RU2062462C1

RU2062462C1 - Process of chromatographic detection of hydrogen sulfide in gas mixtures

Info

Publication number: RU2062462C1
Application number: RU93026029A
Authority: RU
Inventors: М.С. Вигдергауз; А.Л. Лобачев; И.В. Лобачева; И.А. Платонов
Original assignee: Фирма "Геба"
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1996-06-20

Abstract

FIELD: analytical chemistry. SUBSTANCE: for increase of sensitivity and reduction of time of analysis the latter is conducted with injection of analyzed gas mixture into chromatographic column with adsorbent. Mixture is separated in column and separated components are detected by thermal conductivity. Hydrogen sulfide is detected in the form of its associate with water. EFFECT: increased sensitivity and reduced time of detection. 3 dwg

Description

Изобретение относится к газовой хроматографии и может быть использовано при количественном определении сероводорода в газовых смесях в различных областях промышленности. The invention relates to gas chromatography and can be used for the quantitative determination of hydrogen sulfide in gas mixtures in various industries.

Известен способ хроматографического определения сероводорода в газовых смесях, в котором пробу газовой смеси вводят в потоке газа-носителя, например гелия, в хроматографическую колонку с последующим детектированием разделенных компонентов по теплопроводности [1]
Наиболее близким по технической сущности является способ хроматографического определения сероводорода, который включает ввод анализируемой газовой смеси в колонку, разделение газовой смеси в хромотографической колонке с последующим детектированием компонентов по теплопроводности [2]
Недостатком этого способа является невысокая чувствительность определения сероводорода в газовой смеси за счет небольшой разности теплопроводностей сухого сероводорода и газа-носителя. Кроме того, время выхода сероводорода достаточно велико, что приводит к увеличению времени анализа.A known method of chromatographic determination of hydrogen sulfide in gas mixtures, in which a sample of the gas mixture is introduced into a carrier gas stream, for example helium, into a chromatographic column, followed by detection of the separated components by thermal conductivity [1]
The closest in technical essence is the method of chromatographic determination of hydrogen sulfide, which includes the input of the analyzed gas mixture into the column, separation of the gas mixture in the chromatographic column, followed by the detection of components by thermal conductivity [2]
The disadvantage of this method is the low sensitivity of the determination of hydrogen sulfide in the gas mixture due to the small difference in thermal conductivity of dry hydrogen sulfide and the carrier gas. In addition, the release time of hydrogen sulfide is quite large, which leads to an increase in analysis time.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение чувствительности определения сероводорода в газовой смеси и сокращение времени анализа. The task of the invention is to increase the sensitivity of determination of hydrogen sulfide in a gas mixture and reduce analysis time.

Эта задача решается за счет того, что в способе хроматографического определения сероводорода в газовой смеси, включающем ввод анализируемой газовой смеси в хроматографическую колонку с адсорбентом, детектирование разделенных компонентов по теплопроводности, перед вводом в колонку анализируемую газовую смесь пропускают через воду и сероводород детектируют в виде его ассоциата с водой. This problem is solved due to the fact that in the method of chromatographic determination of hydrogen sulfide in a gas mixture, which includes introducing the analyzed gas mixture into a chromatographic column with an adsorbent, detecting the separated components by thermal conductivity, before entering the column, the analyzed gas mixture is passed through water and hydrogen sulfide is detected in the form associate with water.

При решении поставленной задачи создается технический результат, который заключается в том, что при пропускании газовой смеси через воду образуется ассоциат сероводорода с водой H₂S-H₂O, теплопроводность которого выше, чем теплопроводность сухого H₂S. Чувствительность детектора по теплопроводности (катарометра) к H₂S-H₂O выше чувствительности его к сухому H₂S. Кроме того, время выхода H₂S-H₂O меньше времени выхода сухого H₂S, что приводит к сокращению времени анализа.When solving this problem, a technical result is created, which consists in the fact that when a gas mixture is passed through water, an associate of hydrogen sulfide with water H ₂ SH ₂ O is formed, the thermal conductivity of which is higher than the thermal conductivity of dry H ₂ S. The sensitivity of the detector to thermal conductivity (katharometer) to H ₂ SH ₂ O is higher than its sensitivity to dry H ₂ S. In addition, the exit time of H ₂ SH ₂ O is less than the exit time of dry H ₂ S, which reduces the analysis time.

Следовательно, заявляемый способ характеризуется новой совокупностью существенных признаков, которая обеспечивает достижение технического результата, что позволяет повысить чувствительность определения сероводорода и сократить время анализа. Therefore, the claimed method is characterized by a new set of essential features, which ensures the achievement of a technical result, which allows to increase the sensitivity of determination of hydrogen sulfide and reduce analysis time.

