第31卷第5期2011年10月
山西化工Vol．31No．5
SHANXI CHEMICAL INDUSTRY Oct．2011
分析与测试
气相色谱法测定煤焦油中萘含量
郑智峰
（国家煤及煤化工产品质量监督检验中心，山西
太原030012）
5毛细管柱（30m ×0．32mm ×摘要：介绍了煤焦油中萘含量的毛细管气相色谱测定方法，采用DB-0．25μm ）和氢火焰离子化检测器（FID ），并用外标法对煤焦油中萘含量进行定量，所测定的结果具有良好的准确度和精密度，样品的回收率在99．48%～100．51%。整个试样分析时间不超过15min ，可作为检测煤焦油中萘含量的有效方法之一。关键词：煤焦油；萘含量；毛细管气相色谱；外标法中图分类号：O657．7
文献标识码：A
文章编号：1004-7050（2011）05-0020-02
表1
进样口温度/℃检测器温度/℃
柱温
氢气流量/mL·min 空气流量/mL·min
－1－1－1
引言
色谱条件
200250
起始温度160℃，保持5min ；
以40℃/min速度升温至250℃，保持2min
35350350．250∶1
煤焦油及其馏分中含有质量分数2%～20%的
萘，准确地测定萘的含量是焦化厂的一项重要工作。目前，煤焦油中萘含量的测定方法主要有蒸馏-结晶
［1］
色谱（填充柱）法。结晶法的误差大，法和萃取-分析时间长，而填充柱分析法操作步骤较为繁琐。
本文采用毛细管色谱柱法分析煤焦油中萘含量，取得了较理想的效果。
尾吹气流量mL ·min
进样量/μL 分流比
1
1．1
实验部分
实验仪器
Agilent 6890气相色谱仪；Chemstation 工作站；Agilent 7683系列自动液体进样器；氢火焰离子化检
［2］
质，不能直接将样品注入毛细管色谱柱，因此选择
合适的溶剂尤为重要。本实验分别用丙酮、苯、甲苯、石油醚等有机溶剂进行了对比实验，发现用甲
［3］
苯作溶剂是一种较理想的选择。
1）准确称取0．02g 萘（准确至0．0001g ），用一定量的甲苯溶于10mL 容量瓶中，加溶剂至刻度线，摇匀，冷冻保存作为标样备用。
2）准确称取0．5g 煤焦油样品（准确至0．0001g ），用一定量的甲苯溶解并转移至25mL 容量瓶中，加溶剂至刻度线，摇匀，作为待测试剂备用。1．4
实验方法
调整色谱仪达到1．2中所述的色谱条件，待整
测器（FID ），载气为99．99%高纯氮气
1．2色谱柱及色谱条件
。
5弹性石英毛细管柱（30m ×色谱柱为DB-0．32mm ×0．25μm ）。色谱条件见表1。
1．3标样及样品的配制
煤焦油样品是黏稠度很高且异常复杂的黑色物
06-16收稿日期：2011-1984年出生，2007年毕业于天津商业大学信作者简介：郑智峰，男，息管理与信息系统专业，现在国家煤及煤化工产品质量监督检验中心从事煤化工产品检验工作。
2011年10月郑智峰，气相色谱法测定煤焦油中萘含量
·21·
机稳定后，用Agilent 7683系列自动液体进样器注
平行2针。然后，注入0．2μL 处理入0．2μL 标样，
后的待测试样，平行2针。采用外标法获取标样及计算求得煤焦油中的萘含量（见图1试样的峰面积，所示）。
700600
2
2．1
结果与讨论
煤焦油中萘含量的计算
煤焦油中萘的质量分数（w ）按式（1）计算：
（S ×c ）
w =｛试标×n ］/（m ×1000）｝×100（1）
S 标
电信号/%p A
（甲苯）溶剂峰
mV ·s ；式中：S 标—标样萘峰面积，
S 试—试样萘峰面积，mV ·s ；
c 标—萘标样质量浓度，g /mL；n —稀释倍数，倍；m —称取试样质量，g 。
3. 615
3. 736
5. 062
[1**********]00
2. 0372. 0932. 6393. 011
2%211
500
2. 141
0. 462
2．2
萘
1%%%%%%%%%%%2%%%%%%%%%%%%3%%%%%%%%%%%4%%%%%%%%%%%%5%%%%%%%%%%%6
时间/%min
精密度实验
任意取3个煤焦油样品，在1．2实验条件下，每一个样品重复测定10次（n =10），测定结果见表2。由表2可知，煤焦油样品中萘含量的相对标准偏差（RSD ）为0．013%～0．016%。
标准偏差相对标准偏差RSD /%0．150．0130．160．19
0．0150．016
图1煤焦油中萘含量测定气相色谱图
表2
煤焦油样品中萘含量精密度实验（n =10）
编号测定值/%
111．18211．34711．34411．38311．46211．05511．43311．28911．04611．19223
10．75410．45210．32810．27910．33110．42210．23710．52610．27110．28811．89411．75511．96811．67711．88411．62811．97711．42111．55311．644
2．3
加样回收实验
分别测出3个煤焦油样品中萘的含量，再向各整个试样分析时间不超过15min ，比传统方法更为
快捷、方便、准确，可用于焦化企业对煤焦油产品的生产控制和外发产品的质量检验，是一种较理想的测定煤焦油中萘含量的有效方法。
样品中逐次加入若干次标准物质萘，再次测出萘的含量，每个煤焦油样品平行测定5次，计算加样回收测定结果见表3。由表3数据计算得到加样回率，
该实验收率为99．48%～100．51%。由此可认为，方法具有很高的准确性，测定方法可靠
表3
煤焦油加样回收率
