氫氣中氨的測(cè)定 光腔衰蕩光譜法-編制說(shuō)明

《氫氣中氨的測(cè)定光腔衰蕩光譜法》

編制說(shuō)明

一、任務(wù)來(lái)源

為了加快構(gòu)建燃料電池用燃料氫質(zhì)量保證體系，支撐國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T37244的貫徹實(shí)施，為氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定良

好保障基礎(chǔ)，針對(duì)氫氣中氨的測(cè)定目前暫無(wú)合適的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，

經(jīng)中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)批復(fù)立項(xiàng)，編寫(xiě)《氫氣中氨的測(cè)定光腔衰蕩光譜法》。

二、標(biāo)準(zhǔn)制定背景、目的和意義

氫能被譽(yù)為人類(lèi)的“終極能源”，是全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重大戰(zhàn)略

方向，備受世界各國(guó)關(guān)注。隨著氫能產(chǎn)業(yè)體系持續(xù)擴(kuò)大，氫能在發(fā)展

應(yīng)用過(guò)程中也逐漸暴露出氫氣質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)及方法支撐不足、質(zhì)量控

制和標(biāo)準(zhǔn)體系不完善等問(wèn)題，從而導(dǎo)致了燃料電池用燃料氫質(zhì)量得不

到保障的隱患風(fēng)險(xiǎn)。氫氣質(zhì)量的好壞極大地影響著燃料電池的性能和

壽命，對(duì)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展及整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展

都起著極其重要的作用。其中，氫氣中的氨進(jìn)入電堆后形成銨離子與

質(zhì)子交換膜中的磺酸根發(fā)生反應(yīng)，不可逆地造成質(zhì)子傳遞效率下降，

增加歐姆電阻造成電池性能損傷。因此針對(duì)氫氣中氨的檢測(cè)，非常有

必要編寫(xiě)合適的檢測(cè)方法以供涉氫企業(yè)針對(duì)質(zhì)子交換膜燃料氫進(jìn)行

質(zhì)量檢測(cè)。

目前GB/T37244-2018《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車(chē)用燃料氫氣》

規(guī)定了氫中氨的含量不得高于0.1μmol/mol，并引用了

GB/T14669-1993《空氣質(zhì)量氨的測(cè)定離子選擇電極法》作為檢測(cè)方

法，該方法是針對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行氨的檢測(cè)，將其應(yīng)用至氫氣中氨的檢

測(cè)存在著以下弊端：該方法檢測(cè)限為10mL吸收溶液中0.7ug氨，當(dāng)

樣品溶液總體積為10mL,采樣體積60L，最低檢測(cè)濃度為0.014mg/m3,

即該方法檢出限為0.0184umol/mol，換句話(huà)而言將該方法應(yīng)用至氫氣

中氨的檢測(cè)時(shí)，需采60L的氫氣，才能滿(mǎn)足檢測(cè)所需，存在著采樣量

大的缺陷；另外該方法采用硫酸溶液吸收氫氣中的氨，然后以pH玻

璃電極為指示電極，Ag-AgCl為參比電極，在恒定的離子強(qiáng)度下，電

極電位與氨的濃度成線性關(guān)系，這種方法采樣量大、操作麻煩，準(zhǔn)確

度容易受認(rèn)為因素影響。

國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)還開(kāi)展了采用離子色譜（IC）方法分析測(cè)定氫氣

中氨含量，當(dāng)采用這種分析方法時(shí)需要首先將氫氣中的氨用溶液吸收，

IC再分析液相中的銨離子濃度。ASTMD7550-09規(guī)定的吸收方法是

先用1.0μm孔徑的聚酰胺纖維過(guò)濾膜捕集NH3，然后用吸收液萃取，

日本JISK0127:2013則規(guī)定采用沖擊式氣體采樣瓶吸收氫氣中的

NH3。離子色譜IC的檢出限可以滿(mǎn)足檢測(cè)要求，但缺點(diǎn)是氨的吸收

環(huán)節(jié)容易引入新的誤差變量。

針對(duì)上述方法標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于氫氣中的一系列問(wèn)題，為了能夠針對(duì)質(zhì)

子交換膜燃料電池用氫氣中氨的測(cè)量為涉氫企業(yè)提供合適的分析方

法標(biāo)準(zhǔn)，提出本文件項(xiàng)目—?dú)錃庵邪钡臏y(cè)定光腔衰蕩光譜法。光腔

衰蕩光譜法具有檢測(cè)速度快、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、無(wú)需校準(zhǔn)、用氣

