摘要：气相色谱法测定岩矿试样有机碳、石墨碳是由样品分别除去碳酸盐碳、碳酸盐碳与有机碳后，按总碳测定法测定出。无机碳（碳酸盐碳）是在气相色谱仪密封系统内加酸分解碳酸盐，不用附加系统分离H20与C02，直接经色谱柱分离测定。也可分别测定总碳、有机碳或无机碳，用差减法计算无机碳或有机碳。
关键词：气相色谱法；测定；岩矿
由于气相色谱法测定岩矿中H20与C02，在速度、质量、成本和环保等方面都有很好的效益。在此基础上试验了有机碳、无机碳和石墨碳的测定，效果也很好。以氢气为载气，在样品上加Mn02 热解，使有机碳甚至石墨碳氧化，是这些方法的关键，且研究了有关的分析条件。无机碳测定是直接在热解炉内加酸分解样品，不附设水分离器，设备比过去简化。
一、实验方法
1、总碳测定。称xmg 样品于铂舟中，将适量处理过的Mn02均匀盖于样品上。样品舟送入炉内践H20加热区，转动六通阀使载气通过热解炉加热3min。转六通阀使载气不通过热解炉，用推杆将样品舟推到高温热解位置，推杆立即退回原位，加热3min。开六通阀，启动记录仪测量C02峰高。关六通阀取出铂舟，进行下一个样品测定。
2、有机碳测定。称xmg 样品于预先用微量水润湿底部的铂舟中，将铂舟放入小瓷盆内，加0.1一0.2 mL，在约110℃ 电热板上蒸干，并在110℃ 烘箱内烘lh。将铂舟置于干燥器内，用适量Mnq 盖在样品上。以下按总碳测定进行，但H20加热4min。当Ca CO3仇含量高时，应补加H CI至不再产生气泡为止，此时产生大量CaCl，吸水量大，H20加热时间应为6一7min，高温加热5min。
3、无机碳测定。称xmg样品置于铂舟或银舟内，用水润湿，样品上盖些酸处理过的短玻璃棉，减少加酸时因产生气泡而引起的溅出。将舟放入一个比舟稍大的银套内，使加酸时溅出舟外的泡沫留在银套内，银套送入炉口注射口下。开六通阀通载气5min。关六通阀，从注射口注入0.04一O.05mL，H3PO4到样品舟内，随即将银套推到155℃ 处加热4min。开六通阀，测量C02峰高。测定后，关六通阀，取出银套用纱布擦净，并用干纱布缠着铁丝揩干热解炉内凝结的水，然后作下一个测定。
4、石墨碳测定。称xmg样品置于铂舟内，加浓H N Oa润湿，在低温电热板上蒸干，放350℃马弗炉内加热2h，取出铂舟，将适量MnO2盖在样品上，以下按总碳测定进行。
二、结果与讨论
1、总碳，总碳的测定H20与C02的操作相同，只是在样品上盖一层MnO2作氧化剂。MnO2在1000℃ 释放出氧气将有机碳氧化成C02，剩余的氧气经色谱柱后作为空气峰在C02峰前流出。良好的401有机担体，在柱温110℃ 时，空气峰与C02峰仍能分开，但有些产品两峰稍有重叠。降低柱温对空气峰与C02分开有利。在同一样品中测定H20及总碳时，柱温100℃，单独测总碳时柱温60℃ 或70℃ 为好。用含有机碳的标样作校正曲线，可抵消氧气峰对总碳测定的影响。在实验条件下，剩余氧气不会损坏热导池电桥，与载气氢相比，剩余氧的浓度不算大，且时间短，做了实验，未发现异常。
