样品前处理装置在快速测定液化天然气中形态汞中的应用的制作方法

技术领域

本发明涉及一种液化天然气中形态汞快速测定方法。

背景技术：

现有技术中液化天然气中形态汞测定方法麻烦、慢，需要进一步加以改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种方便、快速的液化天然气中形态汞快速测定方法。

本发明的技术解决方案是：

一种液化天然气中形态汞快速测定方法，其特征是：包括下列步骤：

(一)溶液的配制

(1)10mmol/L的L-半胱氨酸溶液，即溶液A：准确称取1.2116gL-半胱氨酸于100mL烧杯中，加入超纯水溶解后转至1000mL烧杯中，用1:1体积比的盐酸调节至pH＝2.3,1000mL容量瓶定容后，经过0.22μm滤膜过滤，得到溶液A，避光存贮，；

(2)90％L-半胱氨酸+10％甲醇混合溶液，即溶液B：移取溶液A900mL和甲醇溶液100mL振荡混匀得到溶液B，待用；

(3)95.09mg/mL苯基汞标准溶液，即溶液C：准确称取0.0158氯化苯基汞，置于100mL容量瓶中，加甲醇定容制备成苯基汞标准溶液，即溶液C；

(4)100ng/mL混合标准溶液：移取100μL无机汞、116μL甲基汞、129μL乙基汞和105μL苯基汞的标准溶液，置于100ml量瓶中，加甲醇定容，制备成100ng/mL混合标准溶液。

(5)混合标准工作曲线溶液：分别移取0.00，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00mL的100ng/mL混合标准溶液准确置于100ml量瓶中，加溶液B定容，制备成0.00，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00ng/mL混合标准曲线工作溶液；

(二)样品前处理：

将液化天然气样品瓶、减压阀、流量计、第二控制阀、乳胶管接口、棕色气泡吸收管依次连接，并在流量计、第二控制阀之间设置支管，支管上装第一控制阀，组成样品前处理装置；

移取10mL的溶液A置于棕色气泡吸收管中，接上液化天然气钢瓶，通过减压阀减压，流量计控制在0.5L/min的流量，先打开第一控制阀、关闭第二控制阀，待流量稳定了打开第二控制阀、关闭第一控制阀，然后进入棕色气泡吸收管吸收，时间为10min，得到样品吸收溶液；

(三)HPLC-ICP-MS联用仪的条件：

(1)HPLC条件：Leapsil C18色谱柱(规格：2.7μm,4.6×100mm)；流动相：A相为pH＝2.3的10mmol/L的L-半胱氨酸；B相为甲醇；流动相流速为1.00mL/min；进样量5μL；梯度洗脱；

(2)ICP-MS条件：射频功率1600W；采样深度8.0mm；载气流速0.54L/min；补偿气流速：0.1L/min；雾化室温度－5℃；1.0mm石英矩管；

(四)结果测定：

(1)HPLC-ICP-MS联用仪的建立：将HPLC液相色谱仪和ICP-MS电感耦合等离子体质谱仪分别开机，待仪器稳定后通过数据线将两台仪器连接形成HPLC-ICP-MS联用仪；

(2)标准溶液的测定：在步骤(三)的条件下，将混合标准工作曲线溶液通过0.22μm微孔纤维素滤膜过滤后，HPLC-ICP-MS联用仪测定；

(3)样品溶液的测定：

在步骤(三)的条件下，将步骤(二)得到的样品吸收溶液通过0.22μm微孔纤维素滤膜过滤后，HPLC-ICP-MS联用仪测定；

(五)结果计算：

(1)将标准溶液的测定结果制作标准曲线：

(a)无机汞：A₁＝11235.02C₁+404.00

(b)甲基汞：A₂＝10464.96C₂+289.00

(c)乙基汞：A₃＝8745.07C₃+263.57

(d)苯基汞：A₄＝3690.25C₄+59.00

其中1、2、3、4分别表示无机汞、甲基汞、乙基汞、苯基汞四种形态汞，A表示标准溶液色谱图所示的峰积分面积，C表示四种形态汞溶液的浓度；

(2)液化天然气中形态汞分别按照下式测定：

$X=\frac{(C_i-C_0){\mathrm{XV}}_i}{V}$

式中：

X—液化天然气中形态汞的含量，单位为ng/L；

C_i—液化天然气吸收液中形态汞的浓度，通过液化天然气吸收液中形态汞峰积分面积，代入上述(a)、(b)、(c)、(d)四个公式计算，i表示1、2、3、4四种形态汞，单位为ng/mL；

C₀—空白吸收液中形态汞的浓度，通过空白吸收液中形态汞峰积分面积，代入上述(a)、(b)、(c)、(d)四个公式计算，i表示1、2、3、4四种形态汞，单位为ng/mL；