量少等優(yōu)勢(shì)，相比較離子選擇電極法而言具有較大的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)以及技

術(shù)先進(jìn)性，避免了人為操作所帶來(lái)的誤差干擾，為質(zhì)子交換膜燃料電

池用氫氣中氨的檢測(cè)提供準(zhǔn)確、有效的分析方法。

三、標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)原則與思路

本文件在編制過(guò)程中，主要遵循了科學(xué)性、實(shí)用性、規(guī)范性的原

則。

1、科學(xué)性。根據(jù)《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化法》相關(guān)法律法規(guī)，

主要參照了GB/T3723《工業(yè)用化學(xué)產(chǎn)品采用安全通則》、GB/T

18403.1《氣體分析儀器性能表示第1部分：總則》、GB/T37244

《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車(chē)用燃料氫氣》、GB/T5832.3《氣體中

微量水分的測(cè)定第3部分：光腔衰蕩光譜法》、GB/T5274.1《氣

體分析校準(zhǔn)用混合氣體的制備第1部分：稱(chēng)量法制備一級(jí)混合氣體

》、GB/T5275.10《氣體分析動(dòng)態(tài)體積法制備校準(zhǔn)用混合氣體第

10部分：滲透法》、GB/T5275.11《氣體分析動(dòng)態(tài)體積法制備校準(zhǔn)

用混合氣體第11部分：電化學(xué)發(fā)生法》、GB/T33360《氣體分析痕

量分析用氣體純化技術(shù)導(dǎo)則》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定標(biāo)準(zhǔn)條款。

2、實(shí)用性。結(jié)合國(guó)內(nèi)氫能發(fā)展需求、氫能技術(shù)進(jìn)步、氫氣質(zhì)量

檢測(cè)各環(huán)節(jié)單位需求等，對(duì)本文件的相關(guān)要求作出全面規(guī)定，實(shí)用性

強(qiáng)。標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容經(jīng)過(guò)起草組反復(fù)討論，語(yǔ)言表達(dá)力求準(zhǔn)確、精煉，條理

清晰，具備可操作性。

3、規(guī)范性。標(biāo)準(zhǔn)格式按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1

部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定編寫(xiě)。

四、主要編制過(guò)程

1、準(zhǔn)備和啟動(dòng)階段

本文件《氫氣中氨的測(cè)定光腔衰蕩光譜法》由國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)

新基地（氫能）、全國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)、中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)氫能專(zhuān)委會(huì)

提出，于2021年7月獲中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)批復(fù)立項(xiàng)。

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)正式立項(xiàng)后，國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新基地（氫能）、全國(guó)氫

能標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)、中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)氫能專(zhuān)委會(huì)委托佛山綠色發(fā)展創(chuàng)新研

究院、中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院、廣州能源檢

測(cè)研究院為該標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位，并建立了標(biāo)準(zhǔn)起草組，收集大量材

料，制定工作計(jì)劃。

2021年7月，國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新基地（氫能）、全國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)

化委員會(huì)、中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)氫能專(zhuān)委會(huì)召開(kāi)本文件啟動(dòng)會(huì)，起草組及相

關(guān)單位參與，重點(diǎn)討論了本文件的基本框架、擬修訂內(nèi)容和修訂工作

進(jìn)程。

2、起草階段

2021年8月-10月，起草組根據(jù)啟動(dòng)會(huì)上的意見(jiàn)及建議，經(jīng)過(guò)內(nèi)

部多輪討論、推敲、修改、充實(shí)和完善，在此基礎(chǔ)上形成了標(biāo)準(zhǔn)討論

稿。

2021年11月，標(biāo)準(zhǔn)起草組在佛山召開(kāi)《氫氣中氨的測(cè)定光腔

衰蕩光譜法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)家研討會(huì)，會(huì)上對(duì)標(biāo)準(zhǔn)討論稿作了逐字逐句

的討論、修改和完善，同時(shí)專(zhuān)家們提出需進(jìn)一步落實(shí)的意見(jiàn)和建議，

會(huì)后起草組形成會(huì)議紀(jì)要，并根據(jù)專(zhuān)家的意見(jiàn)和建議進(jìn)行再次修改，

最終形成了本文件征求意見(jiàn)稿。

五、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容說(shuō)明

本文件在編制過(guò)程中，嚴(yán)格遵照國(guó)家及團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的程序進(jìn)行，

