一种空气中二氧化碳含量的检测方法技术

本发明专利技术公开一种空气中二氧化碳含量的检测方法，该方法包括如下步骤：采集监测区域的含二氧化碳混合气体；从所述含二氧化碳混合气体中分离出二氧化碳；对分离出的二氧化碳进行检测得到检测数据；采集并处理所述检测数据，得出监测区域中含二氧化碳混合气体的二氧化碳含量。该方法检测灵敏度高，检测数据可以长期保留，满足实验室检测溯源的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用色谱法检测气体含量的
更具体地，涉及一种空气中二氧化碳含量的检测方法。
技术介绍
二氧化碳的测定是职业卫生和公共场所卫生状况的常用评估指标，也用于缺氧窒息事故应急救援现场的检测。目前国内使用的是不分光红外二氧化碳直读测定仪器测定方法。该方法测定的原理是利用二氧化碳对特定波长的红外线具有选择性的吸收。在一定范围内，吸收值与二氧化碳浓度呈线性关系。根据吸收值确定样品中二氧化碳的浓度。实际工作中发现测定现场的水蒸气对测定有干扰作用。多数使用的直读仪器无法保留原始测定数据，不能满足测定原始数据溯源问题。目前国外使用色谱测定方法，采用的是便携气相色谱仪器测定，分析色谱柱采用1.5*6mm 80/100mesh Poropk QS分离二氧化碳。检测范500-15000ppm(900mg/m3-27000mg/m3)。但这种色谱仪的成本较高，不适合在中国使用，因而，探索适合中国国内应用的色谱仪检测方法是非常有意义的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种含二氧化碳混合气体中二氧化碳含量的检测方法，该方法检测灵敏度高，检测数据可以长期保留，满足实验室检测溯源的要求。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种空气中二氧化碳含量的检测方法，所述方法包括如下步骤：1)采集监测区域的含二氧化碳混合气体；2)从所述含二氧化碳混合气体中分离出二氧化碳；3)对分离出的二氧化碳进行检测并采集检测数据；4)处理所述检测数据，得出监测区域中含二氧化碳混合气体的二氧化碳含量。优选地，步骤1)所述含二氧化碳混合气体中二氧化碳的含量范围为588mg/m3-35280mg/m3。优选地，步骤2)所述从含二氧化碳混合气体中分离出二氧化碳包括用气相色谱仪分离出二氧化碳。优选地，步骤3)所述对分离出的二氧化碳进行检测包括用热导检测器进行检测。优选地，步骤4)所述处理所述检测数据包括用色谱工作站对所述检测数据进行采集和处理，得出监测区域中含二氧化碳混合气体的二氧化碳含量。优选地，所述气相色谱仪的色谱条件为：1.5-2.0m*3-4mm不锈钢或玻璃色谱柱；优选地，所述色谱柱内填充60-80目或80-100目的硅胶；所用的载气为氦气，所述载气的流量为25-35ml/min；优选地，所述色谱柱的柱温为45-65℃，所述色谱柱的气化室温度为45-65℃，所述色谱柱检测室温度为45-65℃。优选地，所述热导检测器进行检测时的电桥电流为160-200mA。优选地，所述方法进一步包括标准曲线的绘制。优选地，所述标准曲线的绘制具体包括如下步骤：A.准备多份不同二氧化碳含量的标准气体样品；B.将每份标准气体样品分别向气相色谱仪进样，得到每份标准气体样品的平均峰高和平均峰面积；C.利用得到的每份标准样品的峰高平均值或峰面积平均值对二氧化碳含量制作标准曲线，同时得到直线回归方程。优选地，步骤A所述标准气体样品中二氧化碳含量分别为：588mg/m3、1176mg/m3、2352mg/m3、4704mg/m3、9408mg/m3、18816mg/m3、35280mg/m3；步骤B所述进样为至少连续3次进样，每次进样的进样量为3mL；步骤C所述直线回归方程为：y＝ax+b，其中，x为二氧化碳的含量，y为峰高平均值或峰面积平均值，a和b是所述标准曲线的斜率和截距。本专利技术的有益效果如下：1.目前国内职业卫生和公共场所二氧化碳的测定，应用的是不分光红外直读仪器测定方法。该方法测定时现场水蒸气对测定有干扰，而且多数直读仪器测定不能保留原始测定数据，不利于实验室溯源的要求,本方法可以弥补其缺陷；2.本方法色谱柱成本低于国外现行检测方法并可以经活化反复使用节约分析成本；3.由于本方法优化了载气流量，可以较国外方法节约3/4氦气；4.本方法测定二氧化碳的最低出浓度为92ppm(180mg/m3)，检测灵敏度稍高于国外检测方法的最低检出浓度(156ppm)；可以利用检测机构现有色谱仪，不需增加购置仪器设备，有利降低检测成本。5.本专利技术色谱柱采用了普通台式色谱仪，1.5*3mm60/80目硅胶柱分离二氧化碳，降低了测定仪器和色谱柱成本，检测范围达到了588mg/m3－35280mg/m3，本文采用的色谱柱可以通过活化反复使用。而国外使用的色谱柱老化后需要更换新的色谱柱。由于日常测定二氧化碳含量常常低于5000mg/m3，而缺氧窒息环境二氧化碳含量会达到10000mg/m3以上。