ارائه یک مدل جدید برای کالیبراسیون متانول در مخلوط های گازی همگن

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 3، دوره 5، شماره 1، خرداد 1390، صفحه 21-30   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

وحید کیارستمی^{* 1}؛ بابک بزرگی²؛ نسرین فراهانی¹

¹دانشکده شیمی، دانشکده آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران

²شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش، با استفاده از معادله آنتوان، شرایط بهینه کالیبراسیون دستگاه ،سوانگاری گازی برای اندازه گیری مقدار متانول در مخلوط گازی در مقیاس درصد به دست آمد. بدین منظور، پارامتر های مؤثر بر کالیبراسیون نظیر سرعت جریان گاز حامل نیتروژن، استفاده از یک گازشور حاوی گلوله های شیشه ای به عنوان تله (Trap) و جنس رابط های استفاده شده، مورد بررسی قرار گرفت. در اجرای فاز عملیاتی، غلظت درصدی متانول با استفاده از تنظیم دما، اندازه گیری فشار کل سامانه و به کمک مقادیر فشار بخار متانول در دماهای مورد مطالعه، محاسبه شد. نتیجه آزمایش ها نشان داد که کالیبراسیون دستگاه، سوانگاری گازی با استفاده از غلظت‌های به‌دست آمده از معادله آنتوان در سرعت جریان گاز نیتروژن و گستره دمایی ثابت، با دقت بیش از 95 % امکان پذیر است. همچنین نتیجه ها نشان داد که شرایط بهینه کالیبراسیون، سوانگاری گازی برای کالیبراسیون متانول در گستره دمایی 5- تا 5+سانتی گراد شامل استفاده از دو مخزن (متانول و تله)، به کار بردن رابط‌های فولادی ضد زنگ در تهیه و ساخت سامانه ابتکاری و سرعت جریان گاز نیتروژن 40ml/min  است. منحنی کالیبراسیون این روش در ناحیه 1/0 تا 5/6 درصد مولی متانول، خطی بوده و مقادیر پارامترهای آنالیزی شامل حد تشخیص (LOD)، حد تعیین (LOQ) و همبستگی (R2) به ترتیب 03/0، 1/0 درصد مولی متانول و 0/999< است.
 

کلیدواژه‌ها

متانول؛ کالیبراسیون گازی؛ کروماتوگرافی گازی؛ مخلوط های گازی

مراجع

[1] Shin-ichiro F.; Shuhei M.; Yoshinori K.; Miki K.; and Nobutsune T.; Applied Catalysis A: General; 207,121-128; 2001.
[2] Breen, J.P.; Ross, J.R.H.; Catalysis Today; 51, 521-533; 1999.
[3] Kiler, R.; Chatika Voniy, V.; Herman, R.G.; Simmons, G.W.; J. Catal.; 74, 343; 1982.
[4] Monick, J.A.; Properties and Manufacture, Reinhold Publ. Co, New York, USA; 1986.

[5] Ferri, C.; Reaktionen der Organischen Synthese, Thicme Verlag, Stuttgart, Germany; 1978.
[6] Marschner, F.; Moeller, F.W.; Appl. Ind. Catal.; 2, 349-411; 1983.
[7] Chany, T.; Rousseau, R.; Kilpatrick, P.K.; Ind, Eng. Chen. Process. Des. Dev.; 25, 477; 1986.
[8] ASTM D-1945-03; Standard Test Method for Analysis of Natural Gas by Gas Chromatography.
[9] ASTM D 1722-98 (Reapproved 2004); Standard Test Method for Water Miscibility of Water-Soluble Solvents.
[10] ASTM E 346-99 (Reapproved 2003); Standard Test Methods for Analysis of Methanol.
[11] AOAC Official Method 958.04; Methanol in distilled liquorschromotropic acid colorimetric method; AOAC International, Code No. 26.1.34; 1998.
[12] AOAC Official Method 920.132; Methanol in vanilla extract-titrimetric method; AOAC International, Code No. 36.2.17; 1998.
[13] Mizgunova, U.M.; Zolotova, G.A.; Dolmanova, I.F.; Analyst; 121, 431-433; 1996.
[14] Sun, L.X.; Okada, T.; Anal. Chim. Acta; 421, 83-92; 2000.
[15] Sekine, Y.; Suzuki, M.; Takeuchi, T.; Tamiya, E.;

Karube, I.; Anal. Chem. Acta; 280, 179-184; 1993.
[16] Chen, S.H.; Wu, H.L.; Yen, C.H.; Wu, S.M.; Lin, S.J.; Kuo, H.S.; J. Chromatogr. A; 799, 93-99; 1998.
[17] Van den Berg, F.W.J.; van Osenbruggen, W.A.; Smilde, A.K.; Process Control and Quality; 9, 51-57; 1997.
[18] Cheung, S.T.; Lin, W.N.; J. Chromatogr.; 414, 248-250; 1987.
[19] AOAC Official Method 972.11; Methanol in distilled liquors-gas chromatographic method; AOAC International, Code No. 26.1.36; 1998.
[20] Pollack, G.M.; Kawagoa, J.L.; J. Chromatogr.; 570, 406-411; 1991.
[21] Wilson, L.A.; Ding, J.H.; Woods, A.E.; Journal of AOAC International; 74, 248-256; 1991.
[22] AOAC Official Method of Analysis; In Official methods of analysis of AOAC International (15th ed., PP. 739-750); 1990.
[23] Collins, T.S.; Miller, C.A.; Altria, K.D.; Waterhouse, A.L.; American Journal of Enology and Viticulture; 48, 280-284; 1997.
[24] ASTM D 4307-99 (Reapproved 2004); Standard Practice for Preparation of Liquid Blends for Use as Analytical Standards.
[25] Heravi, J.; Fatemi J.M.H.; J. Chromatogr. A; 897, 227-235; 2000.
[26] HTAS 1131/E,No: 4136783 Rev.1

[27] Wark, K.; Generalized Thermodynamic Relationships; (5th ed.), New York, McGraw-Hill, Inc., USA; ISBN 0-07-068286-0; 1988.
[28] Salzman, W.R.; Clapeyron and Clausius-Clapeyron Equations; University of Arizona; 2001.
[29] http://en.wikipedia.org/wiki/Antoine_equation
[30] Antoine C.; Comptes Rendus des Séances de l'Académie des Sciences; 107, 681-684, 778-780, 836-837; 1888.
[31] Gans, P.J.; Physical Chemistry Isolving van der Waals’ Equation; 1993.
[32] Miller, J.N.; Miller, J.C.; Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry; (fourth edition); ISBN 01300228885; 1943.
[33] http://en.wikipedia.org/wiki/Antoine_equation.
[34] Wark, K.; Generalized Thermodynamic Relationships; (5th ed.), New York, McGraw-Hill, Inc., USA; ISBN 0-07-068286-0; 1988.
[35] Carl, R.N.; PvT Surface for a Substance which Contracts Upon Freezing; Georgia State University; 2006 (http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/pvtsur.html).
[36] Salzman, W.R.; Clapeyron and Clausius-Clapeyron Equations; University of Arizona; 2001.
[37] Yaws C.L.; Yang H.-C.; Hydrocarbon Processing; 68(10), 65-68; 1989.
[38] Wagner W.; Cryogenics; 13(8), 470-482; 1973.
[39] http://www.s-ohe.com/Methanol_cal.html.
[40] Dortmund Data Bank