气体中微量水分析方法概述
气体中微量硫化氢分析法(汞量法)
气体中微量硫化氢分析法（汞量法）一、仪器和试剂棕色酸式滴定管（10ml 1个），棕色容量瓶（1000ml 2个），抽滤瓶（250ml 2个），多孔喷泡式吸收器（2个），棕色滴瓶（30ml、50ml），医用注射器（100ml、50ml、10ml、5ml、1ml），三角烧瓶（150ml 2个），试剂瓶（1000ml），量筒（50ml），移液管（50ml），表面脱硫后的橡皮塞（将适合于上述抽滤瓶的橡皮塞于10%氢氧化钠溶液中煮沸1小时）。
基准汞离子溶液：用分析天平称取在105℃烘干2个小时的优级纯（无优级纯可用分析纯）红色氧化汞（HgO）135.1mg，用12ml分析纯浓硝酸溶解，于1000ml棕色容量瓶中以去离子水定容至1000 ml。
每1.0 ml基准汞离子溶液相当于20ug硫，（该溶液作为贮存液6个月内浓度不变），用时可根据需要稀释为相当0.4、1、2、4、8ugs/ml之标准汞离子溶液。
滴定液贮存期：冬春为两个月，夏秋为一个月。
氢氧化钾吸收液（0.5mol/L）：称取优级纯或分析纯KOH 28克，置1000ml 试剂瓶中，加入1000ml去离子水溶解即得。
双硫腙指示剂：用分析天平称取10mg双硫腙置50 ml棕色滴瓶中，以25 ml 分析纯氯仿溶解，用10 ml 5%盐酸羟胺溶液或水封住，以防双硫腙氧化。
二、测定步骤H2S吸收器可用多孔喷泡式吸收器或用抽滤瓶。
方法一：多孔喷泡式吸收器法。
分别量取20ml 0.5mol/LKOH溶液，置于两个吸收器中，将两个吸收器串联起来，一端接水泵，抽气速度为50 ml/分左右，取一定量的H2S气体，（使滴定硫量为5~10ugs）从另一端慢慢注入，吸收完毕后，将两个吸收器内吸收液合并置于150ml烧瓶中，将两个吸收器分别用少许（~5 ml）去离子水洗涤，将洗涤液倒入上述150 ml烧瓶内，加入2~3滴双硫腙指示剂（以呈微黄色为最佳），用标准汞离子溶液滴定至溶液由微黄色变为微红色为终点。
气体中微量水分析方法概述
２１ ０ ０年 １ ２月
Ｌ ｗ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎ Ｓ ｅ ｉｌｙ Ｇａ ｅ ｏ Ｔｅ ｅ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｐ ｃ ａｔ ｓ ｓ
低 温 与 特 气
Ｖｏ ８， Ｎｏ ６ Ｌ２ ．
Ｄｅ ． ２ １ ｃ， ０ ０
气 体 中 微 量 水 分 析 方 法 概 述
Ｋｅ ｒ ｓ ａ ｅ ；ｗａｅ ｏ ｔｎ ；ａ ａｙ ｉａ ｔ ｏ ；ｓ ｍｍａ ｉａｉ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ：ｇ ｓ ｓ ｔ ｒｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｌｔ ｃ ｌ ｍｅ ｈ ｄ ｕ ｒ ｔ ｚ ｏ
气 源是 仅次 于 电源 的一种 动力 源 ，气 源 同时还
使其达到（ — ）× ０ 含水量 ， １ ２ １ 即目前气体中水分
张 凤 利
（ 国家化学工业气体产 品质 量监督检验 中心 ，福建 福州 ３０ ２ ） ５ ０５
摘要 ：概述 了各种测定气体中微量水的分析方法 ：光 腔衰 荡光谱 法 、电解 法 、露 点法 、卡 尔费 休库仑 法 、重量
法及 碳化钙法的测定原理及其 优缺点 ；并详细列举 和归纳 了不 同种类气体 产 品测定水 分含量所 采用 的方法 ，为
