GBT 3396-2002 工业用乙烯、丙烯中微量氧的测定电化学法

I CS  7 1 .  0 8 0 .  0 1
G  1 6
i 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
Gs / T  3 3 9 6 一2 0 0 2
工业用乙烯、 丙烯中微量氧的测定
电 化 学 法
E t h y l e n e  a n d  p r o p y l e n e  f o r  i n d u s t r i a l  u s e -
       De t e r mi n a t i o n  o f  t r a c e  o x y g e n -
             El e c t r oc h e mi c al  me t h o d
2 0 0 2门 0门5发布 2 0 0 3一 0 4一0 1实施
中 华 人 民 共 和 匡 国家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 肩GB / T  3 3 9 6 -2 0 0 2
前 言
     本标准是对 G B / T  3 3 9 6 -1 9 8 2 ( ( 聚合级乙烯、 丙烯中微量氧的测定 原电池法》 的修订。
     本标准对原标准的主要修订内容为: 以膜覆盖原电池电化学法和电解电化学法代替原标准的普通
原电池方法。
     本标准自实施之日起， 同时替代G B / T  3 3 9 6 -1 9 8 2 0
     本标准由中国石油化工股份有限公司提出。
     本标准由全国化学标准化委员会石油化学分技术委员会归口。
     本标准由中国石化扬子石油化工股份有限公司、 上海石油化工研究院共同起草。
     本标准主要起草人: 吴晨光、 王川、 柯厚俊、 丁大喜。
     本标准于 1 9 8 2 年 1 2 月首次发布。中华 人 民 共和 国国 家标 准
工业用乙烯、 丙烯中微量氧的测定
           电 化 学 法
G B / T  3 3 9 6 一2 0 0 2
代替 G B / T  3 3 9 6 -1 9 8 2
E t h y l e n e  a n d  p r o p y l e n e  f o r  i n d u s t r i a l  u s e -
       De t e r mi n a t i o n  o f  t r a c e  o x y g e n -
             El e c t r oc he mi c a l  me t ho d
范 围

GBT 3396-2002 工业用乙烯、丙烯中微量氧的测定电化学法

本标准规定了测定气态乙烯或丙烯中微量氧的膜覆盖原电池电化学法和电解电化学法。
本标准适用于测定工业用乙烯、 丙烯中含量不小于 1  ML / Ms 的微量分子氧。
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 / T  6 6 8 2 -1 9 8 6 分析实验室用水规格和试验方法( n e q  I S O  3 6 9 6 : 1 9 8 7 )
     GB / T  1 3 2 8 9 -1 9 9 1 工业用乙烯液态和气态采样法( n e q  I S O  7 3 8 2 : 1 9 8 6 )
     GB/ T  1 3 2 9 0 -1 9 9 1 工 、 I V 用丙烯和丁二烯 液态采样法 ( n e q  I S O  8 5 6 3: 1 9 8 7 )
3 方法提要
3 . 1 膜覆盖原电池电化学法
     当气体以恒定速率流经装有膜覆盖原电池( 燃料电池) 的测量室时， 气体中的氧分子扩散透过原电
池表面覆盖的聚合物薄膜， 在不活泼金属制成的阴极发生还原反应， 氧分子从外电路得到电子:
     O， 十2 1 - 10十4 e  - 4 0H-
     同时铅阳极被含水胶状电解质中的K O H腐蚀发生氧化反应， 向外电路输出电子:
     2 0H一 +P b  - > Pb O+Hi 0+2 e
     原 电池 』 总反应为 :
     2 P b+02 —       2 P 6 0
     外电路产生的电流的大小与气体中氧的分压成 比例， 在总压恒定时， 电流与气体中氧的浓度成
比例 。
3 . 2 电解电化学法
     当气体以恒定速率流经电解电化学法仪器的测量室时， 气体中的氧分子扩散透过多孔材料进人装
有氢氧化钾电解液的电解池中， 在外加直流电压的驱动下， 氧分子在由铂、 金或石墨制成的阴极发生还
原反应， 氧分子从外电路得到电子:
     02 +2 H2 0+4 e  - 4 0H-
     同时电解质中的OH 一 在惰性阳极表面发生氧化反应， 向外电路输出电子:
     4 0H- - Oz +2 H} 0+4 e
中华人民共和国国家质，监督检验检疫总局2 0 0 2 - 1 0 - 1 5批准 2 0 0 3 - 0 4 一 0 1实施
         IG B / ' r  3 3 9 6 一 2 0 0 2
     反应不消耗阳极材料， 反应产生的分子氧透过阳极附近的多孔材料排出。 电解电流的大小与样品气
体中氧的浓度成正比。
4 仪器 和材料
4 . 1 常用实验室仪器;
4 . 2 测氧仪
4 . 2 . 1 膜覆盖原电池法测氧仪: 由测量室、 原电池、 放大器、 温度补偿单元、 读数表等部分组成， 测氧仪
的检测限应低于1  mL / m' 。 原电池的结构示意图见图1 ， 原电池的阴极由非活泼金属制成， 如银、 金、 铂，
阳极由铅或锌制成。原电池内部装有保持湿润状态的胶状电解质。
4 . 2 . 2 电解法测氧仪: 由电解池、 读数表等部分组成， 仪器示意图见图 2 e
碱性胶状电
解质
消耗性阳极
材料

