GB/T 16781.2-1997 天然气中汞含量的测定 冷原子荧光分光光度法

GB/'r16781.2一1997

前言

本标准非等效采用ISO6978:1992天《然气中汞含量的测定》。本标准中包括分析仪器在内的部分

技术内容与ISO6978:1992有所差别，编写方法与ISO6978:1992基本相对应。技术内容和编写方法上

的差异是为了使本标准在我国更好地推广和应用。

ISO6978:1992选用的分析仪器是无火焰原子吸收光谱仪，而多数天然气井场，集输站和计量站等

地理位置偏僻，不具备无火焰原子吸收光谱仪等大型分析仪器和相应的分析测试条件;另一方面天然气

中汞含量一般较低，加上汞的特殊物理化学性质，因此现场取样远距离送回分析实验室进行测试会使汞

严重损失。鉴于以上原因，本标准使用操作简单、价廉、易推广的便携式冷原子荧光测汞仪作为分析仪

器。

为防止汞的穿透，本标准中用双吸收瓶或双石英管取样代替ISO6978:1992中单吸收瓶或单石英

管取样。

本标准方法B的取样方法与ISO6978:1992中的方法B都是采用吸附法。与之不同的是，本标准

直接用金丝一次吸附取样，再进行脱附测定，这是因为二次吸附和中间转移容易造成汞的损失。

ISO6978:1992中取样体积规定换算为。'C,101.325kPa标准状态下的体积。根据我国对计量状

态的规定，本标准中取样体积规定换算为200C,101.325kPa状态下的体积。

本标准使用冷原子荧光测汞仪，采用方法A(高锰酸钾溶液吸收法)，取样2h,检出下限是

0.3fag/m';采用方法B(金丝吸附法)，在大气压下取样2h,检出下限是3X10-'pg/m',

《天然气中汞含量的测定》标准包括二个部分。本标准是第2部分:GB/T16781.2-1997天《然气中

汞含量的测定冷原子荧光分光光度法》。

本标准由中国石油天然气总公司提出。

本标准由中国石油天然气总公司规划设计总院归口。

本标准起草单位:四川石油管理局天然气研究所。

本标准主要起草人:毛筑贻、罗勤。

本标准1997年5月8日首次发布。

GB/T16781.2一1997

ISO前言

ISO(国际标准化组织)是各国标准机构((ISO成员机构)组成的一个世界性联盟。一般由ISO技术

委员会执行国际标准的制定工作。对某个已建立技术委员会的项目感兴趣的各成员机构均有权参加该

委员会。同ISO协作的官方和非官方的各国际性组织也可参加有关工作。ISO就电工技术标准化的各

项问题与国际电工委员会((IEC)保持密切合作关系。

山技术委员会正式通过的国际标准草案交各成员机构投票。作为国际标准的出版物需要取得至少

75%参加投票成员机构的同意才能正式通过。

国际标准ISO6978是由天然气技术委员会ISO/TC193下的天然气分析小组SCl制定的。

中华人民共和国国家标准

天然气中汞含量的测定

GB/'r16781.2一1997

冷原子荧光分光光度法neqISO6978:1992

Naturalgas-Determinationofmercury

-Coldatomicfluorescentspectrophotometry

1主题内容与适用范围

本标准规定了天然气中汞(包括元素汞、二甲基汞和二乙基汞)的A和B二种测定方法。

方法A规定在大气压下取样，采用高锰酸钾溶液吸收汞，接着汞离子被还原，然后用冷原子荧光测

汞仪分析。取样2h，检出下限是。.3lrg/m3。芳烃会产生干扰。假若存在芳烃，建议使用B法。

方法B规定在大气压或更高压力下取样，采用金丝吸附汞，接着脱附，然后用冷原子荧光测汞仪分

析在大气压下取样2h，检出下限是。.03pg/m'o

右祛A用于高含汞天然气(>。5F+8/rn')的测定，方法B用于汞浓度较低的天然气(10-1-

1YB/ma)的测定。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时所示版本均为

有效。所有的标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T6682-92分析实验室用水规格和试验方法