含 量 的指标 。 因此 ，在上 述领 域 中 ，一般 都需 要对
微 量水分 加 以监 测 。 水分 的测 定 分析方 法 可分 为物理 方法 和化 学方 法两 大类 ，如 ：光 腔 衰 荡 光 谱 法 、 电 解 法 、露 点
是一种重要的工艺介质 ，这种双重身份使气体在工 业基础中充当了重要的角色。气体的生产和使用都 要考 虑 到 水 分 的 影 响 。水 有 时 也 被 认 为 是 一 种 “ 能溶 剂 ” 万 ，这是 由于 它 的独 特 的 物 理 和 化 学 性
色谱分析—乙醇中微量水分测定
➢标准偏差
定量数据参数 ➢峰面积A ➢峰高h
仪器分析技术
任务资讯
分配系数K
K
组分在固定相中的浓度 组分在流动相中的浓度
cs cm
K值与固定相和温度有关，K小的组分先流出柱，K大的组分后出柱。
分配比k（分配容量比、容量因子）
k
组分在固定相中的质量 组分在流动相中的质量
仪器分析技术
恒温 ➢ 气化室温度比柱温高10~50℃ ➢ 检测器温度与柱温相同或略高于柱温；
程序升温 ☆当被分析组分的沸点范围很宽时，用同一 柱温往往造成低沸点组分分离不好，而高沸 点组分峰形扁平，此时采用程序升温的办法 就能使高沸点及低沸点组分都能获得满意结 果。 ☆所谓程序升温就是指在一个分析周期里， 色谱柱的温度连续的随分析时间的增加从低 温升到高温，升温速率可为1～30℃/min。 ☆采用程序升温的方式可改善宽沸程样品的 分离度并缩短分析时间。
载气
试样
参比池
测量池
散热差异
两臂电阻值差异
热导池外观
电桥失去平衡信号输出
输出的电压信号与 样品的浓度或正比
仪器分析技术
任务资讯
TCD操作实训
➢开机步骤
➢关机步骤
打开钢瓶总压并调节减压阀
设置桥流为零
调节载气柱前压
设置气化室温度、柱温和检测室温度为20℃
打开色谱电源开关
待柱温降至50 ℃以下
设置气化室温度、柱温和检测室温度
Small
Jorgenson等
发明毛细管柱气相色谱。 发表凝胶过滤色谱的报告。 发明凝胶渗透色谱。 发展了色谱理论，为色谱学的发展奠定了理论基础。 发明了以离子交换剂为固定相、强电解质为流动相，采用
天然气水分检测常用方法与进展
天然气水分检测常用方法与进展杨洪杰;唐德东;石胜兵;汪智琦【摘要】天然气是人们生活中所经常使用到的能源,其中水分的检测是非常重要的一环,本文通过物理和化学的原理将检测水分的方法划分为两大类,并详细介绍主流的水分检测方法:卡尔·费休法、电解法、冷镜露点法、晶体震荡法、阻容法和可调二极管激光吸收光谱法,对进行水分检测领域的研究具有一定的参考价值.【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2019(026)010【总页数】6页(P30-34,51)【关键词】天然气;微量水;露点;检测方法【作者】杨洪杰;唐德东;石胜兵;汪智琦【作者单位】重庆科技学院电气工程学院,重庆 401331;重庆科技学院电气工程学院,重庆 401331;重庆科技学院电气工程学院,重庆 401331;重庆科技学院电气工程学院,重庆 401331【正文语种】中文【中图分类】TE642国内外天然气产量都保持着快速增长的势态[1,2]。
天然气中的水份会导致天然气在运输过程中，通过温度过低管道时造成管道冰堵，储存时与气体反应产生水合物引起水堵，同时会与天然气中的二氧化碳和硫化氢形成酸性物质腐蚀管道与设备。
本文将对天然气的水分检测各种设备运行原理与目前前景做详细的综述，对进行天然气水分领域研究具有一定参考价值。