Изобретение поясняется рисунками, где на фиг.1 представлена хроматограмма сухого H₂S, концентрация H₂S 100% объем пробы 1 мл; на фиг. 2 - хроматограмма смеси CO₂ и H₂S, пропущенной через барботер с водой, концентрация H₂S 53% CO₂ 47% на фиг.3 градуировочная характеристика для определения сероводорода.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a chromatogram of dry H ₂ S, concentration of H ₂ S 100% sample volume 1 ml; in FIG. 2 is a chromatogram of a mixture of CO ₂ and H ₂ S passed through a bubbler with water, the concentration of H ₂ S is 53% CO ₂ 47%; Fig. 3 is a calibration curve for determining hydrogen sulfide.

Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.

Анализ осуществляли на хроматографе "Цвет-100" с катарометром в качестве детектора. Использовали колонку из нержавеющей стали длиной 3 метра и внутренним диаметром 2 мм. В качестве адсорбента использовали молекулярные сита типа CaA. Газ-носитель азот. Температура колонок, детектора и испарителя составляла 50^oC.The analysis was carried out on a Tsvet-100 chromatograph with a katharometer as a detector. A stainless steel column 3 meters long and 2 mm inner diameter was used. Molecular sieves of the CaA type were used as adsorbent. The carrier gas is nitrogen. The temperature of the columns, detector and evaporator was 50 ^o C.

Анализировали искусственную газовую смесь, содержащую сероводород (54%) и углекислый газ (46%). An artificial gas mixture containing hydrogen sulfide (54%) and carbon dioxide (46%) was analyzed.

Анализ осуществляли следующим образом. The analysis was carried out as follows.

Пример 1. К хроматографу подключали баллон с азотом, и через кран-дозатор вводили в хроматографическую колонку 1 мл сухого H₂S. Время выхода сухого H₂ 11 мин 52 сек. Нижний предел обнаружения 1,2% (объемные). Хроматограмма сухого H₂S приведена на фиг.1.EXAMPLE 1 To a chromatograph connected a nitrogen cylinder and via valve dispenser was introduced into a chromatographic column of 1 ml of dry H ₂ S. Time to dry H ₂ 11 minute 52 seconds. The lower detection limit is 1.2% (volumetric). The chromatogram of dry H ₂ S is shown in figure 1.

Пример 2. К хроматографу подключали баллон с азотом. Перед краном-дозатором установили барботер с водой. Сначала пропускали сухой H₂ через барботер, затем через кран-дозатор 1 мл ассоциата H₂S-H₂O поступал в хроматографическую колонку. Сигнал детектора регистрировали на хроматограмме. Время выхода H₂S-H₂O 2 мин 24 сек. Нижний предел обнаружения 0,01%
Пример 3. Газовую смесь, содержащую CO₂ и H₂S, пропускали через барботер, и через кран-дозатор вводили 1 мл смеси в хроматографическую колонку. Сигнал детектора регистрировали на хроматограмме (фиг.2).Example 2. A nitrogen cylinder was connected to a chromatograph. A water bubbler was installed in front of the metering tap. First, dry H _{2 was} passed through a bubbler, then 1 ml of H ₂ SH ₂ O associate was passed through a metering valve to a chromatographic column. The detector signal was recorded on a chromatogram. Exit time H ₂ SH ₂ O 2 min 24 sec. Lower detection limit 0.01%
Example 3. A gas mixture containing CO ₂ and H ₂ S was passed through a bubbler, and 1 ml of the mixture was introduced through a metering valve into a chromatographic column. The detector signal was recorded on a chromatogram (figure 2).

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет повысить чувствительность определения сероводорода в 100 раз и сократить время анализа в 5 раз. Thus, the use of the proposed method can increase the sensitivity of determination of hydrogen sulfide by 100 times and reduce the analysis time by 5 times.

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества: достигается более высокая чувствительность определения сероводорода; существенно уменьшается время анализа; появляется возможность анализа смесей, содержащих пары воды. Using the proposed method provides, in comparison with the prototype, the following advantages: a higher sensitivity of determination of hydrogen sulfide is achieved; significantly reduced analysis time; it becomes possible to analyze mixtures containing water vapor.

Указанные преимущества позволяют повысить качество проведения анализа за счет увеличения чувствительности и экспрессности определения сероводорода, а также повысить производительность труда персонала за счет уменьшения времени анализа. ЫЫЫ2 These advantages can improve the quality of the analysis by increasing the sensitivity and expressness of the determination of hydrogen sulfide, as well as increase the productivity of staff by reducing analysis time. YYY2

Claims

The method of chromatographic determination of hydrogen sulfide in a gas mixture, comprising introducing the analyzed mixture into a chromatographic column with an adsorbent, separating the gas mixture in the column, detecting the separated components by thermal conductivity, characterized in that the analyte gas mixture is passed through water before entering the column and hydrogen sulfide is detected in the form associate with water.