GB/T 31400-2015 氟代烷烃 不凝性气体(NCG)的测定 气相色谱法

　　ICS 71. 080.20 G 17

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31400—2015

　　氟代烷烃 不凝性气体(NCG)的测定

　　气相色谱法

　　Fluorinated alkane—Determination ofnon condensablegas(NCG) —

　　Gaschromatography

　　2015-05-15发布 2015-10-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 31400—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国石油和化学工业联合会提出 。

　　本标准由全国化学标准化技术委员会制冷剂分技术委员会(SAC/TC63/SC9)归 口 。

　　本标准起草单位 :浙江省化工研究院有限公司 、中国石油化工股份有限公司北京化工研究院 。

　　本标准参加起草单位 :常熟三爱富中昊化工新材料有限公司 、山东东岳化工有限公司 、鹰鹏化工有限公司 、山东华安新材料有限公司 、浙江蓝天环保高科技股份有限公司 、浙江莹光化工有限公司 。

　　本标准主要起草人 :方路 、史婉君 、方小青 、李企真 、胡延风 、杨箭 、陈州州 、龙奎 。

　　氟代烷烃 不凝性气体(NCG)的测定

　　气相色谱法

　　1 范围

　　本标准规定了测定氟代烷烃气相中不凝性气体的通用方法— 气相色谱法 。

　　本标准适用于中压 、高压及超高压氟代烷烃气相中不凝性气体的测定 。本标准试验方法检测灵敏度为 0. 02%(体积分数) 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是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 。

　　GB/T 6681—2003 气体化工产品采样通则

　　GB/T 9722 化学试剂 气相色谱法通则

　　GB/T 10248 气体分析 校准用混合气体的制备 静态体积法

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　氟代烷烃不凝性气体 non-condensable gas in the fluorinated alkane

　　NCG

　　氟代烷烃试样气液相平衡时 ,气相中难以压缩的气体 , 以空气计 。

　　4 采样

　　4. 1 将待取样品的产品包装容器放置一段时间 ,使达到气液平衡时 ,测量其所在位置的环境温度 ,精确至 1 ℃ ,为试样的环境温度 。

　　4.2 按 GB/T 6681—2003中的 7. 10的规定进行采样 。将经真空干燥的采样钢瓶与样品包装容器的气相出口阀连接 ,打开样品包装容器出口阀门 ,再打开采样钢瓶的入口阀和出 口 阀 ,充分置换系统中的空气后 ,关闭采样钢瓶的出口阀 ,使样品包装容器气相中的气体进入采样钢瓶 ,待采样钢瓶达到压力平衡后再保持进样 60 s为宜 ,关闭阀门 。采样钢瓶与样品包装容器断开 。

　　4.3 采样总量应保证检验的需要 。

　　4.4 当样品钢瓶中气相总量(试样) <500 mL时 ,不应使用采样钢瓶取样 。

　　5 方法原理

　　用气相色谱法 ,在选定的工作条件下 ,氟代烷烃气相样品通过色谱柱 ,使不凝性气体与其他组分分离 ,用热导检测器(TCD)检测 ,外标法计算不凝性气体的含量 。

　　GB/T 31400—2015

　　6 试验方法

　　警告 :本标准规定的一些试验过程可能导致危险情况 ,使用者应采取适当的安全和健康防护措施。

　　6. 1 试剂

　　6. 1. 1 载气 :氦气(或氢气) ,体积分数大于 99. 995% 。

　　6. 1.2 标 准 气 : 以 氦 气 (或 氢 气) 为 本 底 气 , 空 气 体 积 分 数 为 0. 02% ~ 1. 5% 。 标 准 气 制 备 应 符 合GB/T 10627的技术要求 。