1 天然气中水分检测1.1 水分检测的原理由于不同标准的要求，现在的水分检测通常有水含量（ppm），露点温度（℃）和每立方米水含量（mg/m3）3 种指标。
由于露点检测更为直观，所以在许多检测标准中，常常使用露点温度作为标准，而不是水分含量。
1.1.1 基于水露点检测原理根据ISO 18453 标准可知，天然气的水分含量可转化为水露点进行测量。
水露点指在一个标准大气压下，逐渐降低温度，天然气中的水分的饱和水汽压降低，达到与当时气体密度含量相等的饱和水汽压时，气相中将会分离出水液滴，此时对应的温度即是水分露点。
在基于水露点检测原理的方法中，最常见的是冷镜露点法。
气体中微量水含量分析技术概述
20 收稿日期： 2012-03-
在高纯气体中，杂质水常用露点表示。露点是 指含水分的气体冷却到水汽饱和时的温度 。即用等 压冷却的方法使被测气体中的水蒸气开始出现露或 霜，测量此时的温度，即为该气体的露 （ 霜 ） 点。 测量其露点温度便可知气体湿度值 。 ［1 ］ 露点法是一种绝对测量方法 。 露点仪是采 用此方法设计的湿度计，具有准确度高，测量范围 宽的特点，其准确度仅次于重量法湿度计。高精密 露点仪是目前普遍采用的一种标准仪器 ，也有些国 家当做基准使用； 其操作简单、携带方便，测量范
随着国民经济和高科技的迅速发展 ，气体的应 用越来 越 广 泛， 在 电 子、 化 工、 石 油、 冶 金、 航 天、军工、医药等各部门领域，均使用了大量的常 用气体或特种气体，尤其是随着大规模和超大规模 集成电路制造技术的发展， 电子气体已由普通纯、 高 纯 而 发 展 到 超 纯， 气 体 的 纯 度 可 达 到 99. 99999% ［1］。对于高纯气体，微量水含量是评价
电解法又称库仑法，是目前最常用的气体湿度 测定法之一，它也是一种绝对测量法。库仑湿度计 通常又被称为库仑微量水分分析仪 。 库仑法是基于法拉第电解定律。库仑湿度计的 敏感元件是电解池。当被测气体流经一个特殊结构 的电解池时，所含的水蒸气被五氧化二磷膜层吸收 并电解，当吸收和电解过程达到平衡时，电解电流 正比于气体中的水蒸气含量，从而可通过测量电解 电流得知气体的湿度。 2. 1 测量原理 表面涂五氧化二磷 （ P2 O5 ） 的铂丝的电解池， 当含微量水的气体通过它时， 气体中的水被 P2 O5 吸收，再通直流电时，水被电解放出氧和氢。其吸 收反应和电解反应如下： 吸收反应： P2 O5 + H2 O →2HPO3 电解反应： 4HPO3 →O2 + 2H2 + 2P2 O5 根据法拉第电解定律，电解一克当量的水需要 96 500 C 电量，吸收和电解的两种反应几乎同时进行。 由此，测量电解电流就能计算出气体中的含水量。 2. 2 特点及适用范围 电解法虽然具有价格低、 反应速度快等优点， 但此法应用具有一定的局限性，它只适用于氮气和
无水乙醇中微量水分的测定—kf法
卡尔费休库仑法（电量法）
电量法测定微量水分的方法是由Meyer和Boyd在1959年首
次提出来的。在库仑电量卡尔费休滴定法中，碘分子是通 过电解过程产生：2I→ I2+2e-依照法拉第定律，电解产 生的碘与消耗的电量成正比； 当样品加入到电解池阳极室时，样品中的水与电解产生的 碘按照式(1)进行定量反应，1摩尔的水与1摩尔的碘定量反 应，根据下式可以求出1毫克水与10.71库仑电量等价； 1 mg水所需电量= (96.487×2)÷18= 10.71库仑； 通过消耗的电量值即可计算出水含量。
容量法 库仑法
容量法与库仑法的相同点
都是基于KF反应：式（1）；
都要使用卡氏试剂；
滴定池都应尽量密封；
容量法与库仑法的不同点
容量法
滴定剂中含有碘；
