气相色谱法测定氯化氢气体中微量水分

韦加海

（广西柳化氯碱有限公司，广西 柳州545699）

随着氯碱产业的不断发展，氯下游产品也不断涌现，在大多数氯产品的生产中，都必须尽量除去原料氯化氢气体中的水分。目前，普遍采用重量法和卡尔菲休水分测定法对氯化氢气体中的水分进行测定。结果表明，这2 种分析方法测定的结果准确度都很高，都可以作为生产中控脱水的分析方法，重量法虽操作简单，所需分析仪器价廉易得，但比较麻烦费时， 而卡尔菲休水分测定法却不够经济环保。笔者通过实践与总结，发现采用气相色谱法测定氯化氢中的水分不仅快速、准确，而且也更为经济环保。

1 气相色谱法测定原理

利用电石能与微量水迅速反应生成乙炔[1]，再通过气相色谱仪测定乙炔含量来换算出氯化氢气体中的水含量。反应式为：

2H2O+CaC2→C2H2+Ca（OH）2

由理想气体状态方程与阿伏加德罗定律可知：当T，p 一定时V，n 成正比，即n=V/R 可推算出氯化氢气体中微量水的含量，公式如下：

W%=2VH2OMH2O/（2VH2OMH2O+VHClMHCl）×100

2 实验

2.1 仪器

岛津GC-2014C 型气相色谱仪（简称GC，日本岛津公司），TCD 检测器，1 mL、100 mL 注射器，U 型管，吸收瓶。

2.2 试剂

乙炔（纯度＞99.99%），15%NaOH 溶液。

2.3 色谱条件

色谱柱：GDX301；

温度：柱温60 ℃，汽化室120 ℃，检测器130 ℃，桥流80 mA；

流量：氢气（载气）流量30 mL/min；

工作站：浙江大学N2000 色谱工作站。

2.4 实验方法

2.4.1 标准曲线的绘制

分别抽取0.1 mL、0.5 mL、1.0 mL 乙炔气体 （纯度＞99.99%）注入已充入氮气和放有几粒玻璃珠的100 mL 注射器内，摇匀放置5 min 后分别取1.0 mL进色谱仪。测定数据、标准曲线见图1。

2.4.2 气相色谱法对氯化氢气体中的水分的测定

将含水的氯化氢气体通过填充好电石的U 型管，用NaOH 溶液吸收瓶吸收氯化氢气体，通气十分钟左右后，用100 mL 注射器在U 型管与NaOH 溶液吸收瓶之间收集五十毫升左右的混合气体，再取1.0 mL 混合气体气进色谱仪测定其中的C2H2的含量。平行测定数据见图2、图3。

图2 样品平行测定结果

由公式（1）计算出氯化氢气体中水的含量为：

图3 样品平行测定结果2

3 重量法对氯化氢气体中的水分的测定

将含水的氯化氢气体通过已填充无水氯化钙的U 型管，用NaOH 溶液吸收瓶吸收氯化氢气体，通过对无水氯化钙、NaOH 吸收液前后重量来计量[2]。其测定结果见表4。

表4 重量法测定结果

4 卡尔菲休水分测定法对氯化氢气体中的水分的测定

卡尔·费休水分测定法是一种非水溶液中的氧化还原滴定法[2]，其滴定的基本原理是碘在氧化二氧化硫时，需要一定量的水参与反应，化学反应方程式如下：

卡氏试剂中含有分子碘而呈深褐色，当含有水的试剂或样品加入后， 生成甲基硫酸化合物（RNSO4R1）而使溶液变成黄色，由此可用目测法判断终点，即由浅黄色变成橙色，因仪器设备有限，而目测法误差较大，所以笔者在此没有做对照实验。

5 结论

通过比较实验结果可认为，采气相色谱法和重量法测定氯化氢气体中的微量水分，结果基本上一样，但气相色谱法不仅速度快，而且结果相对偏差较小。采用重量法耗时比较长，且结果相对偏差也比较大。

［1］刘明峪，胡士华.电石法测定碳铵水分的研究——反应效率与误差成因的探讨.化肥工业，1989（3）.

［2］氯化氢中水分测定方法的探讨.中国氯碱，2008（7）.