ICS71.080.20 G17 中华人民共和国国家标准 GB/T31400—2015 氟代烷烃 不凝性气体(NCG)的测定 气相色谱法 Fluorinatedalkane—Determinationofnoncondensablegas(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前 言 本标准按照GB/T1.1—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。 ⅠGB/T31400—2015 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/T6681—2003 气体化工产品采样通则 GB/T9722 化学试剂 气相色谱法通则 GB/T10248 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-condensablegasinthefluorinatedalkane 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/T6681—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60s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)<500mL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。 1GB/T31400—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/T10627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/T9722的技术要求进行。 6.2.3 进样器:六通阀(带有1mL或0.5mL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10.0MPa。 6.2.6 采样钢瓶:1000mL或500mL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 项 目 色谱柱老化 样品分析 色谱柱 不锈钢柱或其他适宜材料,4m(柱长)×3mm(内径) 固定相 PorapackQ,粒径0.15mm~0.18mm 载气 氮气 氦气(或氢气) 汽化室温度/℃ — 150 检测室温度/℃ — 150 柱箱温度/℃初始温度40℃保持2min,以10℃/min 升温到150℃保持180min初始温度40℃保持2min,以10℃/min 升温到120℃保持10min 桥流/mA — 100 进样量/mL — 1.0(或0.5) 气体流量/(mL/min) 30 30 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 2GB/T31400—2015 打开标准气钢瓶的阀门,以1mL/s的速度放出标准气通过进样阀,清洗进样系统,约10s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=Aair φair…………………………(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)<500mL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: φ=Ai S×100 …………………………(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: φ1=φ×p×298.15 (T+273.15)×p25×100% …………………………(3) 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%。GB/T31400—2015 GB/T31400—2015 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 峰序 组分名称 保留时间/min 相对保留值 1 空气 1.505 1 2 四氟甲烷 1.973 1.311