定值痕量溶解CH4标准实验溶液的配制试验研究.docx

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定值痕量溶解CH4标准实验溶液的配制试验研究

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摘?要：本文依据亨利定律和道尔顿分压定律设计了一套配制10-9～10-8mol/L浓度范围的甲烷试验水标准溶液的试验方法。先通过加热沸腾逸散、真空抽提、氩气置换等方式降低试验水中甲烷浓度获得试验水原液，再采用定值加入法实测出试验水中甲烷的亨利系数，最后依据实测的亨利系数计算应向原液中加入甲烷标气的量，并利用顶空平衡-气相色谱法进行检验，获得目标浓度甲烷试验水标准溶液。实验结果表明，应用该方法配制10-9-10-8mol/L浓度范围的甲烷标准实验溶液科学、准确、有效。

关键词：标准溶液?加入法?亨利系数?顶空色谱法?检验

：X83??????????????????：A???????????：1674-098X（2020）02（b）-0113-04

Abstract：AccordingtoHenrysLawandDaltonsLawofpartialpressure，asetoftestmethodisdesignedtopreparemethanetestwaterstandardsolutionintheconcentrationrangeof10-9～10-8mol/L.Firstly，themethaneconcentrationinthetestwaterisreducedbyheatingboilingescape，vacuumextractionandargonreplacement，onthesametimethetestwaterstocksolutionismade，thentheHenryCoefficientofmethaneinthetestwaterismeasuredbytheconstantadditionmethod，finally，quantitativemethanestandardgasshouldbeaddedtothestocksolutionaccordingtothemeasuredHenryCoefficient，andthetestiscarriedoutbyheadspacebalancegaschromatographytoobtainthetargetconcentrationmethanetestWaterteststandardsolution.Theexperimentalresultsshowthatthemethodisscientific，accurateandeffectivetopreparemethanestandardexperimentalsolutionintheconcentrationrangeof10-9-10-8mol/L.

KeyWords：Atandardsolution;Additionmethod;HenleyCoefficient;Headspace-GCtechnology;Verification

标准物质在校准测量仪器、评价测量分析方法、质量控制等方面发挥着重要而基础的作用[1-2]。在计量、分析测试中通常需要使用与之基体相近的标准物质对分析仪器进行校準，才能实现对目标物质成份的定性、定量分析，以此保证测量结果的准确性、有效性。标准物质的应用范围十分广泛，近年来在海域天然气水合物调查领域，随着水中低含量溶解甲烷检测仪器的出现，其检定与校准需求日益增长，而10-9～10-8mol/L浓度范围的痕量甲烷标准溶液尚属标准物质的空白领域[3]，痕量溶解甲烷标准实验溶液的研制已成为化学、环境、海洋学、地球化学等学科发展的重要研究课题。前人有关标准气体的配制主要采用静态配气法、称重法、动态法等[3-4];有关液态、固态等不易挥发类物质标准溶液的配制，通常采用直接法、标定法等[5-6]。本文基于亨利定律和道尔顿分压定律，针对10-9～10-8mol/L浓度范围的痕量甲烷标准溶液的配制，提出了一种试验方法，通过测定水溶液的亨利系数，利用定气配液装置配制目标浓度的甲烷标准溶液，并用顶空平衡-气相色谱法[7-8]验证了试制溶液的准确度。

将目标溶液浓度CL目标和亨利系数K代入式（7）得配液系统顶空中CH4浓度CG目标，再将CG目标代入（13）式，即可得到配制目标溶液的CH4加量Ma