摘要：本研究旨在探索工业丙烯中痕量一氧化碳的测定方法，采用气相色谱仪GC2010作为分析工具，配置了十通阀进样反吹装置、镍转化炉催化加氢装置和氢火焰离子化检测器，以提高分析灵敏度和准确度。通过建立不同浓度一氧化碳标准气体的定量分析曲线，优化色谱柱选择与操作条件，实现了对工业丙烯样品中一氧化碳含量的精确测定。实验结果显示，所建方法具有高回收率（98.1%~101%）和良好精密度（RSD为2.7%~5.8%），确保了一氧化碳测定的准确性和重复性。此外，实际样品测试表明该方法适用于流出口及罐中丙烯中一氧化碳的监测，为工业生产提供了重要的质量控制手段。

　　关键词：工业丙烯；一氧化碳；方法测定

      工业丙烯作为一种重要的化工原料，其纯度直接影响到下游产品的质量和生产过程的安全性。一氧化碳作为丙烯中的一种有害杂质，即使在痕量水平也会对催化剂的活性产生负面影响，降低产品品质，甚至带来安全隐患。目前，针对工业丙烯中一氧化碳的检测方法主要有气相色谱法、红外光谱法等。这些方法各有优势，但也存在一些不足之处。例如，气相色谱法在检测低浓度一氧化碳时灵敏度和选择性不足.;而红外光谱法则可能受到样品中其他成分的干扰，影响测定结果的准确性。此外，现有研究多集中在改善分析仪器的性能上，较少涉及样品前处理及分析条件的优化，这限制了测定方法在实际应用中的精度和可靠性。鉴于此，本研究旨在开发一种高灵敏度、高准确性的工业丙烯中痕量一氧化碳测定方法。首先，通过优化气相色谱仪的配置和操作条件，提高分析的灵敏度和选择性;其次，探讨合适的样品前处理方法，以减少样品基质对一氧化碳测定的干扰;最后，通过建立标准曲线并进行回收率和精密度验证，确保方法的准确性和重复性。

　　1实验准备

　　在工业丙烯中痕量一氧化碳的测定方法研究中，实验准备阶段采用GC2010气相色谱仪作为主要分析工具，该设备配备有十通阀进样反吹装置(定量管容积为5m),以及镍转化炉催化加氢装置和氢火焰离子化检测器，这些配置能够有效提高样品分析的灵敏度和准确度。色谱工作站选择SHMADZU GCsolution以实现对数据的高效处理和管理。

　　为了进行精确的量化分析，需要准备不同浓度的一氧化碳混合气体标样。这些标准气体应购买具备相应的质量证明的产品，以确保其浓度的准确性和可靠性。通过这些标准气体，可以建立一氧化碳的定量分析曲线，为后续样品中一氧化碳含量的准确测定提供 基础 。在色谱条件的设置上，一氧化碳测定用色谱柱 及操作条件如表 1 所示，通过精确控制可以最大限度 地提升色谱分离的效率和选择性，从而确保一氧化碳 与其他可能存在的干扰物质的有效分离。

       2实验流程

       在探索工业丙烯中微量一氧化碳测定方法的过程中，实验参数的精准选择显得尤为关键。色谱柱的筛选作为基础工作的出发点，其中2 mx2 mm规格的Porapak Q柱被采用作为预分离柱，它具备将一氧化碳、甲烷以及二氧化碳与C2以上组分有效分离的能力。随后，这些经过初步分离的组分被进一步送入同样规格为2 mx2mm的TDX-01分析柱，以期获得更加优异的分离效果。通过这一系列的精细操作，最终获得的色谱图清晰地展示了分离结果，详见图1[4]。

　　深入的研究表明，色谱柱的温度对分析时长和分离效果具有显著的影响。在经过仔细考虑后，决定将色谱柱的温度设定为90℃。此外，定量管的体积与仪器灵敏度之间存在直接的关联性，通过增加样本进样量来提升灵敏度被证实是一种有效的策略。经过对比实验后，选择了5 mL的定量管。

　　选择合适的阀时间程序对于缩短分析过程至关重要。当样品中存在C2以上的重组分时，必须通过反吹操作将其去除，否则将导致分析时间的显著延长。在测定微量一氧化碳和二氧化碳的过程中，反吹阀开启时间的细微调整对色谱峰的影响较小。然而，在进行痕量级测定时，这种时间上的微小变化却会对色谱峰产生显著影响。经过多次实验验证，最终确定了反吹阀的最佳开启时间为1.8 min。

　　此外，混合气体标样的选择也具有至关重要的意义。通常情况下，一氧化碳和二氧化碳的混合气体标样以氮气作为底气，这适用于常量和微量成分的分析。然而，在痕量级分析中，随着仪器灵敏度的提升，氮气会对一氧化碳峰的基线造成显著的变化，进而影响色谱峰积分的准确性。因此，将混合气体标样的底气由氮气更换为乙烯气，实验结果证明这一调整极大地提高了分析的准确性[5]。