建议测量范围：1mg～100%；
库仑法
是通过阳极氧化在滴定池中产生的； 建议测量范围：10g～10mg；
要测定卡氏试剂的滴定度特别 是一种绝对的测量方法，不需要测定滴 定度；也就是说，测定前不用对试剂的 适于固体和粘稠的样品测定； 水当量进行标定，而且试剂可多次重复 使用；
算试样中微量水份含量的公式，并带入
所记录数据检验；
试比较容量法与电量法的异同点。
卡尔费休容量法是测量水分最为专一最为经典的方卡尔费休试剂测定水分的基本原理是利用碘氧化二氧化硫需要定量水的性质来进行的有机碱用来中和反应生成的酸然后利用含羟基的醇类使其生成稳定的产物从而使反应完全进行
实 验 目 的
熟悉卡尔费休（KF）水份滴定的原理； 了解卡尔费休两种滴定方法——容量法 和库仑法的异同点； 掌握卡尔费休（容量法）测定待测样品
卡尔费休容量法
【doc】气相色谱法测定甲醇中微量水的方法
气相色谱法测定甲醇中微量水的方法2004年第1期甘肃化工2o04年3月气相色谱法测定甲醇中微量水的方法张孟博(锦州石化精细化工有限公司,辽宁锦州121001)摘要:通过设定数据处理机的时间程序,来改变水峰处的斜率和峰宽参数,解决甲醇中微量水不出峰或出峰不参与数据处理的问题.关键词:数据处理;斜率;峰宽甲醇脱重是异丁烯生产工艺中的重要过程,因此准确测定甲醇中水含量是控制生产的主要指标.但常规测定甲醇含水量的分析方法不够完善,重复性较差,在甲醇中水含量低于0.1%时常出现图1和图2的情况.0123456789t/mm图1水峰能鉴别出但不参与数据处理1.空气;2.甲醇;3.水.2‘0123456789t/min图2水峰不能鉴别出来1.空气;2.甲醇.谱图中打印出水峰却不参与数据处理(图1),或处理机鉴别不出水峰(图2),这对甲醇中水含量测定的准确性影响很大.为了提高分析的准确度,要最大程度地开发数据处理机的自动化,多功能化功能.本文作者采用4m×3.51TIITIi.d的改性PEG-400色谱柱,改变数据处理机的参数设定,对甲醇中微量水进行测定,结果令人满意.1实验部分1.1实验原理数据处理机鉴别峰图的起始点,顶点和终点的主要参数是”斜率”,数据处理机从基线开始逐点计算信号的斜率,当此斜率大于或等于”斜率”设定值时,就以对应的这个点作为峰曲线的起点,然后对后续的信号逐点测斜率,当测定值小于”斜率”设定值时,对应的点即作为峰曲线的终点.但是,斜率设置值往往稍大于峰实际起点处的斜率,使检测峰起点迟于实际起点,而检测峰终点却早于实际峰的终点,这时数据处理机会自动保存几个所漏的点,积分面积计算不会产生误差;但斜率值过大,得到的峰起点和收稿日期:2003—07—16.作者简介:张孟博(1973一),男,辽宁锦州人,工程师,主要从事化工科研开发工作.45-分析测试甘肃化工2004年第1期实际起点相差甚远,将会使峰面积丢失或导致峰宽扁平的小峰鉴别不出.所以,”斜率”参数的设置值不要求十分精确,但要求要适当u.1.2仪器与试剂山东济南SP一6890型气相色谱仪,配备TCD检测器,918型数据处理机;ws2型水分仪;甲醇由我公司异丁烯车间提供.1.3色谱条件色谱柱为改性PEG一400填充柱,规格为4mX3.5mmi.d;柱温80℃,汽化温度140℃,检测器温度110oC,柱前压0.08MPa.2结果与讨论2.1色谱柱的选择气相色谱测定甲醇含水量的方法多采用氢键型柱子,笔者对这类填充柱与大口径毛细管柱进行比较,甲醇中水含量较少应采用不分流进样,故应选择大口径毛细管柱而不能选择小口径毛细管柱,又因水在FID上没有响应,故采用TCD浓度型检测器.