GB/T 16781.1-1997 天然气中汞含量的测定 原子吸收光谱法

GB/T16781.1一1997

前言

本标准等效采用ISO6978:1992夭《然气中汞含量的测定》。本标准在技术内容上与ISO6978:1992

等效。

ISO6978:1992中取祥体积规定换算为。0C,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20`C,101.325kPa状态下的体积。

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，即先用银屑吸附，然后

脱附到金丝上，再进行脱附测定。本标准与之不同的是，也允许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;当芳烃和其他污染物含量低，不干扰微量汞的测

定时可进行一次吸附取样。

较ISO6978:1992，本标准在第2章增加引用标准GB/T16781.2-19970

本标准使用无火焰原子吸收光谱仪，采用方法A(高锰酸钾溶液吸收法)，取样2h，检出下限是

0.05pg/m';采用方法B(银/金吸附法)，在3MPa最小压力下取样2h，检出下限是3Xlo-kg/M3.

《天然气中汞含量的测定》标准包括以下二个部分:

GB/T16781.1-1997天然气中汞含量的测定原子吸收光谱法

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。

本标准主要承办人:罗勤、毛筑贻。

本标准1997年5月8日首次发布。

cs/T16781.1一1997

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。

由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SC1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/'r16781.1一1997

原子吸收光谱法eqvISO6978:1992

Naturalgas-Determinationofmercury-

Atomicabsorptionspectrometry

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，然后用无火焰原子吸

收光谱分析。取样2h，检出下限是。05pg/m'。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，采用银/金吸附汞，接着脱附，然后用无火焰原子吸收光

谱分析。在3MPa最小压力下取样2h，检出下限是3X10-乍g/m',

方法A用于高含汞天然气(>0.5lag/ms)的测定，方法B用于汞浓度较低的夭然气

(10一3"'1n-/,)的测定。

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。

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GB/T16781.2-1997天然气中汞含量的测定冷原子荧光分光光度法

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(I)离子。过剩的高锰酸钾用

盐酸羚胺溶液还原，而汞(I)离子被氛化亚锡(I)溶液还原成元素汞进入氮气流，氮气流通过置于原子

吸收光谱仪中的吸收池(池长175mm)。在253.7nn波长处测量汞共振线的吸收率进行汞的测定。

3.2方法B大气压或更高压力下取样时汞的测定

气体通过置于不锈钢高压容器内已充填银纤维屑的石英管。气体中的汞被银纤维屑定量地捕集，接

着在炉中将石英管加热至850℃使汞析出，同时通过空气流;汞蒸气在第二根已充填金丝的石英管中被

捕集，而烃类和其他杂质被氧化随气流除去。充填有金丝的已吸附汞的石英管在炉中加热至850℃并通

过空气流使汞蒸气进入吸收池，用无火焰原子吸收光谱仪在253.7nm波长处测定。

4方法A大气压下取样时汞的测定

4门试剂和材料

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

国家技术监督局1997一05一08批准1997一10一01实施

GB/T16781门一1997

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门王水清洗液

三体积浓盐酸(Pzo=1.19g/mL)和一体积浓硝酸(p,o=1.-10g/mL)相混合。

4.1.2硫酸溶液

小心地把一体积浓硫酸((Pzo=1.84g/mL)加到一体积水中。

4.，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，再离心分离出二氧化锰，滤液储存在棕色瓶中。

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抓化亚锡(II)(SnCI,)还原液

称取20g二水氯化亚锡(II)(Sncl,·2H20)1溶于40mL温的浓盐酸中，用不含汞的氮气或空气，

以约501./h的流率吹提溶液5min，然后用水稀释到200mL,

注:吹提目的是为了脱去抓化亚锡(0)还原液中一切痕量的汞

4.1.6盐酸经胺(NH20H·HCI)溶液

称取log盐酸经胺，溶于水中，用水稀释到100mL.

M-71.0g/L汞标准溶液

称取1.353g抓化汞(II)(HgCl,),溶于水中，加人5mL浓硝酸，在1000mL容量瓶中用水稀释至

刻度。

注:溶液可选用硝酸汞(，)[Hg(NO,),]配制。

4.1.81mg/L汞标准溶液

移取10mL汞标准溶液((4.1.7)到一刻度的1000mL容量瓶中，加入5mL浓硝酸后用水稀释到

刻度。再移取10mL此溶液到一刻度的100mL容量瓶中，加入5mL浓硝酸后用水稀释到刻度。

每周配制新鲜的溶液。

4.1.9纯氮

纯度不低于99.99%.

4.2仪器

4.2.1原子吸收光谱仪

有适宜的气体吸收池的任何无火焰原子吸收光谱仪，只要能够在吹扫气流下于253.7nm波长处

。一100Pg/m，范围内测量都可以使用。

注:汞蒸气监控器特别适用于此方法可由市场买到。

4.2.2记录仪或电子积分仪‘

适用于原子吸收光谱仪((4.2.1)的记录仪或电子积分仪。

4.2.3二个吸收瓶

100mL，内附玻璃烧结过滤板P160(100^160pm，见GB/T11415);在低于10℃下使用可以对其

加热。

4.2.4二套可加热的阀及其附件

不锈钢材料(见图1),

4.2.5二个转子流量计

允许测定空气流率最高至150L/h,

4.2.6湿式气体流量计

每转1L。

4.2.7干式气体流量计

BGr/'16781.1一1997

每小时2.5m'，带温度计。

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、空气、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;具体方法是串联二个吸收瓶，检查第二个瓶中的

汞含量。

4.3.1仪器装配

置40m工J高锰酸钾吸收液((4.1.4)于吸收瓶((4.2.3)中，按图1装配仪器。阀(B)放置在盛有热水

(>80'C)的适当的容器中，阀(A)连接到取样点上。

注

1阀件可选择其他方式加热(伴线加热等)

2假如气压小于1MPa,阀(B)的加热装置可以省去.

4.3.2汞的吸收

全开阀(A)，调节阀(B)使样品气的流率为50^-140L/h。通过的气体总量大致按吸收汞0.1^-5}cg

来计算。假如溶液在吸收后不再是紫色，则减少气体总量或增加吸收溶液重新试验。记录通过流量计的

气体体积并测量温度。

4.3.3光谱测定

将4.3.2中得到的试液转移一定量到吸收瓶(4.2.3)中，然后一滴一滴加入盐酸经胺溶液((4.1.6)

直至全部高锰酸钾被还原。用水稀释到40mL，加入2mL氯化亚锡(F)还原液((4.1.5)，旋摇瓶子使溶

液混合。如图2所示将瓶子连接到光谱仪上。用氮气以75L/h的流率吹提出汞，记录峰高或面积。

4.3.4校正

拆下4.3.1中装有高锰酸钾溶液的吸收瓶，加入100fLL汞标准溶液((4.1.8)，相当于0.1ug汞。一

滴一滴加人盐酸经胺溶液((4.1.6)直至所有的高锰酸钾被还原，然后按4.3.3所述进行测定。

注

1为了提高方法的准确度，推荐测试溶液中汞量与标准溶液(4.1.8)中的汞量尽可能接近。对此，多级校正会是有利

的。

2可选择使用标准的加入方法。

4.3.5空白试验

做空白试验，所用试剂和水的量同4.3.3中测定所加的量相同。测定峰高或面积。

注:用10mL高锰酸钾吸收液((4.1.4)做空白试验.其空白汞含量应小于5ng汞。假如空白试验的结果高于此值，