入無水乙醇中，吸入無水乙醇，調(diào)整吸光度為零；把進(jìn)樣吸管放入樣 品溶液中，進(jìn)入測(cè)量畫面，吸入樣品溶液進(jìn)行測(cè)量，記錄樣品溶液吸光度；
[0019] III、保存測(cè)量結(jié)果，結(jié)束測(cè)量；
[0020] E，根據(jù)步驟C中的第I步所得的標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)量結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)溶液中鐵的濃度繪 制標(biāo)準(zhǔn)曲線
[0021] 標(biāo)準(zhǔn)曲線的橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)溶液中鐵的濃度，縱坐標(biāo)為與鐵的濃度對(duì)應(yīng)的吸光度 Abs ；
[0022] F，計(jì)算樣品溶液中的鐵濃度
[0023] 將樣品溶液的吸光度數(shù)值代入步驟E中繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線中得到樣品溶液中鐵的 濃度；
[0024] G，計(jì)算一氧化碳?xì)怏w中的五羰基鐵的濃度
[0025] 根據(jù)式1計(jì)算公式計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，根據(jù)式2計(jì)算一氧化碳?xì)怏w中的五羰基 鐵的濃度；
[0026] 式 I :V。= V* [293A273+t) ] * (P/101. 3)
[0027] 式 2 :C = [Cx*79*196] A56*V0)，
[0028] 式中：C表不一氧化碳?xì)怏w中的五羰基鐵的濃度（mg/m3)，（^表不樣品溶液中的 鐵濃度（mg/L)，V。表不標(biāo)準(zhǔn)米樣體積（L)，V表不氣體米樣體積（L)，t表不米樣點(diǎn)的溫度 (°C )，P表示采樣點(diǎn)的大氣壓（KPa)。
[0029] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述取樣裝置為2個(gè)串聯(lián)的鼓泡式氣體采樣 瓶，所述每個(gè)鼓泡式氣體采樣瓶內(nèi)裝載有100mL無水乙醇，所述步驟H中C x= C1+C2, Cl表 示第一個(gè)鼓泡式氣體采樣瓶中的樣品溶液中鐵的濃度，C2表示與第一個(gè)鼓泡式氣體采樣瓶 相串聯(lián)的另一個(gè)鼓泡式氣體采樣瓶中的樣品溶液中鐵的濃度。
[0030] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟C中的采樣管線上設(shè)置有轉(zhuǎn)子流量 計(jì)，調(diào)節(jié)采樣速率為< l〇〇ml/min。
[0031] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述原子吸收分光光度計(jì)采用TAS-990 super F單火焰型原子吸收分光光度計(jì)。
[0032] 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是：
[0033] 本發(fā)明使用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定CO氣體中的五羰基鐵的濃度，所建立的測(cè) 定方法，操作簡(jiǎn)單、快速，而且測(cè)定用量少、測(cè)定方法靈敏、測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
[0034] 本發(fā)明吸收劑采用無水乙醇，與傳統(tǒng)的硫酸吸收法相比，無水乙醇危險(xiǎn)性比硫酸 低很多，同時(shí)硫酸較大的粘度又會(huì)降低儀器的吸樣量影響測(cè)定的靈敏度，選擇價(jià)格低廉、相 對(duì)濃硫酸安全系數(shù)高的無水乙醇作為吸收劑，準(zhǔn)確的測(cè)定CO氣體中羰基鐵的含量。
[0035] 取樣裝置為2個(gè)串聯(lián)的鼓泡式氣體采樣瓶，每個(gè)鼓泡式氣體采樣瓶內(nèi)裝載有 100mL無水乙醇，保證了氣體樣品能夠快速和完全被無水乙醇吸收，保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。
[0036] 采樣管線上設(shè)置有轉(zhuǎn)子流量計(jì)，調(diào)節(jié)采樣速率為< 100ml/min，使得氣體樣品進(jìn)入 采樣裝置更加均勻，確保測(cè)量的平穩(wěn)，保證測(cè)量的精確。
【附圖說明】
[0037] 圖1是本發(fā)明步驟E中所繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線；
【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明：
[0039] -種檢測(cè)一氧化碳?xì)怏w中的五羰基鐵濃度的方法，具體步驟為：
[0040] A，配制鐵的標(biāo)準(zhǔn)溶液
[0041] 用0. 5 %鹽酸稀釋鐵單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液至含鐵濃度為100 μ g/mL，再使