比较结果发现,由于大口径毛细管柱的进样量少于填充柱,水在TCD上的响应远低于填充柱.对PEG-20M,PEG一400,改性石墨化炭黑3种填充柱进行了考察,发现PEG一400柱分离效果好,故选择PEG一400规格为4m×3.5mmi.d填充色谱柱.2.2相对质量校正因子的测定在线性范围内,用标准样品测得甲醇的相对校正因子(=6)为1.05,SD 为0.031,RSD为1.1%;水的相对质量校正因子(:6)为1.07,SD为0.052,RSD为0.98%.2.3耐间程序条件的选择2.3.1斜率的选择微量水峰是既宽又扁平的峰,它在数据处理机上检测不出来是斜率设定值过大所致,所以借助设置时间程序来改变水峰出峰的斜率,通过时间程序分别设定斜率为50.00,40.00,20.00,l5.00的4个条件,结果如图3～6所示.2《o123456789t/min图35O.ooss的色谱图1.空气;2.甲醇.Ol23456789t/min图44O.OOss的色谱图1.空气;2.甲醇.由图3～6之4幅谱图可以看出,当水峰处斜率设置值为20.00SS时,水峰即能鉴别出来且峰形较好.2.3.2峰宽的选择峰宽参数的主要作用是确定色谱峰曲线的数字滤波等级,对于尖峰,峰宽的设置值应小一些;对于46?2004年第1期垂熊担鱼鲎趟窒里蔓史丝量分析测试2(Ol23456789t/min图52o.oo的色谱图1.空气;2.甲醇;3.水.Ol23456789t/min图615.oo的色谱图1.空气;2.甲醇;3.水.宽峰设置值应大一些,以提高分析的准确度.通过对几组峰宽值的实验分析确定峰宽设定为11WD,峰形最好.3方法的精密度和准确度取各批次样品,测定水的含量,平行测定6次,计算精密度和准确度,结果见表1.表1方法的精密度和准确度4结语实际工作中,通过选用PEG-400规格为4m×3.5rnlTli.d填充色谱柱,在水峰斜率设置为20.00ss,峰宽设定为11WD时,峰形较好且能鉴别出来,测定水含量的精密度和准确度较好,解决了甲醇中微量水测定的问题.(上接第35页)从表9可以看出,用MTBE尾气和丙烯对富集均三甲苯经过二次烷化后再经精馏所得的均三甲苯在质量指标上基本是相同的.3结论综上所述,MTBE尾气可以做烷化剂,取代丙烯对富集均三甲苯进行烷化精制,得到各项指标合格的均三甲苯,从而可为公司带来较大的经济效益.参考文献:(1)陈苹.炼厂重芳烃的利用.金陵石油化工,1996,(3):24~30.[2]赵开鹏,韩松.重整C9芳烃综合利用.石油化工,1999,28(10):483~493.47?。
异戊烷中微量水的快速分析方法的改进
异戊烷中微量水的快速分析方法的改进
何马睿
【期刊名称】《中国化工贸易》
【年(卷),期】2012(000)010
【摘要】在用卡尔费休法测定异戊烷中微量水的过程中，用耐压玻璃取样瓶采样、进样分析，大大提高了分析速度和结果的准确度。
【总页数】1页(P189-189)
【作者】何马睿
【作者单位】神华包头煤化工分公司,内蒙古包头 014010
【正文语种】中文
【相关文献】
1.正戊烷,异戊烷标准气体气相色谱分析方法及定值方法的研究 [J], 李春瑛;章恭菲
2.异戊烷中不饱和烃的测定方法改进 [J], 王冰;杨丽华
3.异戊烷中微量水分析方法的优化 [J], 刘娟
4.环戊烷异戊烷快速脱模发泡系统的开发 [J],
5.东大推出快速脱模环／异戊烷型组合聚醚 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
卡氏库仑法测定水分是一种电化学方法。其原 理是仪器的电解池中的卡氏试剂达到平衡时注入含
