气相色谱法分析温室气体

引言

       氧化亚氮（N2O，笑气），二氧化碳（CO2）和甲烷被认为是很强的温室气体。这些气体在大气中反射，终止热量进出地球所以被称为温室气体效应。持续测量温室气体可以深入了解排放的来源，帮助我们战胜气候变化。一个特殊定制的赛里安 456 气相色谱仪用于分析含有水蒸气的大气空气基体中的 3 种温室气体。

实验

       一台 SCION 456GC 配备了气体进样针，PWOC 1041 进样器，TCD，ECD 和 FID 检测器。2个通道每个通道有 1 到 2个检测器。在第 1 通道进样后，CO2 和 CH4 从空气中分离。TCD检测 CO2，后面串接的 FID 检测 CH4。第 2 通道的 ECD 检测从空气中分离的 N2O。水被反吹放空。图 1 是温室气体分析仪的原理图。需要 4 根色谱柱来完成分析, 都是1/8 英寸内径的不锈钢填充柱。2 根是用于从基体中预分离的色谱柱，后面的 2 根是完成全部分离的色谱柱。表 1 是这 4 根色谱柱在本方法中的作用。

图 1. 温室气体分析仪原理图

表 1. 4 根色谱柱的作用

表 2 是温室气体分析仪的分析参数

表 2. 分析参数

结果

       分析仪的配置可以获得 3 张色谱图。图 2 是 TCD 通道分析 CO₂。图 3 是 CH₄ 在 FID 通道上出的峰。图 4 是 N₂O 在 ECD 通道上的分析色谱图。

图 2. 从氧气氮气中分离出 1000ppm 的 CO₂

图 3. 从氧气和氮气中分离的 5ppm 的 CH₄

图 4. 从大量的氧气中分离出 1ppm 的 N₂O

       系统的适应性和重复性测试是通过连续进 10 次一个测试样品完成的。表 3 是详细的重复性数据。对所有的分析物的重复性的相对标准偏差 RSD 均小于 2%展示了优秀的重复性。

表 3. 峰面积的重复性数据

       这种配置的分析仪也可以扩展到分析 CFC’s（氯氟碳化物）和 SF6（六氟化硫）中 N2O 的测定。图 5 是扩展 ECD 通道对 SF6 的分析。

图 5. 从 N₂O 中分离 1ppbSF6

结论

       一台 SCION456 气相色谱仪配置成温室气体分析仪用于一次运行完成二氧化碳，甲烷和氧化亚氮的分析。极好的重复性显示此系统wan美的适合温室气体的分析。也有高度灵活的应用范围比如很容易扩展到 CFC’s 和 SF6 的分析。