［4］
参考文献：
［1］闫国强，2001煤焦油萘史学军，徐艳华，等．YBT 5078-S ］．北京：中国标准出版社，含量气相色谱测定方法［2002．
［2］傅若农．色谱分析概论［M ］．北京：化学工业出版社，
2000：108．
［3］薛新科．煤焦油加工技术［M ］．北京：化学工业出版
2007：165．社，
［4］刘虎威．气相色谱方法及其应用［M ］．北京：化学工业
2007：259．出版社，
。
编号初始萘值/g加入萘量/g萘测定值/g回收率/%
10．04770．01150．0595100．5123
0．04680．0521
0．01120．0215
0．05770．0737
99．48100．14
3结论
采用毛细管气相色谱法测定煤焦油中萘含量，
Gas chromatography method of coal tar content of naphthalene
ZHENG Zhi-feng
（National Center of Supervision and Inspection for Coal and Coal Chemical Products Quality ，Taiyuan Shanxi 030012，China ）Abstract ：This article describes the determination of naphthalene content in coal tar by capillary chromatographic method using DB-5
capillary column （30m ×0．32mm ×0．25μm ）and flame ionization detector （FID ），and the naphthalene content in coal tar was de-termined by using the external standard method．The results obtained by this method have good accuracy and precision．The recovery rate of naphthalene in the coal tar was 99．48%～100．51%．The total time needed for sample analysis was no more than 15min．This method can be used as an effective one．
Key words ：coal tar ；naphthalene ；capillary gas chromatography ；external standard method
第31卷第5期2011年10月
山西化工Vol．31No．5
SHANXI CHEMICAL INDUSTRY Oct．2011
分析与测试
气相色谱法测定煤焦油中萘含量
郑智峰
（国家煤及煤化工产品质量监督检验中心，山西
太原030012）
5毛细管柱（30m ×0．32mm ×摘要：介绍了煤焦油中萘含量的毛细管气相色谱测定方法，采用DB-0．25μm ）和氢火焰离子化检测器（FID ），并用外标法对煤焦油中萘含量进行定量，所测定的结果具有良好的准确度和精密度，样品的回收率在99．48%～100．51%。整个试样分析时间不超过15min ，可作为检测煤焦油中萘含量的有效方法之一。关键词：煤焦油；萘含量；毛细管气相色谱；外标法中图分类号：O657．7
文献标识码：A
文章编号：1004-7050（2011）05-0020-02
表1
进样口温度/℃检测器温度/℃
柱温
氢气流量/mL·min 空气流量/mL·min
－1－1－1
引言
色谱条件
200250
起始温度160℃，保持5min ；
以40℃/min速度升温至250℃，保持2min
35350350．250∶1
煤焦油及其馏分中含有质量分数2%～20%的
萘，准确地测定萘的含量是焦化厂的一项重要工作。目前，煤焦油中萘含量的测定方法主要有蒸馏-结晶
［1］
色谱（填充柱）法。结晶法的误差大，法和萃取-分析时间长，而填充柱分析法操作步骤较为繁琐。
本文采用毛细管色谱柱法分析煤焦油中萘含量，取得了较理想的效果。
尾吹气流量mL ·min
进样量/μL 分流比
1
1．1
实验部分
实验仪器
Agilent 6890气相色谱仪；Chemstation 工作站；Agilent 7683系列自动液体进样器；氢火焰离子化检
［2］
质，不能直接将样品注入毛细管色谱柱，因此选择
合适的溶剂尤为重要。本实验分别用丙酮、苯、甲苯、石油醚等有机溶剂进行了对比实验，发现用甲
［3］
苯作溶剂是一种较理想的选择。
1）准确称取0．02g 萘（准确至0．0001g ），用一定量的甲苯溶于10mL 容量瓶中，加溶剂至刻度线，摇匀，冷冻保存作为标样备用。
2）准确称取0．5g 煤焦油样品（准确至0．0001g ），用一定量的甲苯溶解并转移至25mL 容量瓶中，加溶剂至刻度线，摇匀，作为待测试剂备用。1．4
实验方法
调整色谱仪达到1．2中所述的色谱条件，待整
测器（FID ），载气为99．99%高纯氮气
1．2色谱柱及色谱条件
。
5弹性石英毛细管柱（30m ×色谱柱为DB-0．32mm ×0．25μm ）。色谱条件见表1。
1．3标样及样品的配制
煤焦油样品是黏稠度很高且异常复杂的黑色物