GB/T11415-89实验室烧结(多孔)过滤器孔径、分级和牌号

GB/T16781.1-1997天然气中汞含量的测定原子吸收光谱法

3原理

3.1方法A:大气压下取样时汞的测定

气体通过盛有高锰酸钾一硫酸溶液的吸收瓶，气体中的汞被氧化成汞(皿)离子。过剩的高锰酸钾用

盐酸经胺溶液还原，而汞(II)离子被氯化亚锡(II)溶液还原成元素汞进入氮气流，氮气流进入冷原子荧

光测汞仪中的荧光池，低压汞灯发出波长253.7nm的激发光束使汞原子被激发而产生荧光，光电流经

放大后由仪表读数或记录峰值。

3.2方法B:大气压或更高压力下取样时汞的测定

气体通过已充填金丝的石英管，气体中的汞被金丝捕集，然后在炉中将充填有金丝的已吸附汞的石

英管加热至900C并通入氮气，气流进入冷原子荧光测汞仪进行测定。

4方法A大气压下取样时汞的测定

4.，试剂和材料

全部试剂应是分析纯，其汞含量尽可能低。对所有提到水的场合，均应使用适宜纯度的水，最好是去

离子水，其汞含量极微;水的各种类型在GB/T6682中都有描述。

4.1.1王水清洗液

国家技术监督局1997一05一08发布1997一10-01VA

GB/T16781.2一1997

三体积浓盐酸(P,.=1.19g/mL)和一体积浓硝酸(Pz。二1.40g/mL)相混合。

.2硫酸溶液

小t."地把一体积浓硫酸(Pz}=1.84g/mL)加到一体积水中。

4.1.340g/L高锰酸钾溶液

称取40g高锰酸钾，溶于1L水中，倾出清液，在清液中加入5g二氧化锰，用力摇匀30min,静置

过夜，过滤除去二氧化锰，滤液储于棕色瓶中备用。

4.1.4高锰酸钾吸收液

混合一体积高锰酸钾溶液((4.1.3)，一体积硫酸溶液(4.1.2)和二体积水。

4.1.5氯化亚锡(II)(SnCls)还原液

称取20g二水氯化亚锡(.)(SnClz"2H,O),溶于40mL温的浓盐酸中，用不含汞的氮气或空气

以约50L/h的流率通5min，吹提出溶液中的游离汞，用水稀释到200mL,

注:吹提目的是为了脱去抓化亚锡(，)还原液中一切痕量的汞。

4.1.6盐酸经胺(NH,OH·HCl)溶液

称取10g盐酸轻胺，溶于水中，用水稀释到100mL.

4.1.71mg/L汞标准溶液(市售)

标准溶液也可配制，其方法和要求见GB/T16781.1.

4.1.8纯氮

纯度不低于99.99%.

4.1.9硝酸溶液

一体积浓硝酸(Pzo=1.40g/mL)和26.6体积水混合。

4门.10稀释液

称取1g铬酸钾溶于少量水中.加热后冷却，转移到100mL浓硝酸(P,,=1.40g/mL)中用水稀释

至2000mL.

4.2仪器

4.2.1便携式冷原子荧光测汞仪

检出限10-"^-10-'2g/mL(溶液浓度)。

注:汞蒸气监控器特别适用于本方法，可由市场买到。也可选择金膜电阻型测汞仪.

4.2.2三个吸收瓶

100mL，内附玻璃烧结过滤板P160(100^-160pm，见GB/T11415).

4.2.3二套可加热的阀及其附件

不锈钢材料(见图1),

4.2.4二个转子流量计

允许测定空气流率为。^160L/h,

4.2.5湿式气体流量计

每转2.5L,

4.2.6注射器

50pL,2mL,5mL,

4.3取样和分析

取样装置和取样点之间的任何连接件应是不锈钢材料并尽可能的短，最好加热到气源管线的温度。

当取样点到取样装置距离太远时，应作特别处理(例如使用旁通快速通路)。

用王水((4.1.1)清洗所有使用的玻璃器皿。经常做空白试验检查玻璃器皿、氮气和试剂的汞污染情

况。定期检查吸收瓶内高锰酸钾溶液中汞的穿透;具体方法是申联二个吸收瓶，检查第二个瓶中的汞

含量。