一种测定液化一氯甲烷中微量水分的方法

摘要

本发明提供了一种测定液化一氯甲烷中微量水分的方法，解决了现有技术中液化一氯甲烷中微量水分的准确测试难度大、精度低的技术问题。该方法包括下述步骤：（1）取样，采用取样钢瓶取样，（2）检测，采用的检测装置为卡尔费休水分测定仪进行检测。本发明提供的测定液化一氯甲烷中微量水分的方法，采用KF库仑法，对取样装置、取样过程、进样过程及检测参数进行了调整，对传统的卡尔费休库仑法进行修正，提高了检测方法的精密度和准确度，本测试方法可满足工程验收测试需要，以及日常产品质量监控。

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定液化一氯甲烷中微量水分的方法。

背景技术

一氯甲烷是重要的化工原料，一氯甲烷中水分含量是评价产品质量的一个重要指标。随着化工技术的改进，-氯甲烷中水分含量可低至10PPM以下。一氯甲烷沸点为-23.79℃，产品常液化后，用钢瓶包装运输与出售。

因一氯甲烷为液化气体，水分的准确测试难度较大。现在存在的分析测试方法有五氧化二磷吸收称重法、卡尔·费休库仑法、卡尔·费休容量法和电解法；五氧化二磷吸收称重法的准确性和精密度均较差，适用性不强；电解法对气态低水分含量的测定较适用，一般应用于在线测试方面，对液化气中水分测定不太适用，因测试系统需要大量的样品气体对测试管路进行吹扫与平衡，而且标准气很难配制，仪器校准难度大，国家和行业标准中也应用卡尔·费休库仑法和容量法进行测定，同样也存在这一问题。

另外，因液化气的挥发，要吸收大量的热，样品中的水分在挥发过程中会产生组份歧视现象，使水分测定值偏低。而且样品的气化吸热致使管道表面凝集空气中的水分，影响测试的准确度。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

1、现有技术中液化一氯甲烷中微量水分的准确测试难度大、精度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测定液化一氯甲烷中微量水分的方法。以解决现有技术中液化一氯甲烷中微量水分的准确测试难度大、精度低的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种测定液化一氯甲烷中微量水分的方法，包括下述步骤：

(1)取样

采用取样钢瓶取样，所述取样钢瓶的两端分别设有取样进口阀和取样出口阀，所述取样进口阀和取样出口阀上分别连接有取样进样管和取样出样管；所述取样出样管的另一端与一氯甲烷的贮槽连接；所述取样出样管出口的压力低于贮槽的压力；

取样时，采用全密封方式进行取样，打开取样钢瓶上的针型阀，接着打开取样进口阀和取样出口阀，样品从取样口流出，经过取样钢瓶，进入贮槽，先用一氯甲烷样品冲洗取样钢瓶，再取样；

停止取样时，依次关闭取样出口阀、取样钢瓶上的针型阀和取样进口阀，取样完成；

(2)检测

采用的检测装置为卡尔费休水分测定仪进行检测，所述检测装置还包括将取样钢瓶倾斜放置的钢瓶支架、设置在钢瓶支架下侧的称重装置、弹性石英毛细管和卡尔费休水分测定仪；所述弹性石英毛细管的一端伸入取样钢瓶内且与取样钢瓶密封连接，所述弹性石英毛细管的另一端伸入卡尔费休水分测定仪的电解池内；所述弹性石英毛细管的外侧设有恒温装置；

调整卡尔费休水分测定仪的工作参数为：评估：50mv；动态范围：70mv；最大电解速率：2240μg/min；最小电解速率15ug/min，极化电缆：10uA；停止漂移：5μg/min；相对漂移：5ug/min；开始漂移：20ug/min；暂停滴定：10s；

待卡尔费休水分测定仪稳定后，安装好检测装置和取样钢瓶，并称取取样钢瓶的初始重量W1；打开取样钢瓶的针型阀开始进样，待卡尔费休水分测定仪上显示绝对水分大于300ug后，关闭取样钢瓶的针型阀停止进样；擦干取样钢瓶表面，称取钢瓶的终重量W2，得到进样量并将进样量输入卡尔费休水分测定仪，得出检测结果。