06-16收稿日期：2011-1984年出生，2007年毕业于天津商业大学信作者简介：郑智峰，男，息管理与信息系统专业，现在国家煤及煤化工产品质量监督检验中心从事煤化工产品检验工作。
2011年10月郑智峰，气相色谱法测定煤焦油中萘含量
·21·
机稳定后，用Agilent 7683系列自动液体进样器注
平行2针。然后，注入0．2μL 处理入0．2μL 标样，
后的待测试样，平行2针。采用外标法获取标样及计算求得煤焦油中的萘含量（见图1试样的峰面积，所示）。
700600
2
2．1
结果与讨论
煤焦油中萘含量的计算
煤焦油中萘的质量分数（w ）按式（1）计算：
（S ×c ）
w =｛试标×n ］/（m ×1000）｝×100（1）
S 标
电信号/%p A
（甲苯）溶剂峰
mV ·s ；式中：S 标—标样萘峰面积，
S 试—试样萘峰面积，mV ·s ；
c 标—萘标样质量浓度，g /mL；n —稀释倍数，倍；m —称取试样质量，g 。
3. 615
3. 736
5. 062
[1**********]00
2. 0372. 0932. 6393. 011
2%211
500
2. 141
0. 462
2．2
萘
1%%%%%%%%%%%2%%%%%%%%%%%%3%%%%%%%%%%%4%%%%%%%%%%%%5%%%%%%%%%%%6
时间/%min
精密度实验
任意取3个煤焦油样品，在1．2实验条件下，每一个样品重复测定10次（n =10），测定结果见表2。由表2可知，煤焦油样品中萘含量的相对标准偏差（RSD ）为0．013%～0．016%。
标准偏差相对标准偏差RSD /%0．150．0130．160．19
0．0150．016
图1煤焦油中萘含量测定气相色谱图
表2
煤焦油样品中萘含量精密度实验（n =10）
编号测定值/%
111．18211．34711．34411．38311．46211．05511．43311．28911．04611．19223
10．75410．45210．32810．27910．33110．42210．23710．52610．27110．28811．89411．75511．96811．67711．88411．62811．97711．42111．55311．644
2．3
加样回收实验
分别测出3个煤焦油样品中萘的含量，再向各整个试样分析时间不超过15min ，比传统方法更为
快捷、方便、准确，可用于焦化企业对煤焦油产品的生产控制和外发产品的质量检验，是一种较理想的测定煤焦油中萘含量的有效方法。
样品中逐次加入若干次标准物质萘，再次测出萘的含量，每个煤焦油样品平行测定5次，计算加样回收测定结果见表3。由表3数据计算得到加样回率，
该实验收率为99．48%～100．51%。由此可认为，方法具有很高的准确性，测定方法可靠
表3
煤焦油加样回收率
［4］
参考文献：
［1］闫国强，2001煤焦油萘史学军，徐艳华，等．YBT 5078-S ］．北京：中国标准出版社，含量气相色谱测定方法［2002．
［2］傅若农．色谱分析概论［M ］．北京：化学工业出版社，
2000：108．
［3］薛新科．煤焦油加工技术［M ］．北京：化学工业出版
2007：165．社，
［4］刘虎威．气相色谱方法及其应用［M ］．北京：化学工业
2007：259．出版社，
。
编号初始萘值/g加入萘量/g萘测定值/g回收率/%
10．04770．01150．0595100．5123
0．04680．0521
0．01120．0215
0．05770．0737
99．48100．14
3结论
采用毛细管气相色谱法测定煤焦油中萘含量，
Gas chromatography method of coal tar content of naphthalene
ZHENG Zhi-feng
（National Center of Supervision and Inspection for Coal and Coal Chemical Products Quality ，Taiyuan Shanxi 030012，China ）Abstract ：This article describes the determination of naphthalene content in coal tar by capillary chromatographic method using DB-5
capillary column （30m ×0．32mm ×0．25μm ）and flame ionization detector （FID ），and the naphthalene content in coal tar was de-termined by using the external standard method．The results obtained by this method have good accuracy and precision．The recovery rate of naphthalene in the coal tar was 99．48%～100．51%．The total time needed for sample analysis was no more than 15min．This method can be used as an effective one．
Key words ：coal tar ；naphthalene ；capillary gas chromatography ；external standard method