氨氣中硫含量檢測(cè)方法

一、檢測(cè)目標(biāo)與干擾分析

1. 目標(biāo)硫形態(tài)：氨氣中的硫通常以含硫化合物形式存在，如硫化氫（H?S）、甲硫醇（CH?SH）、二硫化碳（CS?）等，檢測(cè)需覆蓋總硫或特定形態(tài)（用戶未明確時(shí)優(yōu)先總硫）。

2. 核心干擾：氨氣（99.9%，即 10? ppm）為強(qiáng)堿性氣體，可能腐蝕儀器、破壞色譜柱固定相，或與酸性含硫化合物（如 H?S）反應(yīng)生成鹽（如 NH?HS）導(dǎo)致硫損失，需優(yōu)先消除基質(zhì)干擾。

二、推薦檢測(cè)方法

方法 1：紫外熒光法（總硫檢測(cè)，快速便捷）

1. 樣品采集

• 用惰性采樣容器（如聚四氟乙烯或鋁箔復(fù)合采樣袋），確保干燥（避免 H?S 與 NH?在有水時(shí)反應(yīng)），采樣后 1 小時(shí)內(nèi)分析（減少硫吸附損失）。

2. 樣品預(yù)處理

• 氨氣去除：通過(guò)填充磷酸溶液（5%）的吸收柱，氨氣與磷酸反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸銨（2NH? + H?PO? = (NH?)?HPO?），含硫化合物（如 H?S）不反應(yīng)，直接通過(guò)。

• 干燥除水：經(jīng)硅膠或分子篩干燥管，去除樣品中的水分（避免影響 SO?傳輸）。

3. 燃燒與檢測(cè)

• 預(yù)處理后的樣品進(jìn)入燃燒爐（800~1000℃，氧氣過(guò)量），含硫化合物轉(zhuǎn)化為 SO?（如 H?S + 3/2O? = SO? + H?O），氨氣燃燒生成 N?和 H?O（4NH? + 3O? = 2N? + 6H?O）。

• SO?進(jìn)入紫外熒光池，被 190nm 紫外光激發(fā)，發(fā)出 330nm 熒光，通過(guò)光電倍增管檢測(cè)，信號(hào)與硫濃度成正比。

4. 校準(zhǔn)

• 用標(biāo)準(zhǔn)氣體（含硫 0、5、10、15、20ppm，基質(zhì)優(yōu)先為氨氣，若無(wú)則用氮?dú)饣|(zhì)并校正）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，確保線性相關(guān)系數(shù) R2≥0.999。

方法 2：氣相色譜 - 硫化學(xué)發(fā)光檢測(cè)（GC-SCD，形態(tài)分析）

1. 樣品預(yù)處理

• 稀釋降低氨氣濃度：用動(dòng)態(tài)稀釋儀（高純氮?dú)鉃橄♂寶猓悠废♂?100 倍（氨氣濃度降至 1%），減少對(duì)色譜柱的腐蝕（避免固定相失效）。

2. 色譜分離

• 色譜柱選擇：用 Porapak Q（極性多孔聚合物柱，3m×3mm）分離 H?S、甲硫醇等，氨氣因極性弱先出峰（保留時(shí)間 < 1min），與硫化合物（保留時(shí)間 3~10min）分離。

• 柱溫：60℃恒溫（避免氨氣與固定相反應(yīng)），載氣為高純氦氣（流速 30mL/min）。

3. SCD 檢測(cè)

• 硫化合物在檢測(cè)器中與臭氧反應(yīng)生成激發(fā)態(tài) S?O*，衰變時(shí)發(fā)出 400~500nm 光，光強(qiáng)與硫濃度成正比。SCD 對(duì)硫響應(yīng)因子一致，可直接用單標(biāo)校準(zhǔn)總硫。

4. 校準(zhǔn)

• 用混合標(biāo)準(zhǔn)氣（含目標(biāo)硫形態(tài)，濃度 0~20ppm）繪制曲線，計(jì)算各形態(tài)硫含量及總和。

三、關(guān)鍵注意事項(xiàng)

1. 防吸附損失：采樣管路、閥門(mén)需用聚四氟乙烯（PTFE）材質(zhì)，避免含硫化合物（尤其是 H?S）被金屬或橡膠吸附。

2. 氨氣中和：若直接進(jìn)樣，需在儀器前加裝酸性吸附柱（如磷酸負(fù)載的石英砂），確保氨氣去除率 > 99.9%。

3. 安全防護(hù)：氨氣和 H?S 均有毒，操作需在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，佩戴防毒面具（氨氣用 A 型，H?S 用 B 型）。

4. 方法驗(yàn)證：

• 檢出限：需≤0.5ppm（滿足 0~20ppm 下限）；

• 精密度：同一樣品重復(fù)測(cè)定 6 次，RSD≤5%；

• 準(zhǔn)確度：加標(biāo)回收率需在 90%~110% 之間。

四、方法對(duì)比與選擇