水的样品，水参与碘、二氧化硫的氧化还原反应，
在吡啶和甲醇存在的情况下，生成氢碘酸吡啶和甲 基硫酸毗啶，消耗了的碘在阳极电解产生，从而使 氧化还原反应不断进行，直至水分全部耗尽为止， 依据法拉第电解定律，电解产生碘是同电解时耗用 的电量成正比例关系的，因此也与被测水分的质量
１．４卡尔费休库仑法
分含量，而且不需要标准样气。此仪器还可以用于
腐蚀性和有毒气体（如ＰＨ，、ＮＨ。等）中微量水 分的检测。缺点是昂贵的价格限制了激光震荡衰减 水分分析仪在企业和质检部门的普遍使用。目前美
国Ｔｉｇｅｒ Ｏｐｔｉｃｓ公司已推出ＭＴＯ一１０００、Ｌａｓｅｒ—Ｔｒａｃｅ
等系列激光震荡衰减水分分析仪。 １．２电解法 用涂敷了磷酸的两电极形成一个电解池，在两 电极问施加一直流电压，气体中的水分被池内作为 吸湿剂的五氧化二磷膜层连续吸收，生成磷酸，并 被电解为氢和氧，同时五氧化二磷得以再生。当吸 收和电解达到平衡后，进入电解池的水分全部被五 氧化二磷膜层吸收，并全部被电解。若已知环境温 度、环境压力和样气流量，根据法拉第电解定律和 气体定律可推导出水的电毹电流与样气湿度之间的 关系。电解电流的大小正比于气体湿度，因此可通 过测量电解电流来测量样气的湿度。 本部分适用于氮、氦、氖、氢、氦、二氧化碳 及其他不与五氧化二磷发生除吸湿以外的各种反应 的气体湿度的测定。基于电解法原理生产的水分仪 具备操作简单、检测结果准确度高、价格便宜的优 点，随着电子气体纯度的提高，这种方法被越来越 多的气体公司应用。该方法的缺点是电解池气路需 要在使用前干燥很长时间，且对气体的腐蚀性及清 洁性要求较高。 基于电解水的原理设计的水分仪主要有ＨＺ－ ３３２Ａ型气相微量水分仪、Ａｑｕａｖｏｌｔ ＴＭ电解法湿度 分析仪、ＳＦＹ－３０００型库仑法微量水分测定仪、 ＳＹＳＴＥＣＨ公司生产的ＭＭｌ０００。型和ＭＭ２０００型电 解式水分析仪等。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，Ｗｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅ ａｎｄ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ
ｔｒａｃｅ
ｗａｔｅｒ ｉｎ ｇａｓｅｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅｏｒｉｅｓ，ｐｒｏｓ
ＣＯＩＬＳ．Ｓｕｃｈ
ａｓ
ｃａｖｉｔｙ ｒｉｎｇ－ｄｏｗｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｍｅｔｈｏｄ，ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ
ａ弛ｅｎｕｍｅｒａｔｅｄ ａｎｄ ｃａｔｅｇｏｒｉｚｅｄ．ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｕｓｅｆｕｌ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ｄｅｐａｒｔｍｅｎ协．
ｃｏｎｔｒｏｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｆｏｒ
ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ
水分含量
水分含量 水分含量
卡尔费休库仑法
湿度计法 卡尔费休法 卡尔费休法 卡尔费休法 电解法
