在石油化工行業(yè)的各種分析實(shí)驗(yàn)室里，為了對(duì)一個(gè)特定的樣品里的單個(gè)組分進(jìn)行分析和鑒定以及對(duì)碳?xì)浠�合物的混合物進(jìn)行表征，通常會(huì)用到碳?xì)浠�合物的單一組分分析（DHA）這種分離技術(shù)。多組分分析主要是檢測(cè)汽油中的主體組分：石蠟，烯烴，萘和芳香族化合物和其他分子中碳原子數(shù)介于1到13的的可燃燒化合物，以確定汽油樣品的總體質(zhì)量。

我們?cè)谶@篇文章里所用到的氫氣發(fā)生器設(shè)備是 Peak Precision 500 Hydrogen Trace Generator.

對(duì)汽油中包含的易燃燒組分進(jìn)行分析對(duì)于汽油的質(zhì)量控制十分有必要。由于汽油樣品的成分復(fù)雜，各組分的特性十分接近，為了將各個(gè)組分分離開(kāi)，通常需要很長(zhǎng)的色譜柱（100米）。碳?xì)浠�合物的單一組分分析的時(shí)候，多種方法通常會(huì)被用到，依據(jù)這些方法要用到的柱箱升溫速率和色譜柱長(zhǎng)度不同而將這些方法分開(kāi)。這些方法各有利弊，有些方法對(duì)低沸點(diǎn)化合物的響應(yīng)靈敏，分辨率高；有些方法對(duì)分子量大，出峰很晚的化合物有很好的分辨率。由于分析方法的性質(zhì)復(fù)雜，再加上使用很長(zhǎng)的色譜柱，在用氦氣作載氣的時(shí)候，氣相色譜的測(cè)試時(shí)間往往會(huì)超過(guò)兩個(gè)小時(shí)。但是，用氫氣來(lái)做載氣可以極大的提高測(cè)試的速度，因?yàn)闅錃獾母呔�性速率讓它做載氣時(shí)十分高效。這對(duì)石油分析實(shí)驗(yàn)室而言，無(wú)疑是一個(gè)十分吸引人的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)闃悠返母咄�量意味著�?shí)驗(yàn)室的贏利水平提升。用氫氣來(lái)做載氣可加快氣相色譜的分析速率，再加上當(dāng)前氦氣的供應(yīng)緊張，價(jià)格上漲，這意味著那些從氦氣切換到氫氣做載氣的氣相色譜實(shí)驗(yàn)室不僅贏利水平會(huì)增加，同時(shí)分析的結(jié)果可以符合行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

這篇應(yīng)用文獻(xiàn)闡明用氦氣作載氣時(shí)，按照ASTM的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法D67291來(lái)分析汽油樣品的結(jié)果和利用畢克科技的Precision氫氣發(fā)生器Trace生產(chǎn)出來(lái)的氫氣未經(jīng)過(guò)過(guò)濾來(lái)做載氣，按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法D67291 附錄X2的汽油樣品分析結(jié)果時(shí)的對(duì)比。通過(guò)對(duì)比，我們可以看到氣相色譜跑樣時(shí)間的減少，同時(shí)，對(duì)特定組分的分離效果保持不變。

結(jié)果與討論

對(duì)汽油進(jìn)行碳?xì)浠�合物的單一組分分析顯示：混合物中最后一個(gè)洗脫出來(lái)的化合物-正十五烷，當(dāng)用氫氣來(lái)替代氦氣做載氣時(shí)，它的出峰時(shí)間從125分鐘減少到74分鐘。（如圖1所示）盡管分析的時(shí)間不同，但是，對(duì)汽油中的主要組分的分析（石蠟，烯烴，萘和芳香族化合物）顯示使用氫氣和氦氣作載氣時(shí)，測(cè)量出來(lái)的主要組分含量差異不明顯。盡管用氫氣來(lái)做載氣時(shí)需要更高的氣體流速，但是，在大多數(shù)情況下混合物的各組分分離的效果依舊很不錯(cuò)，甚至在某些時(shí)候，分離的效果得到了改善。對(duì)1-甲基環(huán)戊烯和苯的分離和檢測(cè)，在汽油樣品分析中有嚴(yán)格的規(guī)定，因?yàn)楸降乃槠�物質(zhì)的分析十分重要。用氫氣做載氣的時(shí)候，盡管該有機(jī)物的洗脫時(shí)間變短了，但是，氣相色譜對(duì)此有機(jī)物的分離效果卻提高了。（如圖2所示）對(duì)于甲苯和2,3,3-三甲基戊烷的分離，在用氦氣作載氣時(shí)可以實(shí)現(xiàn)，用氫氣做載氣時(shí)，這兩個(gè)物質(zhì)同時(shí)出峰（如圖3所示）用氫氣做載氣時(shí)，若要將這兩種物質(zhì)進(jìn)行分離，需對(duì)方法進(jìn)行改進(jìn)。用氫氣或氦氣作載氣的時(shí)候，氣相色譜對(duì)十三烷和1-甲基萘的分離效果都很好，不相上下。（如圖4所示）

碳?xì)浠�合物的單一組分分析結(jié)果顯示，利用氫氣做載氣時(shí)，按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)方法 D6729 附錄X2的方法來(lái)進(jìn)行汽油樣品的分析既可以極大地減少分析的時(shí)間，同時(shí)，對(duì)特定關(guān)鍵組分的分離效果和分辨率依舊十分理想。

表1 指定的ASTM標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法在裝有100米長(zhǎng)毛細(xì)色譜柱高分辨率氣相色譜儀的協(xié)助下，可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中易燃物的單一組分的含量。（ASTM 國(guó)際2002）

表2 對(duì)汽油中主要組分的定量分析及結(jié)果

圖1 利用氦氣和氫氣分別做載氣時(shí)，對(duì)汽油樣品進(jìn)行碳?xì)浠�合物單一組分分析時(shí)的氣相色譜圖

圖2 利用氫氣和氦氣分別做載氣時(shí)，對(duì)1-甲基環(huán)戊烯和苯的分離效果對(duì)比

圖3 利用氫氣和氦氣分別做載氣時(shí)，對(duì)甲苯和2,3,3-三甲基戊烷的分離效果對(duì)比

圖4 利用氫氣和氦氣分別做載氣時(shí)，對(duì)十三烷和1-甲基萘的分離效果對(duì)比

參考

1. 指定的D6729-01標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法需要用到裝有100米長(zhǎng)毛細(xì)色譜柱高分辨率的氣相色譜儀，來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中的易燃物的單一組分。 ASTM國(guó)際2002.

2. 指定D6729-01附錄X2，用氫氣來(lái)做載氣時(shí)，碳?xì)浠�合物的分析�?shù)據(jù)。ASTM國(guó)際2004