GBT 3396-2002 工业用乙烯、丙烯中微量氧的测定电化学法

图 1 典型原电池示意图
电解液
氧 气 山 。 一 缪 一 暮二 样品气入口
样品气出口
非消耗性 阳极
惰性阴极
图 2 电解法测氧仪示意图GB/ T  3 3 9 6一 2 0 0 2
4 . 3 流量计: 0 .  1  L / m i n -2  L / mi n ;
4 . 4 螺旋不锈钢毛细管: 内径 1  mm-2  m m， 长 2  m-4  m;
4 . 5增湿器: 容器中 装有塑料筒， 其上绕有长1 益、 内径1  m m、 外径2  m m的硅胶管， 见图3 ; 在组装增
湿器前， 先用氮气吹扫硅胶管和容器内部数分钟， 然后装满蒸馏水， 拧紧隔垫螺帽;
4 . 6 水浴: 控制温度3 0' 3 0 C-5 0 ' C;
4 . 7 蒸馏水: 符合 G B / T  6 6 8 2三级水的要求， 使用前通氮气脱氧;
4 . 8 高纯氮气: 纯度的体积分数不低于9 9 .  9 9 9 y "氧含量小于5  mL / m ' ;
4 . 9 标准气体: 含氧量已知的惰性气体( 如氮气或氮气) 。
螺相
锥面玻劝接口
燕馏水
硅胶管
塑料管
图 3 增湿器
采样
按GB / T  1 3 2 8 9 和 G B / T  1 3 2 9 。的技术要求采取样品。
6 测 定步 骤
6 . 1 仪器连接( 见图4 )
6 门 1 测量装置的管线连接
     为防止大气中的氧渗透到气路中， 所有的连接管线都应为不锈钢材质。在测量装置的出口处， 需连
          3GB/ T  3 3 9 6 一 2 0 0 2
接一根长为 5 0  c m、 内径 1  mm-2  m m的不锈钢毛细管， 以防止大气中的氧反向扩散而导人痕量的氧。
6 . 1 . 2 气态样品的压力调节
     用不锈钢管连接测氧仪和样品钢瓶或采样管线。 必要时可采用金属膜式减压阀调节样品气的压力。
6 . 1 . 3 液态样品的蒸发气化
     测定液态样品时应首先采取措施使样品完全气化成为连续的气态样品气流。可将样品导人置于
3 0 C-5 0 ℃水浴中的螺旋不锈钢毛细管( ( 4 . 4 ) 中， 以保证液态样品充分蒸发气化。
图 4 测氧仪组装图
6 . 2 连接管路的检查
     在正式测定以前， 应检查连接管线和接头是否存在渗漏。保持正常测定时的气体流速， 观测测氧仪
稳定后的读数 ， 然后将气体流速提高一倍， 测氧仪的读数应观察不到明显的变化。否则应怀疑装置连接
存在渗漏。
6 . 3 校正
     按仪器使用说明用大气或适当氧含量的标准气体校正仪器， 其流速应与测定样品时采用的气体一
致。仪器校正一般一个月左右进行一次。
6 - 4 样品测定
     按 6 . 1所述连接管路， 按仪器使用说明准备仪器和调整工作参数， 并以指定流速导人气态样品， 待
测氧仪示值稳定后( 稳定时间不小于 2  m i n ) ， 读数并记录。
     为保持仪器良好的工作状态， 可以在测定前后用高纯氮气以较低的流速冲洗测量室， 对于膜覆盖原
电池法， 也可以用经增湿器增湿的氮气流以1  L A-2  L / h的流速流经测量池以保持原电池胶状电解质
的水分 。
结果的表示
7 . 1 读取测氧仪读数表指示的读数， 样品中的氧含量以mL / m ' 表示。
7 . 2 重复性
     用同一仪器对同一样品所得到的两次测定结果之差应满足以下要求:
     氧含量小于或等于 1 0  m L / m' 时， 不大于 1  mL / m' ;
     氧含量大于 1 0  m1 . / m“ 时， 不大于平均值的 1 0 0 a  oGB/ T  3 3 9 6一 2 0 0 2
8 报告

GBT 3396-2002 工业用乙烯、丙烯中微量氧的测定电化学法

报告应包括以下内容:
a ) 有关样品的全部资料， 例如样品名称、 批号、 采样地点、 采样日期、 采样时间等;
b ) 本标准的代号;
c ) 测定结果 ;
d ) 测定中观察到的任何异常现象的细节及说明;
e )分析人员的姓名和分析 日期等。