2、有机碳。岩矿中有机碳的测定主要用化学法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆［1］一种测定总碳及有机碳的专用仪器，其有机碳的测定是在样品加酸除去碳酸盐C02后，在氧气流中燃烧，产生的C02用电导法测量。用气相色谱法测定岩矿中有机碳未见报道。本法中有机碳的测定是用HCI除去碳酸盐中C02，然后加入Mn02 作氧化剂，按总碳测定方法测定。剩余的氧气峰对测定的影响及其消除方法与总碳测定同。可见过剩的氧气峰相差很大对结果无影响，但氧气峰太大时会将C02小峰掩盖。如柱温60℃ 时，MnO2产生的氧气峰太高，看不到C02的峰；用Mn02时，可看到C02有0.0 4 mV峰。用HCI 除碳酸盐时引入的氯化物，热解后污染色谱柱及管道，不影响C02测定，但影响H20的测定，清除较难，最好是专用柱测有机碳。地质体中的有机碳是有机体死亡之后，埋藏在沉积地层中经过成岩作用和生物化学作用而形成的。在层间氧化带含铀矿砂岩中，有机碳是铀成矿的还原剂，它是反映氧化一过渡一还原分带性的地球化学指标之一。近几年来，随着寻找可地浸砂岩型铀矿工作的开展，铀矿地质科研工作者在岩矿分析项目中，常把有机碳列为一个重要项目。而铀矿地质系统目前尚没有灵敏度高、准确度好的有机碳测定方法。目前测定二氧化碳，首选的应该是气相色谱法，其灵敏度及准确度均优于现有的其他二氧化碳测定方法。关键问题在于有机碳与气相色谱仪的衔接。为此，提出在密闭管中采用化学试剂氧化有机碳的方案，成功地解决了有机碳转化的难题，也给气相色谱进气提供了方便。
3、无机碳。气相色谱法测定无机碳在色谱仪系统外设酸加热分解器，色谱柱前用干燥剂除去与C02混合的大量水汽。① 在色谱仪内直接加酸分解样品；② 色谱柱前不设水分离器。分解样品的加热在热解炉中段约155℃ 处，炉两端温度低得多，水汽大部分在两端冷凝，未冷凝的水汽与C02一起进入色谱柱，经分离，C02峰在H20峰前几十秒流出，不影响测定。测完1个样品后，用干布揩去炉内水分即可测下一样品。分解样品加热时间为4min 或5min，时间太短C02释出不完全，同时H20峰未降至基线，影响C02峰测量；时间过长，水分蒸发太多。加热温度140一160℃ 无影响，温度太高，有机物变黑，结果变高。
4、石墨碳。石墨碳在分析上的特点是比较难氧化。用光谱的石墨碳棒粉与二氧化硅粉研磨配成不同含量的人工标准，并以CaCO3作校正曲线作回收率试验可见石墨含量高时要求过剩的氧气较多。样品分析时应用石墨标样或人工石墨标准作校正曲线。石墨样品中的有机碳可加浓HNO3蒸干，在350℃ 加热8sh 除去。或用浓HNO3蒸干后350℃ 加热2一8h，除去有机碳，具体时间由矿区有代表性样品试验决定。
三、样品分析
1、校正曲线选用合适的标样作校正曲线。校正曲线与样品分析的热解时间要严格一致。测总碳及有机碳时，MnO2场用量以过剩氧气峰高为1一6mv 为宜。石墨碳可用人工配制石墨标准作校正曲线，MnO2用量以过剩氧气峰高为7一15m V 为好。
2、样品分析结果。水系沉积物标样及土壤标样的总碳、有机碳及无机碳分析结果其中有机碳及无机碳给出了直接测定法及差减法测定结果。
参考文献：
［1］杨冀华，朱永昌．气相色谱法测定岩矿中有机碳无机碳及石墨碳［J］．岩矿测试，2013，24．
［2］陈建帮．含碳酸盐石墨矿中固定碳含量测定方法的改进［J］中国非金属矿工业导刊，2013．
［3］何雪梅，王明军，沙艳梅．石墨矿中固定碳的分析与探讨［J］中国非金属矿工业导刊，2014，08．
姓名：何宾 身份证号码：12010519850904xxxx
论文作者:何宾,毕寅飞,董洪伟,桑茂鹏,许捐奇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/21
标签：样品论文; 石墨论文; 色谱论文; 无机论文; 碳酸盐论文; 氧气论文; 气相论文; 《基层建设》2018年第4期论文;