1 主题内容与适用范围 本标准规定了装运非危险货物船舱空气质量的检测方法、色谱条件及操作步骤等。 本标准适用于船舶运输、港口装卸以及其它缺氧危险作业场所的空气质量监测。造船、矿山、石油化工、地下工程、涵管作业、粮食贮藏等部门亦应参照使用。 2 方法原理 本方法采用两根串联的色谱柱。用图1柱1(硅胶)分离二氧化碳，柱2(5A分子筛)分离氧、氮、氢、甲烷、一氧化碳。一次进样在两个串联的热导检测器上可同时进行六个组份的测定。 3 载气、纯气填充物和器材的要求 3.1 载气 氩气(Ar)：纯度99.990％。 3.2 纯气 a.氧气(O2)：纯度99.990％； b.氢气(H2)：纯度99.999％； c.氮气(N2)：纯度99.999％； d.二氧化碳(CO2)，纯度99.995％； e.一氧化碳(CO)：纯度99.950％； f.甲烷(CH4)：纯度99.990％； g.底气(氩气)：纯度99.990％。 3.3 制备色谱柱使用的填充物 a.层析硅胶； b.色谱用分子筛。 3.4 器材 a.色谱柱； b.进们器； c.单向气流控制器：YY-80型全玻双磨口活塞三通； d.采气管：硅橡胶或氟橡胶管，内径4～5mm，长20m，每米处标有刻度； e.连接管：材质、内径同采气管，长40mm； f.采样动力设备：100mL或50mL标准双磨砂玻璃注射器； g.样品容器：1L的标准采气袋。 4 仪器 4.1 气相色谱仪 4.1.1 仪器组件 a.热导检测器； b.柱箱； c.进样器； d.温度调节器件； e.桥电流控制器件； f.记录仪。 为色谱柱串联、热导检测器串联的气相色谱仪，色谱柱、检测器的连接见图1

图1 双检测器、双色谱柱连接示意图

1－第1检测室；2－进样器；3－柱1；4－第2检测室；5－柱2；①～⑧－

热丝接头；R1、R2－参考臂；R3－柱1工作臂；R4－柱2工作臂 4.1.2 控制载气压力和流速的部件 a.控制压力：稳压阀、压力表； b.控制流速：稳流阀、转子流量计或压力表。 4.2 进样器 4.2.1 类型 注射器或进样阀。 4.2.2 材料 1mL玻璃注射器或六通阀及1mL不锈钢定量管。 4.2.3 特性 为间断、瞬时进样。 4.3 色谱柱 4.3.1 色谱柱的类型 为填充柱。 4.3.2 色谱柱的数量、组合 a.数量：2根； b.组合：串连。 4.3.3 色谱柱的要求 a.材料：不锈钢管柱； b.长度：柱1长0.5m，柱2长2m； c.内径：4mm； d.形状：柱1为U形，柱2为螺旋形。 4.3.4 填充物 a.名称：硅胶，5A分子筛； b.类型：层析，色谱用； c.粒度：60～80目； d.活化温度：硅胶200℃，5A分子筛500℃； e.活化时间：硅胶2h，5A分子筛4h。 4.3.5 填充方法 将活化后的硅胶或5A分子筛经漏斗用抽气泵抽装入色谱柱内，边装边轻敲管柱，直至装满为止。装填时必须注意使整个柱内填充均匀，严防出现空隙造成死空间，以免影响柱效率。 4.4 检测器 4.4.1 类型 热导检测器(TCD)。 4.4.2 数量及组合形式 a.数量：2个； b.组合形式：串连。 5 样品 5.1 样品的性质 a.名称：船舶货舱空气； b.状态：气体； c.稳定性：稳定； d.推测组份：氧、二氧化碳、氢、甲烷、氮、一氧化碳。 5.2 采样方法和贮存方法 采样装置如图2所示。用长约4cm的硅橡胶连接管将100mL玻璃注射器与定向玻璃三通的中口连接，将硅橡胶采气管一端与三通的进气口连接，把采气管另一端放入舱内，使管口位于采样点处。以注射器为采样动力，玻璃三通为气流方向控制器，推、拉注射器，用6倍采气管内容积的舱内空气置换采气管内的原存空气。用硅橡胶连接管将复合膜采气袋与三通的出气口连接，推、拉注射器，用舱内空气置换采气袋内气体反复三次，然后收集舱内空气样品。将袋口密封好送实验室，气样不贮存，当天分析。

