陳銀紅 吳婷婷 趙彥霞

【摘要】氯氣是電解過程中電解槽陽(yáng)極側(cè)的主要產(chǎn)物，氯氣純度、氯中含氫和含氧指標(biāo)是中間控制化驗(yàn)的主要指標(biāo)，這些指標(biāo)不僅反映出電解槽的運(yùn)行情況，而且影響著后續(xù)工序的安全運(yùn)行。氯堿企業(yè)大部分使用氣相色譜儀分析氯氣指標(biāo)，信發(fā)華興化工在使用色譜儀一年半多的時(shí)間后，色譜基線出現(xiàn)波動(dòng)故障，已經(jīng)無法正確進(jìn)行指標(biāo)化驗(yàn)，經(jīng)對(duì)該問題進(jìn)行分析，在不更換元器件的前提下很好地解決了問題。

【關(guān)鍵詞】氯堿生產(chǎn)；色譜儀；故障；排除

氯堿工業(yè)是我國(guó)重要的化工生產(chǎn)領(lǐng)域，其產(chǎn)品幾乎涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)及人民生活的各個(gè)領(lǐng)域。在生產(chǎn)過程中，與汞有關(guān)的化工產(chǎn)品主要包括燒堿、醋酸和氯乙烯等，汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，可在體內(nèi)積蓄。進(jìn)入人體的無機(jī)汞離子可轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘愿蟮挠袡C(jī)汞，由食物鏈進(jìn)入人體，引起全身中毒。

一、氯氣的性質(zhì)與分析原理

（1）氯氣的性質(zhì)，氯氣在常溫常壓下是一種黃綠色的氣體，具有毒性和劇烈的刺激性，能刺激呼吸道黏膜發(fā)炎，引起氣管炎。氯氣易溶于水、堿液，在常溫及一個(gè)大氣壓下，1立方米水能溶解2.5立方米的氯氣。氯氣是一種強(qiáng)氧化性的非金屬，它具有強(qiáng)氧化劑的一般通性，在操作氯氣分析時(shí)，一定要佩戴好相關(guān)的防護(hù)用品，在儀器上置換時(shí)應(yīng)用氫氧化鈉水溶液吸收尾氣，或者安裝萬(wàn)向抽氣罩，將尾氣排入排風(fēng)管道。

（2）分析原理。熱導(dǎo)檢測(cè)器是基于被分離組分與載氣的熱導(dǎo)率不同進(jìn)行檢測(cè)的。當(dāng)通過熱導(dǎo)池的氣體組分及濃度發(fā)生變化時(shí)，會(huì)引起熱敏元件溫度及電阻值的變化。經(jīng)過惠斯通電橋檢測(cè)可知，其檢測(cè)信號(hào)大小和組分濃度成正比。

二、氣相色譜法簡(jiǎn)介

（1）氣相色譜的基本原理。GC是一種新的分離、分析技術(shù)，一般以惰性氣體作流動(dòng)相，以表面積大且具有一定活性的吸附劑作為固定相。利用試樣中各組分在色譜柱中的流動(dòng)相和固定相間的分配系數(shù)不同來實(shí)現(xiàn)混合物的分離。當(dāng)汽化后的試樣被載氣帶人色譜柱中時(shí)，由于各組分的沸點(diǎn)、極性或吸附性能不同，每種組分都會(huì)在流動(dòng)相和固定相之間形成分配/吸附平衡，由于載氣的流動(dòng)性，使各組分在運(yùn)動(dòng)中反復(fù)多次（1O～10。）進(jìn)行分配/吸附，使得各組分在色譜柱中的運(yùn)行速度就不同，經(jīng)過一定的柱長(zhǎng)后，在流動(dòng)相中分配濃度大的組分先流出色譜柱，在固定相中分配濃度大的后流出。組分流出色譜柱后隨即進(jìn)入檢測(cè)器，檢測(cè)器將各組分轉(zhuǎn)換成與該組分濃度大小成正比例的電信號(hào)，并在記錄器上描繪出各組分的色譜峰。

（2）氣相色譜的基本構(gòu)造，氣相色譜儀由以下五大系統(tǒng)組成：氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、檢測(cè)記錄系統(tǒng)。組分能否分開，關(guān)鍵在于色譜柱；分離后組分能否鑒定出來則在于檢測(cè)器，所以分離系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)是儀器的核心。