湿度计、电解式湿度计 和电容式湿度计法 湿度计法包括压电式湿度计 和电容式湿度计法
５ ６
７
水分含量
水分含量 水分含量
卡尔费休法为 仲裁法
８
卡尔费休库仑法
压电水分仪 电解法 电解法 露点法 电解法 电解法或其他 等效方法 光腔衰荡光谱法或 其他等效方法 光腔衰荡光谱法或 电解法为仲裁法
片上导致瑕疵…。
ｌ气体中水分的测定方法
１．１光腔衰荡光谱法
工业生产气体中水分不同于其他气体杂质 （Ｏ：、Ｎ：、ＣＨ。、ＣＯ：等），水分的存留与氢键有 关，氢键比其他作用的范德华力和偶极矩力表现出 更强的吸引力，因此水分被固体表面吸附就很难除 去。一般用长时间吹扫的方法除去气体中的水分， 一束单波长激光进入光腔后，光束在腔镜之间 来回反射。当切断光源后，其能量就会随时间而衰 减，衰减的速度与光腔自身的损耗（包括透射、
使其达到（１—２）Ｘ １０。６含水量，即目前气体中水分 含量的指标。因此，在上述领域中，一般都需要对 微量水分加以监测。 水分的测定分析方法可分为物理方法和化学方 法两大类，如：光腔衰荡光谱法、电解法、露点 法、卡尔费休库仑法、重量法、碳化钙法等。下面 对其中几种主要的方法做简单介绍旧】。
质决定的。各个领域的研究及应用中都涉及到水分 的分析，微电子工业、石油、化工领域尤为突出。 超高纯度气体对于半导体集成电路中所要求的越来 越小的几何特征具有极其重要的作用。经证实，气 体中只要有十亿分之几（１０。９）的水分就可在硅
收稿日期：２０１０—１１－０９
万方数据
８
低温与特气
第２８卷
散射）和腔内被测组分（介质）的吸收有关。对 于给定的光腔，其自身的损耗为常量。光能量衰减 的速度与被测组分的含量有关。被测组分的含量与 其分子在光腔内的密度成正比，分子的密度由衰荡 时间确定。因此可以通过测量光腔衰荡时间来测量 样品中的水分含量呤ｊ。 该方法适用于测定纯气、高纯气中微量水分的 体积分数为０．２×１０一～２０×１０～。基于光腔衰荡 光谱法生产的激光震荡衰减水分分析仪最低检测限 达２×１０一，不但可以快速、准确地分析气体中水
成正比。
卡尔费休库仑法具有精确度高、试剂消耗少、 进样需求少、无需标定、适用范围广、操作简单等 优点。但是必须考虑测定的物质中有无干扰物质 （特别是具有氧化还原性能的物质）存在，根据物 质中水分的含量确定适当的进样量，克服各种影响 测定精度的因素，细心操作，才能得到好的测定结
果。
露点法
当一定体积的气体在恒定的压力下均匀降温 时，气体和气体中水分的分压保持不变，直至气体
ｍｅｔｈｏｄ，ｄｅｗ ｐｏｉｎｔ ｍｅｔｈｏｄ，Ｋａｌｅ—Ｆｉｓｃｈｅｒ ｃｏｕｌｏｍｂ
ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｔｏ
ｍｅｔｈｏｄ，ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｃａｌｃｉｕｍ ｃａｒｂｉｄｅ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ
ｐｒｏｄｕｃｔｓ
ｉｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｇａｓ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇａｓｅｓ；ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ；ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ；ｓｕｍｍａｒｉｚａｔｉｏｎ