　　6.2 仪器

　　6.2. 1 气相色谱仪 : 配有六通阀 ,带有热导检测器(TCD)并能满足表 1 所示操作条件的气相色谱仪均可使用 。

　　6.2.2 色谱柱的制备 :按 GB/T 9722的技术要求进行 。

　　6.2.3 进样器 :六通阀(带有 1 mL或 0. 5 mL定量管) 。

　　6.2.4 记录仪 :色谱数据处理机或工作站 。

　　6.2.5 标准气瓶 :工作压力大于 10. 0 MPa。

　　6.2.6 采样钢瓶 : 1 000 mL或 500 mL 的双阀型小钢瓶 ,工作压力应大于同等产品的压力 。

　　6.2.7 温度计 : -20 ℃ ~ 50 ℃ ,分刻度 0. 2 ℃ 。

　　6.3 色谱分析条件

　　推荐的色谱操作条件见表 1,典型色谱图和相对保留值见附录 A。其他能达到同等分离程度的色谱操作条件均可使用 。

　　表 1 推荐的色谱操作条件

　　6.4 分析步骤

　　6.4. 1 校正

　　6.4. 1. 1 将标准气钢瓶阀门与气相色谱仪进样阀相连 ,将六通阀的尾气通入装有少量水的烧杯中 ,慢慢

　　打开标准气钢瓶的阀门 , 以 1 mL/s 的速度放出标准气通过进样阀 ,清洗进样系统 , 约 10 s后关闭标准气钢瓶阀门 , 当六通阀的尾 气 在 烧 杯 中 的 气 泡 刚 刚 停 止 冒 出 时 , 立 即 旋 转 六 通 阀 至 “进 样 ”位 置 , 进 样分析 。

　　6.4. 1.2 标准气中空气的绝对响应因子 S,按式(1)计算 :

　　S …………………………( 1 )

　　式中 :

　　Aair— 标准气中空气峰面积 ;

　　φair — 标准气中空气的体积分数 。

　　取连续 3 次 S 测定的算术平均值为报告结果 。3 次测定 S 的任一绝对差值不大于连续测定值的算术平均值的 1. 6% 。

　　6.4. 1.3 分析前进行校正 。

　　6.4.2 试样分析

　　6.4.2. 1 将已取好试样的采样钢瓶阀门与色谱仪进样阀进口连接 , 以下操作同 6. 4. 1. 1。

　　6.4.2.2 当样品钢瓶中气相总量(试样) <500 mL 时 ,采用将进样系统(管线 、定量环) 抽真空使其压力小于 0. 013kPa,样品钢瓶气相阀与色谱仪进样阀进口连接 ,尽量减少试样气相中气体消耗 。 以下操作同 6. 4. 1. 1。

　　6.4.2.3 连续重复进样 ,直到所测空气峰面积重复 ,表明系统中空气排净 。然后连续 2~ 3 次进样测定 ,取其算术平均值为峰面积测定结果 。

　　6.4.3 结果计算

　　6.4.3. 1 室温下氟代烷烃中的不凝性气体的体积分数 φ,按式(2)计算 :

　　…………………………( 2 )

　　式中 :

　　Ai — 氟代烷烃气相中空气的峰面积 ;

　　S — 标准气中空气的绝对响应因子 。

　　6.4.3.2 校正为 25 ℃的不凝性气体体积分数 φ1 (25 ℃) ,按式(3)计算 :

　　式中 :

　　φ — 不凝性气体体积分数(室温) ;

　　p — 试样在取样环境温度 T( ℃)时的饱和蒸汽压数值 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　T — 试样在取样时的环境温度 ,单位为摄氏度( ℃) ;

　　p25— 试样在 25 ℃时的饱和蒸汽压数值 ,单位为兆帕(MPa) 。

　　7 结果表述

　　取连续两次平行测定结果的算术平均值为测定的报告结果 。两次平行测定结果的绝对差值不大于这两个测定值的算术平均值的 10% 。

　　如果不凝性气体的体积分数<0. 02%时 ,测定报告结果为体积分数 0. 02% 。

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　氟代烷烃(四氟甲烷)中不凝性气体含量测定的典型色谱图及相对保留值

　　A. 1 氟代烷烃(四氟甲烷)中不凝性气体含量测定的典型色谱图

　　典型色谱图见图 A. 1。

　　说明 :

　　1— 空气 ;

　　2— 四氟甲烷 。

　　图 A. 1 四氟甲烷中不凝性气体含量测定的典型色谱图

　　A.2 各组分相对保留值

　　相对保留值见表 A. 1。

　　表 A. 1 相对保留值