（3）氣相色譜的特點(diǎn)。①高靈敏度：可檢出10-10g的物質(zhì)，可作超純氣體、高分子單體的痕跡量雜質(zhì)分析和空氣中微量毒物的分析。②高選擇性：可有效地分離性質(zhì)極為相近的各種同分異構(gòu)體和各種同位素。③高效能：可把組分復(fù)雜的樣品分離成單組分。④速度快：一般分析只需幾分鐘即可完成，有利于指導(dǎo)和控制生產(chǎn)。⑤應(yīng)用范圍廣：即可分析低含量的氣、液體，亦可分析高含量的氣、液體，可不受組分含量的限制。⑥所需試樣量少：一般氣體樣用幾毫升，液體樣用幾微升或幾十微升。⑦設(shè)備和操作比較簡(jiǎn)單儀器價(jià)格便宜。

（4）氣相色譜的應(yīng)用范圍。氣相色譜在石化分析、聚合物分析、物理化學(xué)研究、醫(yī)藥分析、食品分析、環(huán)境分析方面有著廣泛的應(yīng)用，GC技術(shù)可應(yīng)用于大氣污染分析（有毒有害氣體、硫化物、氮氧化物等）、飲用水分析（多環(huán)芳烴、農(nóng)藥殘留、有機(jī)溶劑等）、水資源（包括淡水、海水和廢水中的有機(jī)污染物）、土壤分析（有機(jī)污染物）、固體廢棄物分析等。

三、氣相色譜儀特點(diǎn)

離子膜法燒堿電解工藝的原理是：

陽(yáng)極側(cè)生產(chǎn)氯氣，陰極側(cè)生產(chǎn)氫氣和液堿。根據(jù)指標(biāo)要求：氯氣純度I>98.5%（體積分?jǐn)?shù)，下同），氯中含氫體積分?jǐn)?shù)≤0.1%，含氧體積分?jǐn)?shù)≤1.0%。信發(fā)華興化工由美國(guó)引進(jìn)了氣相色譜儀，主要用來分析氯氣中氫含量和氧含量及合成爐點(diǎn)爐時(shí)的微量氫和氧等，具有檢測(cè)速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點(diǎn)。氯氣具有較強(qiáng)的氧化性和腐蝕性，不適合長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)入色譜TCD檢測(cè)器，否則會(huì)造成TCD熱絲的加速消耗，降低TCD的使用壽命。目前，普遍采用十通閥反吹的辦法消除氯氣進(jìn)入TCD檢測(cè)器。2013年色譜廠家工程師來調(diào)試時(shí)，將十通閥反吹時(shí)間定在了4.25 min。2015年10月底，色譜基線出現(xiàn)了很大波動(dòng)，已嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)分析。

四、電感耦合高頻等離子體法測(cè)定汞

電感耦合等離子體原理是在炬管的切向方向引入高速氬氣，氬氣在炬管的外層形成高速旋流，通過類似真空檢漏儀的裝置產(chǎn)生的高頻電火花使氬氣電離出少量電子，形成一個(gè)沿炬管切線方向的電流。因?yàn)榫婀芊胖迷诟哳l線圈內(nèi)，通過高頻發(fā)生器產(chǎn)生的高頻振蕩通過炬管線圈耦合到已被電離出少量電子的氬氣上，使氬氣中的這部分電子加速運(yùn)動(dòng)，撞擊其他電子產(chǎn)生電離，形成雪崩效應(yīng)，最終靠高頻發(fā)生器連續(xù)提供能量，即可形成一個(gè)穩(wěn)定的等離子體火焰電感耦合等離子體是由高頻電流經(jīng)感應(yīng)線圈產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng)，使工作氣體形成等離子體，并呈現(xiàn)火焰。用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP—AES）測(cè)定汞時(shí)，由于其靈敏度不高，費(fèi)用也比較高，因此我們一般不采用該方法進(jìn)行測(cè)定。

環(huán)境樣品中汞的含量低，要區(qū)分其不同形態(tài)，從而選擇靈敏度高、選擇性好的分析方法，并且在取樣和測(cè)定過程中不改變?cè)行螒B(tài)，不造成玷污或損失。

參考文獻(xiàn)

[1]陳扣娣.空氣中N，N—2甲基環(huán)己胺的采樣和分析方法[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)，1990（01）.

[2]張啟華.橡膠硫化促進(jìn)劑CZ的快速合成[J].廣西化工，1994（03）.