　　3实验结果分析

　　3.1标准曲线及检出限

　　在对工业丙烯中痕量一氧化碳的测定方法进行研究时，本项研究采纳了外标法定量分析技术。通过精确测定不同浓度级别的一氧化碳与二氧化碳混合气体标准样品，成功建立了组分浓度与峰面积之间的线性关联模型。详细操作包括：对一系列购买的标准气体样品进行了严格测试，这些样品的一氧化碳体积浓度分别为20、100、500、2 000μL/m3，而二氧化碳的体积浓度则分别为100、200、500、5 000μL/m3。在实验中，本文将组分浓度作为横坐标，而将峰面积作为纵坐标，通过这种方法成功地绘制出了一条标准曲线。在特定的一氧化碳体积浓度范围内，即20μL/m3~2 mL/m3之间，以及特定的二氧化碳体积浓度范围内，即100μL/m3~5 mL/m3之间，组分体积浓度与峰面积之间展现出了显著的线性相关性。这意味着，在这个浓度范围内，随着组分浓度的增加，峰面积也会相应地增加[6]。

　　在探讨使用体积浓度的一氧化碳（10μL/m3）和二氧化碳（50μL/m3）标准气体样品时，我们面临了一些挑战，即这些气体样品在配制过程中出现了较大的误差，从而影响了其准确使用。首先需要了解的是超低浓度的一氧化碳和二氧化碳气体标准样品的配制过程是非常复杂的，这主要是因为这些气体的浓度非常低，因此在配制过程中需要非常精确的操作和控制。然而，由于各种因素的影响，如环境条件、设备精度等，我们在配制过程中还是出现了一些误差。因此，基于实验操作的实际可行性以及保证分析结果的准确性和可靠性的双重考量，本研究确定的方法检出限为一氧化碳体积分数20μL/m3。

　　3.2回收率及精密度

　　在工业丙烯中痕量一氧化碳的测定方法研究中，回收率及精密度的评估是确保方法准确性和重复性的重要环节。通过按照实验方法，对购买的不同浓度的一氧化碳和二氧化碳标准气体样品进行测定，并在相同条件下平行进样分析6次，可以有效地评估该方法的回收率及精密度。

　　回收率及精密度实验结果如表2所示，一氧化碳在不同浓度下的回收率范围为98.1%~101%，相对标准偏差（RSD%）为2.7%~5.8%。这表明所建立的方法在一氧化碳的测定中具有较好的准确性和重复性。同样，二氧化碳的回收率及精密度也通过类似的方式进行评估，结果显示该方法同样适用于二氧化碳的准确测定。

　　3.3样品实测

　　在工业丙烯中痕量一氧化碳的测定方法研究中，通过对流出口丙烯和罐中丙烯两个样品进行分析，可以进一步评估该方法在实际工业应用中的可靠性。一氧化碳实际样品的测定结果如表3所示，流出口丙烯样品中一氧化碳的体积浓度为107μL/m3，而罐中丙烯样品中一氧化碳的体积浓度为104μL/m3。这些结果表明，无论是流出口还是罐中的丙烯样品，其中一氧化碳的体积浓度都可以通过本研究建立的方法准确测定。

　　通过对不同来源的丙烯样品进行对比分析，可以观察到生产过程中一氧化碳含量的变化情况。这一观察结果不仅证明了测定方法的准确性和适用性，还为工业生产提供了重要的质量控制手段。通过实际样品测定，可以验证该方法的准确性和适用性，并为工业生产提供重要的质量控制手段。同时，对不同来源的丙烯样品进行对比分析，还可以了解生产过程中一氧化碳含量的变化趋势、评估生产过程中的风险和不确定性，并采取相应的措施进行改进和控制。

　　4结论

　　本研究成功开发了一种针对工业丙烯中痕量一氧化碳的高灵敏度和高准确性的测定方法。通过优化气相色谱仪的配置和操作条件，提高了分析的灵敏度和选择性，结合适当的样品前处理方法，有效减少了样品基质对一氧化碳测定的干扰。实验结果表明，该方法具有较好的回收率和精密度，能够准确测定工业丙烯中低至20μL/m3的一氧化碳体积分数。这不仅满足了工业生产中对于丙烯纯度控制的严格要求，也为保障下游产品质量和生产过程的安全性提供了有力支持。本文针对现有研究方法的不足进行了改进和优化，本研究的方法和结论为工业丙烯中痕量一氧化碳的测定提供了新的技术手段，具有重要的实际应用价值。未来研究可以进一步探讨该方法在其他烃类气体中一氧化碳测定的适用性，以及结合在线监测技术实现工业生产过程的实时控制，从而进一步提升工业生产效率和产品品质。此外，研究还可以扩展到其他有害气体的检测，为工业气体的全面质量控制提供技术支持。

　　参考文献

　　[1]国家标准化委员会.工业用乙烯、丙烯中微量一氧化碳、二氧化碳和乙炔的测定气相色谱法：GB/T 3394—2023[S].北京：中国标准出版社，2023.

　　[2]荣晓迪.烯丙基醚类一氧化碳荧光探针的制备与应用[D].济南：济南大学，2023.

　　[3]陈自洋.基于机器视觉的丙烯聚合过程液位检测系统设计[D].合肥：合肥学院，2023.

　　[4]刘慧，时自立，席高峰，等.气相色谱法分析聚合级丙烯中微量一氧化碳、二氧化碳[J].聚酯工业，2022，35（4）：36-40.

　　[5]张瑶瑶.一氧化碳/二氧化碳与环氧烷烃的催化转化[D].杭州：浙江大学，2021.

　　[6]姜连成.丙烯中微量一氧化碳、二氧化碳含量测定方法优化[J].石化技术，2020，27（11）：4-6.