P矩阵化学计量法在气相色谱测定粗苯多组分含量中的应用.pdf

《P矩阵化学计量法在气相色谱测定粗苯多组分含量中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第43卷第2期煤化工Vo1．43No．22015年4月CoalChemicalIndustryApr．2015P矩阵化学计量法在气相色谱测定粗苯多组分含量中的应用王志彦1，何书美，刘敬兰z，彭胜，李红娟，于泳(1．河北省煤基材料与化学品工程技术研究中心，河北唐山063611；2．河北师范大学分析测试中心，河北石家庄050024)摘要采用P矩阵化学计量法，分析和处理了由气相色谱测定的粗苯多组分含量的数据。首先对色谱条件进行了讨论，确定最佳实验条件为：INNOWAX毛细管柱、正己烷作溶剂，起始温度4O℃，保持3min，以7℃／min的速率升至100℃，再以3O℃／m

2、in的速率升至250℃，保持3min。其次分别采用P矩阵法与最小二乘法，对苯系物中的苯、甲苯、二甲苯等5种组分进行了数据处理和对比，结果表明，两种不同计量方法对未知样品的计算结果一致，平均相对误差为1．062％。关键词P矩阵法，最小二乘法，粗苯，气相色谱，多组分文章编号：1005—9598(2015)02—0060～04中图分类号：0657．7文献标识码：A引言选用苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、正己烷为标准试剂(均为色谱纯)，粗苯样品来自开滦煤化工煤炭热解过程中产生粗苯，粗苯中含有苯、甲苯研究中心。及少量二甲苯，是重要的化工原料。目前，我国没有检1．2

3、实验过程测粗苯原料的标准，行业中多使用气相色谱检测，色1．2．1混合标准溶液的配置谱检测条件不佳，达不到较好的分离效果；数据分析标准样品的制备：依据粗苯中各组分含量的范多采用归一法，误差较大。化学计量学是一门新的化围，在苯质量浓度1mg／mL～6mg／mL，甲苯质量浓度学分支学科，借助数学与统计学方法、计算机技术，对O．5mg／mL1．5mg／mL，邻二甲苯与对二甲苯质量浓度化学实验的数据进行解析和预测[1-2]，在近几年的化均在0．01mg／mL～0．16mg／mL，间二甲苯质量浓度在学分析中，充分发挥了人工神经网络、偏最小二乘法、0．05mg／mL～0．25

4、mg／mL区间组合，设计3O组标准样主成分分析法、P矩阵法等方法的优势，解决了分析品，配制成不同浓度的溶液。数据处理中的许多问题[3]。本实验对粗苯的色谱分1．2．2色谱条件的选择离条件进行了研究，采用化学计量中的P矩阵法，对1．2．2．1溶剂的选择测定的多个样品和多个组分同时运算，能准确快速计正己烷、丙酮、异丙醇、乙醇、三氯甲烷5种溶剂算出测试结果，与最小二乘法对比，结果一致。的保留时间t依次为：1．145rain、1．421min、1．916min、1．973min、2．536min。异丙醇、乙醇、三氯甲烷的1实验出峰时间与苯的保留时间相近，色谱峰的分离效果

5、不1．1仪器与试剂好。丙酮、正己烷保留时间较短，远离苯及苯系物，是采用Agilent公司7890A、G3440A型气相色谱仪，较合适的溶剂。因此，选用正己烷作溶剂。收稿日期：2014—1卜17基金项目：河北师范大学应用开发基金(L2013K07)作者简介：王志彦(1982～)，男，河北衡水，工程师，硕士，2005年本科毕业于河北工业大学，主要从事粗苯精制及苯下游产品研发工作，E-mai1：ecwzy@kailuan．COII．cn。通讯联系人：何书美，E-mail：hsm63@163．conl。2015年4月王志彦等：P矩阵化学计量法在气相色谱测定粗苯多组分含量

6、中的应用一61一1．2．2．2升温程序的选择以质量浓度为横坐标，绘制的工作曲线如图2所示。设定a、b两种升温程序：a程序起始温度4O℃，用最小二乘法分别建立线性回归方程，相关系数的平保持3min，以10℃／min的速率升至100℃，再以30方(R)≥0．9980，表明在各自的浓度范围内线性良好。℃／min的速率升至250℃，保持3min；b程序起始温《2000度4O℃，保持3min，以7℃／min的速率升至10015001000℃，再以30℃／min的速率升至250℃，保持3min。5o0实验结果表明，b升温程序分离效果较好。1．2．2．3柱型的选择(a)苯以正

7、己烷为溶剂，应用b升温程序，分别选用吾HP一5、INNOWAX毛细管柱进行试验，结果表明，使用＼INNOWAX毛细管柱，各组分能得到较好分离。旧鹫1．2．3气相色谱(GC)测试1．2．3．1混合标准溶液的GC测试(b)甲苯自动注射标样10，用INNOWAX毛细管柱作为吾0．16试验用分析柱，起始温度40℃，保持3min，再以7℃譬0．12／min的速率升至100℃，保持3min。．080．041．2．3．2粗苯样品的Gc定量测试O51O152O253O354045按照标准样品测试的方法，对7个粗苯样品进行(c)一·～邻二甲苯(d)一一对二甲苯测试。为保证试样能够

8、完全流出，再次以3O℃／