图2 采样装置示意图

1－硅橡胶采气管；2－定向玻璃三通；3－硅橡胶连接管；

4－复合膜采气袋；5－玻璃注射器 6 操作步骤 6.1 调整仪器 6.1.1 汽化室 将汽化室加温至115℃。 6.1.2 柱箱和色谱柱 将柱箱、色谱柱的温度升至115℃。 6.1.3 载气流速 将载气流速调至55mL／min。 6.1.4 检测器 a.湿度：将湿度升至115℃； b.电桥电流：将电流控制80mA。 6.2 校准 6.2.1 定量分析时的校准方法 外标法，采用峰高点校正定量。 6.2.2 标准样品 6.2.2.1 标准样品的制备 标准样品须由国家府可的配气部门配制。 6.2.2.2 标准样品中各组份浓度 各组份浓度用体积百分比表示：二氧化碳5.00％、氢0.50％、氧10.00％、氮30.00％、甲烷5.00％、一氧化碳7.00％、余为底气氩(Ar)。 6.2.2.3 标准样品的使用次数 每次分析均使用标准样品。 6.2.2.4 标准样品的使用量 每次将1.0mL标准样品准确入色谱柱内。 6.2.3 校准数据的表示 用标准样品气相色谱的分析结果计算样品中各组份浓度，样品中组份的浓度用体积百分比浓度表示。 6.3进样 a.进样方式：注射器进样或进样阀进样； b.进样量：1.0mL； c.操作：用1mL玻璃注射器从标样钢瓶或采气袋中取出1.0mL标准气可样气，快速注入色谱柱。或用1mL定量管通过进样阀进样，每种标气或样气进样3次。6.4 色谱图的考察6.4.1 标准色谱图如图3所示。

图3 色谱图

A－混合峰；B－二氧化碳；C－氢；D－氧； E－氮；F－甲烷；G－氧化碳 6.4.2 定性分析 6.4.2.1 保留时间定性 各组份的洗脱顺序：混合峰、二氧化碳、氢、氧、氮、甲烷、一氧化碳，保留时间分别为0.24ˊ、1.00ˊ、1.33ˊ、1.37ˊ、2.19ˊ、2.57ˊ、3.48ˊ。 6.4.2.2 辅助定性 分别将六种组份中的每种组份气体的标准样品注入色谱柱，求出各组份的保留时间。 6.4.3 定量分析 a.峰高的测量：量出色谱峰最高点到峰底的垂直距离； b.峰高值的确定：取三次峰高的均值； c.计算： 式中：Ci——样品中组份i的百分浓度(V／V)； Cs—标准样品中组份i的百分浓度(V／V)； hi—样品中组份i的平均峰高，mm； hs－标准样品中组份i的平均峰高，mm。 7 检测结果的表示 7.1 定性结果 根据标准样品色谱图各组份的保留时间，确定被测样品中出现的组份数目和组份名称。 7.2 定量结果 7.2.1 组份浓度的表示 各待测组份的浓度按6.4.3c计算。组份的浓度用体积百分比浓度表示，即单位体积的空气样品中，各待测组份的体积占样品总体积的百分数(V／V)来表示。 7.2.2 精密度 本方法的精密度，分别由六种组份的标准差和变异系数来表示。

六种组份的标准差和变异系数表

O2

CO2

H2

N2

CH4

CO

S

0.0273

0.0362

0.0198

0.0350

0.0178

0.0140

CV％

1.4

1.0

2.0

0.8

0.7

2.2