[发明专利]一种检测一氧化碳气体中的五羰基铁浓度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测方法，尤其是一种检测气体中的五羰基铁含量的方法。

背景技术

五羰基铁是铁与一氧化碳的化合物，工业上使用的许多催化剂对羰基化合物十分敏感，百万分之几的羰基化合物就可导致催化剂中毒而失活，不仅缩短了催化剂的使用寿命，而且还引起一些副反应，在很大程度上影响了装置的长周期运行。在CO与甲醇羰基化合成中，五羰基铁不仅对催化剂有直接影响，还会导致系统铁含量升高，严重时导致产品质量不合格。由于五羰基铁为剧毒性物质，即使在较低浓度下对人体也有危害，且易燃、易爆，目前国内外对气体中五羰基铁含量的测定无标准可依。目前，国内外针对合成气中羰基金属的形成、脱除等方面的研究报道尚不多见。随着生产技术以及对产品质量要求的提高，对羰基铁等杂质的分析及净化工作就显得十分重要。

国内外有关五羰基铁测定方法研究情况如下：美国采用的是低温气相色谱联合电感耦合等离子质谱和傅立叶红外分光光度二分析法测定五羰基铁，20世纪70年代末美国采用傅立叶变换红外光谱法和等离子色谱连续监测空气中的羰基铁、镍。1980年美国宾夕法尼亚大学用质谱法测定废气中的羰基镍，检测限为10μg/L。1988年，前苏联采用气相色谱法分离并测定羰基铁、镍、钴，取得了较好的效果。近20年来，化学发光分析技术也很好地应用于羰基金属的分析。

前苏联依据五羰基铁与硫酸反应生成的铁离子在碱性溶液中与磺基水杨酸生成黄色络合物后比色定量的原理测定气体中的五羰基铁。在我国，于1986由北京人民卫生出版社出版、杭士平主编的《空气中有害物质的测定方法》中介绍了五羰基铁的测定方法，方法1为磺基水杨酸比色法(同上述前苏联所采用的)，方法2为菲绕啉比色法。低温气相色谱联合电感耦合等离子质谱和傅立叶红外分光光度二分析法测定五羰基铁所用仪器设备价格昂贵，非一般实验室能承受，不利于方法的推广使用。《空气中有害物质的测定方法》中介绍的比色法灵敏度较低。因此，快速、灵敏、准确成为衡量羰基铁测定的选择标准。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种检测一氧化碳气体中的五羰基铁浓度的方法，操作简单、快速，测定结果准确可靠。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种检测一氧化碳气体中的五羰基铁浓度的方法，具体步骤为：

A，配制铁的标准溶液

用0.5％盐酸稀释铁单元素标准溶液，配制不同浓度的铁的标准溶液；

B，制备吸收液

在取样装置中装入无水乙醇作为吸收液；

C，采集样品

将采样管线与取样装置相连，取样装置的进口处设置有湿式气体流量计，将气体样品通过采样管线通入取样装置中，通过湿式气体流量计计量进入取样装置中气体样品的体积，采样结束后快速封闭采样装置的进出口，无水乙醇将气体样品吸收制备成样品溶液；

D，利用原子吸收分光光度计测量

Ⅰ、标准溶液的测量

把进样吸管放入0.5％盐酸中，单击测量键，吸入0.5％盐酸，进入测量画面，调整吸光度为零；根据制备的标准溶液中铁的浓度从低到高的依次吸入各标准溶液进行测量，分别记录各种浓度的铁的标准溶液的吸光度；

Ⅱ、样品溶液的测量

把进样吸管放入无水乙醇中，吸入无水乙醇，调整吸光度为零；把进样吸管放入样品溶液中，进入测量画面，吸入样品溶液进行测量，记录样品溶液吸光度；

Ⅲ、保存测量结果，结束测量；

E，根据步骤C中的第Ⅰ步所得的标准溶液的测量结果和标准溶液中铁的浓度绘制标准曲线

标准曲线的横坐标为标准溶液中铁的浓度，纵坐标为与铁的浓度对应的吸光度Abs；

F，计算样品溶液中的铁浓度

将样品溶液的吸光度数值代入步骤E中绘制的标准曲线中得到样品溶液中铁的浓度；

G，计算一氧化碳气体中的五羰基铁的浓度

根据式1计算公式计算出标准采样体积，根据式2计算一氧化碳气体中的五羰基铁的浓度；

式1：V₀＝V*[293/(273+t)]*(P/101.3)

式2：C＝[C_X*79*196]/(56*V₀)，

式中：C表示一氧化碳气体中的五羰基铁的浓度(mg/m³)，C_X表示样品溶液中的铁浓度(mg/L)，V₀表示标准采样体积(L)，V表示气体采样体积(L)，t表示采样点的温度(℃)，P表示采样点的大气压(KPa)。