进一步的，所述步骤(1)中，取样前将取样钢瓶至少干燥器中干燥24h；

进一步的，所述步骤(1)中，取样时，间隔1-3min摇动一次取样钢瓶，冲洗取样钢瓶死角的水分，重复4-5次。

进一步的，所述步骤(1)中，取样完成后，将取样钢瓶放入干燥器中保持干燥。

进一步的，所述步骤(1)中，在取样时，取样钢瓶安装在钢瓶支架上；所述钢瓶支架包括工作台、用于安装取样钢瓶的固定支台和用于安装取样钢瓶的滑动支台；其中，所述固定支台与滑动支台均安装在工作台上；所述工作台上还设有多个直线导轨；所述滑动支台底部开设有多个通孔；所述通孔内安装有与直线导轨配合的滑块；所述直线导轨上设有自锁装置。

进一步的，所述滑动支台上端开设有与取样钢瓶外形相匹配的弧形凹槽一，所述弧形凹槽一相对的两个侧壁上设有固定取样钢瓶的顶柱；所述顶柱螺纹连接在滑动支台上；所述顶柱靠近取样钢瓶的一端还设有缓冲垫；所述固定支台的顶部开设有与取样钢瓶外形相匹配的弧形凹槽二；所述固定支台通过螺栓固定在工作台上。

进一步的，所述步骤(2)中，所述恒温装置为水浴装置。

进一步的，所述步骤(2)中，当一氯甲烷中水分含量小于20mg/Kg时，卡尔费休水分测定仪的进样量为5-10g；当一氯甲烷中水分含量大于20mg/Kg时，卡尔费休水分测定仪的进样量为2-5g。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

本发明提供的测定液化一氯甲烷中微量水分的方法，采用KF库仑法，对取样装置、取样过程、进样过程及检测参数进行了调整，对传统的卡尔费休库仑法进行修正，提高了检测方法的精密度和准确度，本测试方法可满足工程验收测试需要，以及日常产品质量监控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中钢瓶支架的结构示意图(主视图)；

图2为本发明实施例中钢瓶支架的结构示意图(俯视图)；

图3为为本发明实施例中钢瓶支架的结构示意图(侧视图)；

图4是本发明实施例检测状态时的连接示意图；

图5是本发明实施例中检测时取样钢瓶与弹性石英毛细管的连接示意图。

图中：1、工作台；2、固定支台；3、滑动支台；4、直线导轨；5、滑块；6、弧形凹槽一；7、顶柱；8、弧形凹槽二；9、取样钢瓶；10、弹性石英毛细管；11、卡套；12、固定螺帽；13、密封垫圈；14、塑料隔垫；15、卡尔费休水分测定仪；16、称重装置；17、钢瓶支架；18、水浴装置；19、干燥管；20、电解池。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1所示：

实施例1：

如图1-图5所示：

采用的钢瓶支架17的结构：

钢瓶支架包括工作台1、用于安装取样钢瓶9的固定支台2和用于安装取样钢瓶9的滑动支台3；其中，所述固定支台2与滑动支台3均安装在工作台1上；所述工作台1上还设有多个直线导轨4；所述滑动支台3底部开设有多个通孔；所述通孔内安装有与直线导轨4配合的滑块5；所述直线导轨4上设有自锁装置。

所述滑动支台3上端开设有与取样钢瓶9外形相匹配的弧形凹槽一6，所述弧形凹槽一6相对的两个侧壁上设有固定取样钢瓶9的顶柱7；所述顶柱7螺纹连接在滑动支台3上；所述顶柱7靠近取样钢瓶9的一端还设有缓冲垫，避免固定取样钢瓶9时对其造成损伤；所述固定支台2的顶部开设有与取样钢瓶9外形相匹配的弧形凹槽二8；所述固定支台8通过螺栓固定在工作台1上。

本发明提供的一种测定液化一氯甲烷中微量水分的方法，包括下述步骤：

(1)取样

采用取样钢瓶9取样，取样前将取样钢瓶9至少干燥器中干燥24h，在取样时，取样钢瓶9安装在钢瓶支架17上；所述取样钢瓶9的两端分别设有取样进口阀和取样出口阀，所述取样进口阀和取样出口阀上分别连接有取样进样管和取样出样管；所述取样出样管的另一端与一氯甲烷的贮槽连接；所述取样出样管出口的压力低于贮槽的压力；