气源是仅次于电源的一种动力源，气源同时还 是一种重要的工艺介质，这种双重身份使气体在工 业基础中充当了重要的角色。气体的生产和使用都 要考虑到水分的影响。水有时也被认为是一种
“万能溶剂”，这是由于它的独特的物理和化学性
．水分含量
水分含量 水分含量 水分含量 水分含量 水分含量
露点法为仲裁方法
２８
２９
３０
３１
水分含量
水分含量
３２
３３
水分含量
水分含量 水分含量 水分含量
３４
３５
氪气 天然气 城镇 燃气 二甲醚
３６
卡尔费休库仑电量法 卡尔费休容量法 ２
以卡尔费休库仑电量法的 闪蒸进样方法为仲裁法
１．５重量法
重量法是让所测气流经某一干燥剂，其所含水 分被干燥剂吸收，精确称取干燥剂吸收的水分含 量，与样气体积之比即为样气的湿度。比如工业用 液氯和工业六氟化硫中水分含量用此方法来测定， 通过已称量的五氧化二磷吸收管吸收氯气中的水 分，用无水高氯酸镁吸收六氟化硫中的水分。 该方法的优点是原理简单、成本低，易于被广 大实验室所采用，该方法亦可用于腐蚀性气体中水 分含量的测定。缺点是具体操作比较繁琐，精度不 高，尤其是必须得到足够量的吸收水质量（一般 不小于０．６ ｇ），对于含微量水分的气体不适用，该 方法仅适用于水分含量较高的工业级气体。 １．６碳化钙法 碳化钙法是一种间接测定水分含量的方法，其 原理是气体以恒定的流量通过碳化钙反应管，在这 里水与碳化钙反应生成乙炔，随后进入带有氢焰离 子化检测器的气相色谱仪测定乙炔的浓度，并计算 水的含量。反应式为：
检测项目 水分含量 分析方法 电解法 露点法 电解法 露点法 电解法 电解法 电解法 露点法 电解法 露点法 电解法 露点法 露点法 电解法 露点法 电解法 露点法 露点法 露点法为仲裁方法 露点法为仲裁方法 露点法为仲裁方法 备注 露点法为仲裁方法
类别
产品名称 纯氩
２５ ２６
２７
高纯氩 纯氦 高纯氦 纯 气 和 高 纯 气 纯氖 纯甲烷 纯氧、高纯氧和超纯氧 纯氮、高纯氮和超纯复 纯氢、高纯氢和超纯氢 氙气
中的水分达到饱和状态，该状态下的温度就是气体
的露点。通常是在气体流经的测定室中安装镜面及
其附件，通过测定在单位时间内离开和返回镜面的 水分子数达到动态平衡时的镜面温度来确定气体的 露点。一定的气体湿度对应一个露点温度；一个露 点温度对应一定的气体湿度。因此测定气体的露点 温度就可以测定气体的湿度。由露点可以得到绝对 湿度，由露点和所测气体的温度可以得到气体的相 对湿度。 该方法适用于氢、氧、氮、氦、氖、氩、氪、 氙、氧化亚氮、六氟化硫等气体以及由它们能够组 成的混合气体中微量水分的测定，不适用于在水分 冷凝前就冷凝的气体以及能与水分发生反应的气 体。测量的露点范围是０一一１００℃。该方法的主 要优点是精度高，尤其是在采用半导体制冷和光电 检测技术后，不确定度甚至可达０．１℃；缺点是响 应速度较慢，尤其是在露点一６０℃以下，平衡时 间甚至达几个小时，而且此方法对样气的腐蚀性及 清洁性要求较高，否则会影响光电检测效果或产生 “伪结露”造成测量误差。 露点仪的典型代表为爱尔兰的ＰＡＮＡＭＥＴＲＩＣＳ 公司、英国的Ｓｈａｗ公司及英国ＭＩＣＨＥＬＬ公司的 ＥＡＳＩＤＥＷ系列。密析尔ＭＩＣＨＥＬＬ便携式露点仪 ｃｅ砌臌可做到精度±ｌ℃。
其他等效方法 电解法或其他等效方法 电解法或其他等效方法 露点法 重量法 电解法 露点法
光腔衰荡光谱法为仲裁法
电解法为仲裁法 电解法为仲裁法
电子工业用气体氦 电子工业用气体氩
医
医用及航空用氧
用
２３
气 体
医用氧化亚氮
水分含量
重量法为仲裁法