1、提高工业用异丁烷中微量水测定的准确性摘 要：文中通过分析工业用异丁烷中微量水准确性的影响因素，寻求到相应的解办法，解决了分析过程中经常出现分析结果重复性不好的问题，实际使用后效果满意，满足了现场的分析要求。 工业异丁烷是混合丁烷经精馏分离制得的工业丁烷产品，纯度达到99.5%以上，可作为发泡剂、制冷剂替代品，有明显的环保效应和良好的使用性能，应用此类替代品的冰箱、冷柜等在国内、国际市场前景越来越好。作为冷媒大量应用于高密度聚乙烯生产工艺中，但上述应用领域对产品的含水量要求越低越好，标准要求低于 0.002%。因为含水高，在可发性聚苯乙烯作发泡剂时，严重影响发泡效率；在用作制冷剂时若含水量高，会
2、产生局部冻堵损坏设备，在高密度聚乙烯生产工艺中若冷媒含水量高，会破坏反应体系催化剂的活性，损坏设备，是重大的安全隐患。因此，在生产过程中对工业异丁烷的微量水含量进行准确的分析就显得成为重要。 一、试验部分 1.仪器与试剂 商品化卡尔费休电解液。 1.1 方法原理 参加反应的碘分子数等于水的分子数，而电解生成的碘与消耗的电量成正比，根据法拉第定律，用测量消耗的电量得出水的量。 二、问题与讨论 1.微量水分析仪准确性的影响 如果待测样品中微量水含量太小，没有合适的标液，无法确认微水仪在低含量测定范围的准确性。 分析仪器每年由校验员按仪器校验规程进行一次全面的校验，校验结果在 100 士 10g 之
3、间。期间核查在日常的分析过程中根据实际情况进行，最直接的方法是用纯水校正，用 1L 的注射器吸 0.1L 的蒸馏水，注入到微量水测定仪中，仪器显示结果为 100 士 10g，说明仪器工作正常。 在测定工业用异丁烷的微量水时，仪器的显示值通常在十几微克左右。通过校验，仪器在 100 g 时显示值是正确的，并不能说明在十几微克时也显示正确，但此时买不到低含量的水标液，无法进行校验，因此无法确认十几微克时仪器的测定值是否准确。 一定的温度下，饱和的水蒸气含水量是一定的，其含水值可以通过查阅文献值获得，与要标定的仪器所需要的值非常接近。从理论上说，可以通过测定 lmL 的饱和水蒸气在一定温度下的含水值
4、与文献值进行对比，从而解决微量水分析仪在低含量时的校验问题。具体做法是：将蒸馏水放入玻璃瓶中约一半，然后取一支温度计通过胶塞插入玻璃瓶的上半部，用该胶塞将瓶口密封好，然后将瓶内的空气用注射器抽出来，使瓶中呈现真空状态，然后放置足够长的时间，等玻璃瓶中蒸馏水温度稳定后，就可以获得一定温度下的饱和水蒸汽。每次可用多个这样的玻璃瓶制备饱和水蒸汽。测定时，观察水蒸气显示的温度，然后用注射器吸取瓶中水面上的气相部分 lmL ，即饱和水蒸汽，注入微水仪内测定其水含量。 2.1 进样时总扎在进样垫的同一部位 由于日常生产中一般是用同一台微水仪先后检测多个样品。如做一些样品当水含量高时，当进样针穿过进样垫时，
5、就会将残留在针孔处的样品及水分带到电解液中参加反应，造成水含量结果偏大。 2.2 取样时总扎在样品瓶密封垫的同一部位 按照人的习惯性操作，一般会选择插针容易的部位插针取样，这样就导致该取样处有水分残留，从而使结果的重现性和准确性差。 2.3 进样速度慢 因为样品的水含量小，如果进样速度慢，那么单位时间内由水引起的仪器电信号过小，导致仪器的响应不好，影响结果的准确性。 2.4 消除进样方式对微量水测定结果的影响 要求每次进样都要重新选择没有针孔的地方进样，及时更换进样垫，每次取样也应该重新选择没有针孔的地方取样，及时更换样品瓶密封垫，进样速度要快。通过进样方式等方面的改进，分析次数明显减少了，许
6、多样品通过两针进样就可以满足分析要求，减少了对分析资源的浪费。分析状况统计详情见表 2。 3.进样针的影响 3.1 针对水分吸附残留 使用的进样针内壁粗糙，极易吸附水分，少量的水分在进样过程中不会被样品带出，但多次积累后，水分含量逐渐变大，累计在一起，随着样品一起被带到电解液中参加反应，造成结果忽大忽小，很不稳定。由于传统的做法是在做分析之前用样品反复转换注射器，这种转换方法并不能真正带走针头中的水分，连续几次置换后，发现分析过种就会出现水分突然变大的现象。 3.2 进样针短 因为样品比电解液轻，如果进样针很浅的插在电解液的液面下，进样过程中样品很快就漂浮到电解液上面，样品与电解液接触时间短，
7、反应不完全，就会影响到水分结果的准确性。 3.3 消除进样针对微量水测定结果的影响 每次做水分之前不用样品置换注射器和针头，而是用干燥氮气吹扫带针头的注射器；用长针进样，针长以接近电解池底部为宜，改进后的数据统计如表 3 所示。 3.4 电解液中样品的影响 根据测定工业用异丁烷中微量水分析方法的要求，每次进样量约为2mL 左右，如果这些样品量超过 50mL，将会稀释电解液，造成电解液电导性能下降，电导效率降低，使测定结果逐渐升高，误差增大最终不能继续使用。 消除样品对电解液的影响：处理电解液里可分离的废样品。控制样品不超过 50 mL。 3.5 空气中水分影响 由于工业用异丁烷中的水含量很小，一般在 0.002%左右，与常温下饱和蒸汽的水含量十分接近，因此，如果不注意样品的密封性，就会影响分析结果的准确性。取回的样品要密封保存，在做分析时取样瓶也应该密封。 三、结论 经过大量的试验，找到了造成工业用异丁烷微量水分分析难平行、结果重现性差的主要原因，通过采取了上述的方法，解决了分析及生产中的问题，取得了很好的效果。 参考文献 1水分测定法邓明?， 王宝珠，高等学校教学参考书. 2GBT 7376-2008工业用氟代烷烃中微量水分的测定 ，2008-04-10 发布，2008-10-01 实施. 关键词：工业用异丁烷 微量水 测定 准确性