具体的，所述取样出样管的另一端通过贮槽钢瓶与一氯甲烷的贮槽连接；取样钢瓶9中的压力一般在10kg左右，在取样出样管的另一端连接压力低于取样钢瓶9压的贮槽钢瓶，就实现了取样出样管出口的压力低于贮槽的压力。

取样时，采用全密封方式进行取样，打开取样钢瓶9上的针型阀，接着打开取样进口阀和取样出口阀，样品从取样口流出，经过取样钢瓶，进入贮槽，间隔1-3min摇动一次取样钢瓶9，冲洗取样钢瓶9死角的水分，重复4-5次，再取样；

停止取样时，依次关闭取样出口阀、取样钢瓶9上的针型阀和取样进口阀，取样完成；取样完成后，将取样钢瓶9放入干燥器中保持干燥；

(2)检测

采用的检测装置为卡尔费休水分测定仪进行检测，所述检测装置还包括将取样钢瓶9倾斜放置的钢瓶支架17(前述已经对钢瓶支架17的结构进行了详细说明)、设置在钢瓶支架7下侧的称重装置16(优选为电子天平)、弹性石英毛细管10和卡尔费休水分测定仪15；所述弹性石英毛细管10的一端伸入取样钢瓶9内且与取样钢瓶9密封连接，所述弹性石英毛细管10的另一端伸入卡尔费休水分测定仪15的电解池20内；所述弹性石英毛细管10的外侧设有水浴装置18；所述电解池20上设有连接有干燥管19，图4中的箭头a为排空方向。

弹性石英毛细管10与取样钢瓶9密封连接的方式如图5所示，具体为：

在弹性石英毛细管10的外侧依次设有卡套11和固定螺帽12，在进行密封连接时在卡套11与取样钢瓶9间加设有密封垫圈13和塑料隔垫14，用以密封。

调整卡尔费休水分测定仪的工作参数为：评估：50mv；动态范围：70mv；最大电解速率：2240μg/min；最小电解速率15ug/min，极化电缆：10uA；停止漂移：5μg/min；相对漂移：5ug/min；开始漂移：20ug/min；暂停滴定：10s；

待卡尔费休水分测定仪15稳定后，安装好检测装置和取样钢瓶9，并称取取样钢瓶9的初始重量W1；打开取样钢瓶9的针型阀开始进样，待卡尔费休水分测定仪15上显示绝对水分大于300ug后，关闭取样钢瓶9的针型阀停止进样；擦干取样钢瓶9表面并将进样针擦干，快速称取取样钢瓶9的终重量W2，采用减量法得到进样量并将进样量输入卡尔费休水分测定仪15，得出检测结果。

二、实验例：

1、按实施例1中的测定方法对液态的一氯甲烷产品中的水分测定方法进行精密度实验，取七批不同的一氯甲烷产品，共7个样品，每批次进行七次实验，计算相应标准偏差，测试结果见表1。

表1一氯甲烷中水分含量测试结果(mg/kg)

由表1表明，实施例1中测定方法对液化一氯甲烷中微量水分含量的测试，因考虑去除取样钢瓶、取样管线、进样管线、取样、进样等各环节对测试结果的影响，并对仪器检测参数进行了优化，测试精密度(相对标准偏差为0.45％-3.10％)得到了很大提高，为液化一氯甲烷中微量水分的准确测定奠定了条件。

2、应用在线对比的方法来验证实施例1中测定方法的可靠性。

在线设备采用五氧化二磷的吸收电解法原理来测试气态氯甲烷中的水分浓度，仪器由西班牙阿拉贡提供，有较强的可靠性。现把实验室测试结果与在线结果进行比较，并计算其相对偏差。详细结果见表2。

表2实施例1中测定方法与在线监测结果对比

由表2表明，实施例1中测定方法与在线测试结果的相对偏差在0.087％-8.09％之间，两种设备及方法测量结果无显著性差异。因此由以上数据可以证明本方法的准确性和可行性。因此液态一氯甲烷中微量水分可以用本方法进行测试监控。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。