Vi—吸收液的体积，单位为mL；

V—液化天然气通过吸收液的体积，单位为L。

本发明方便、快速，准确。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明样品前处理装置示意图。

图1中：1、液化天然气样品瓶；2、减压阀；3、流量计；4和5、控制阀；6、乳胶管接口；7、棕色气泡吸收管。

图2是标准溶液色谱图(浓度为4ng/mL)。

图3是样品吸收溶液色谱图。

具体实施方式

一种液化天然气中形态汞快速测定方法，包括下列步骤：

(一)溶液的配制

(1)10mmol/L的L-半胱氨酸溶液，即溶液A：准确称取1.2116gL-半胱氨酸于100mL烧杯中，加入超纯水溶解后转至1000mL烧杯中，用1:1体积比的盐酸调节至pH＝2.3,1000mL容量瓶定容后，经过0.22μm滤膜过滤，得到溶液A，避光存贮，；

(2)90％L-半胱氨酸+10％甲醇混合溶液，即溶液B：移取溶液A900mL和甲醇溶液100mL振荡混匀得到溶液B，待用；

(3)95.09mg/mL苯基汞标准溶液，即溶液C：准确称取0.0158氯化苯基汞，置于100mL容量瓶中，加甲醇定容制备成苯基汞标准溶液，即溶液C；

(4)100ng/mL混合标准溶液：移取100μL无机汞、116μL甲基汞、129μL乙基汞和105μL苯基汞的标准溶液，置于100ml量瓶中，加甲醇定容，制备成100ng/mL混合标准溶液。

(5)混合标准工作曲线溶液：分别移取0.00，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00mL的100ng/mL混合标准溶液准确置于100ml量瓶中，加溶液B定容，制备成0.00，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00ng/mL混合标准曲线工作溶液；

(二)样品前处理：

将液化天然气样品瓶、减压阀、流量计、第二控制阀、乳胶管接口、棕色气泡吸收管依次连接，并在流量计、第二控制阀之间设置支管，支管上装第一控制阀，组成样品前处理装置；

移取10mL的溶液A置于棕色气泡吸收管中，接上液化天然气钢瓶，通过减压阀减压，流量计控制在0.5L/min的流量，先打开第一控制阀、关闭第二控制阀，待流量稳定了打开第二控制阀、关闭第一控制阀，然后进入棕色气泡吸收管吸收，时间为10min，得到样品吸收溶液；

(三)HPLC-ICP-MS联用仪的条件：

(1)HPLC条件：Leapsil C18色谱柱(规格：2.7μm,4.6×100mm)；流动相：A相为pH＝2.3的10mmol/L的L-半胱氨酸；B相为甲醇；流动相流速为1.00mL/min；进样量5μL；梯度洗脱；

(2)ICP-MS条件：射频功率1600W；采样深度8.0mm；载气流速0.54L/min；补偿气流速：0.1L/min；雾化室温度－5℃；1.0mm石英矩管；

(四)结果测定：

(1)HPLC-ICP-MS联用仪的建立：将HPLC液相色谱仪和ICP-MS电感耦合等离子体质谱仪分别开机，待仪器稳定后通过数据线将两台仪器连接形成HPLC-ICP-MS联用仪；

(2)标准溶液的测定：在步骤(三)的条件下，将混合标准工作曲线溶液通过0.22μm微孔纤维素滤膜过滤后，HPLC-ICP-MS联用仪测定，结果如图2所示。

(3)样品溶液的测定：

在步骤(三)的条件下，将步骤(二)得到的样品吸收溶液通过0.22μm微孔纤维素滤膜过滤后，HPLC-ICP-MS联用仪测定，结果如图3所示；

(五)结果计算：

(1)将标准溶液的测定结果制作标准曲线：

(a)无机汞：A₁＝11235.02C₁+404.00

(b)甲基汞：A₂＝10464.96C₂+289.00

(c)乙基汞：A₃＝8745.07C₃+263.57

(d)苯基汞：A₄＝3690.25C₄+59.00

其中1、2、3、4分别表示无机汞、甲基汞、乙基汞、苯基汞四种形态汞，A表示标准溶液色谱图所示的峰积分面积，C表示四种形态汞溶液的浓度；

(2)液化天然气中形态汞分别按照下式测定：

$X=\frac{(C_i-C_0){\mathrm{XV}}_i}{V}$

式中：

X—液化天然气中形态汞的含量，单位为ng/L；

C_i—液化天然气吸收液中形态汞的浓度，通过液化天然气吸收液中形态汞峰积分面积，代入上述(a)、(b)、(c)、(d)四个公式计算，i表示1、2、3、4四种形态汞，单位为ng/mL；

C₀—空白吸收液中形态汞的浓度，通过空白吸收液中形态汞峰积分面积，代入上述(a)、(b)、(c)、(d)四个公式计算，i表示1、2、3、4四种形态汞，单位为ng/mL；

Vi—吸收液的体积，即步骤(二)中移取的溶液A10mL，单位为mL；

V—液化天然气通过吸收液的体积，单位为L，通过步骤(二)计算：0.5L/min×10min＝5L。