所以本专利技术设计了低浓度测定标准曲线和高浓度测定标准曲线的方法，供不同需要使用。本专利技术将二氧化碳含量在588mg/m3-4704mg/m3之间定义为低浓度，二氧化碳含量在4704mg/m3-35280mg/m3之间定义为高浓度。低浓度标准曲线图见图1，高浓度标准曲线图见图2.附图说明图1为低浓度标准曲线图；图2为高浓度标准曲线图；图3为300ppm二氧化碳标准气分析色谱图；图4为实施例1室外大气中二氧化碳分析色谱图；图5为实施例1色谱图的实时实验数据；图6为实施例2室内空气中二氧化碳分析色谱图；图7为实施例2色谱图的实时实验数据；图8为实施例3软卧车厢空气中二氧化碳分析色谱图；图9为实施例3色谱图的实时实验数据。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。本专利技术一种含二氧化碳混合气体中二氧化碳含量的检测方法为利用气相色谱仪对混合气体中的二氧化碳进行分离，然后将分离出的二氧化碳通过热导检测器进行检测，并将检测的数据传输至色谱工作站，由色谱工作站对采集到的检测数据进行记录并处理，绘制出色谱图，通过色谱图中的二氧化碳保留时间进行定性，通过峰高或峰面积进行定量，最终得出混合气体中二氧化碳含量。本专利技术方法具体包括如下步骤：一种含二氧化碳混合气体中二氧化碳含量的检测方法，本专利技术方法适用于检测二氧化碳含量在588mg/m3-35280mg/m3范围的含二氧化碳混合气体中的二氧化碳含量；该方法包括如下步骤：1)用铝箔采样袋采集监测区域的含二氧化碳混合气体；2)用气相色谱仪从含二氧化碳混合气体中分离出二氧化碳；3)用热导检测器对分离出的二氧化碳进行检测；4)用色谱工作站采集并处理检测数据，得出监测区域中含二氧化碳混合气体的二氧化碳含量。气相色谱仪的色谱条件为：1.5-2.0m*3-4mm不锈钢色谱柱；所述色谱柱内填充60-80目或80-100目的硅胶；所用的载气为氦气，所述载气的流量为25-35ml/min；所述色谱柱的柱温为45-65℃，所述色谱柱的气化室温度为45-65℃，所述色谱柱检测室温度为45-65℃。热导检测器进行检测时的电桥电流为160-200mA。该方法进一步包括标准曲线的绘制，具体包括如下步骤：A.准备多份分别含有不同二氧化碳含量的标准气体样品；B.将每份标准气体样品向气相色谱仪连续进样，得到每份样品的峰高和峰面积；C.利用得到的每份标准气体样品进样的峰高平均值或峰面积平均值对相应二氧化碳含量进行直线回归得到直线回归方程。步骤A所述二氧化碳含量分别为：58本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气中二氧化碳含量的检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)采集监测区域的含二氧化碳混合气体；2)从所述含二氧化碳混合气体中分离出二氧化碳；3)对分离出的二氧化碳进行检测得到检测数据；4)采集并处理所述检测数据，得出监测区域中含二氧化碳混合气体中二氧化碳含量。

【技术特征摘要】
1.一种空气中二氧化碳含量的检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)采集监测区域的含二氧化碳混合气体；2)从所述含二氧化碳混合气体中分离出二氧化碳；3)对分离出的二氧化碳进行检测得到检测数据；4)采集并处理所述检测数据，得出监测区域中含二氧化碳混合气体中二氧化碳含量。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤1)所述含二氧化碳混合气体中二氧化碳的含量范围为588mg/m3-35280mg/m3。3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤2)所述从含二氧化碳混合气体中分离出二氧化碳包括用气相色谱仪分离出二氧化碳。4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤3)所述对分离出的二氧化碳进行检测包括用热导检测器进行检测。5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤4)所述采集并处理所述检测数据包括用色谱工作站对所述检测数据进行采集和处理，得出监测区域中含二氧化碳混合气体中二氧化碳含量。6.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述气相色谱仪的色谱条件为：1.5-2.0m*3-4mm不锈钢或玻璃色谱柱；所述色谱柱内填充60-80目或80-100目的硅胶；所用的载气为氦气，所述载气的流量为25-35m...

【专利技术属性】
技术研发人员：于静，吕天玲，张渊，刘思海，岳强，
申请(专利权)人：黑龙江省劳动安全科学技术研究中心，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23