本文件中主要條款編制說(shuō)明如下：

1、范圍

本文件規(guī)定了采用光腔衰蕩光譜法測(cè)定氫氣中的氨的方法原理、

儀器一般要求、儀器校準(zhǔn)要求、試驗(yàn)步驟、結(jié)果處理和報(bào)告。

本文件適用于氫中氨的含量測(cè)定，氨含量的測(cè)定范圍：（1~1000）

×10-9（體積分?jǐn)?shù)）。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：用光腔衰蕩光譜法測(cè)量氫氣中的氨，其測(cè)定

下限為1×10-9（體積分?jǐn)?shù)），測(cè)定上限為1×10-6（體積分?jǐn)?shù)），能滿(mǎn)

足GB/T37244標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)雜質(zhì)氨限值不超過(guò)0.1umol/mol的檢測(cè)要求，

因此將本方法標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定范圍定為：（1~1000）×10-9（體積分?jǐn)?shù)）。

2、規(guī)范性引用文件

列出了該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性引用文件，主要引用標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)8項(xiàng).

3、術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T5832.3界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

4、方法原理

光腔衰蕩光譜（CRDS）技術(shù)通過(guò)測(cè)量時(shí)間而不是強(qiáng)度的變化來(lái)確

定光學(xué)吸收。CRDS的主要部件是激光源、一對(duì)高反射性鏡面形成的

光共振腔和光探測(cè)器，如圖1顯示。

激光光源光探測(cè)器

高反射率鏡面

圖1光腔衰蕩簡(jiǎn)圖

在光衰蕩光譜法中，一小部分脈沖激光會(huì)進(jìn)入光腔并且由高度反

射性鏡面反復(fù)多次反射，每次都有微小的光透過(guò)鏡面而離開(kāi)光腔。這

部分光就構(gòu)成了光衰蕩信號(hào)。它的強(qiáng)度變化可以簡(jiǎn)單地用單指數(shù)衰減

來(lái)描述，如圖2所示。

圖2一個(gè)脈沖的衰蕩信號(hào)

光的衰蕩是由于光在共振腔中的損失決定的。如果光腔是空的，

衰蕩時(shí)間empty取決于鏡子的反射率(假設(shè)散射和吸收與透射損失相

比是微不足道的)：

d

empty……(1)

c(1R)

實(shí)際上，empty并不是在真正的空腔里測(cè)量的，而是將激光調(diào)

在光腔內(nèi)氣體分子沒(méi)有吸收的波長(zhǎng)下測(cè)量的。當(dāng)激光頻率是在腔內(nèi)

分子的一條具體吸收線的峰頂時(shí)，光腔衰蕩時(shí)間()還要取決于分子

的吸收，而分子的吸收服從比爾定律。

d

()……………(2)

c(1Rσ()Dd)

式中:

v—有吸收介質(zhì)的衰蕩時(shí)間，單位為秒（s）；

d—兩個(gè)鏡面的距離；

c—光速，單位為米每秒（m/s）；

D—被測(cè)分子的密度，與含量成正比，單位為分子數(shù)每立方米（分

子數(shù)/m3）；

v—分子在激光頻率v的吸收橫截面，單位為平方米（m2）；

在CRDS測(cè)量中，首先要測(cè)量沒(méi)有吸收時(shí)的衰蕩時(shí)間empty，激

光的頻率此時(shí)被調(diào)到分子沒(méi)有吸收的位置。然后再測(cè)量分子吸收高峰

頻率位置的衰蕩時(shí)間()。這兩個(gè)測(cè)量位置的激光頻率都處于鏡面高

反射區(qū)，反射率基本恒定。分子密度D，可以很容易地轉(zhuǎn)換成濃度，

可以從以下等式計(jì)算出來(lái)：

111

D…………(3)

cσ()()empty

被測(cè)組分的含量根據(jù)式（3）確定：

DDRT11

x………（4）

NPV

D總ANAPVcvvempty

RT

式中：

x—被測(cè)組分含量，單位為摩爾每摩爾（mol/mol）；

D總—?dú)怏w分子總密度，單位為個(gè)每立方米（個(gè)/m3）；D總

V—光腔池的體積，單位為立方米（m3）；

T—光腔池中的溫度，單位為開(kāi)（Κ）；

P—光腔池中的壓力，單位為帕（Pa）；

NA—阿伏伽德羅常數(shù)，6.0221407×1023個(gè)/mol；

R—?dú)怏w常數(shù)，8.314510Pa·m3（mol·Κ）；

c—光速，單位為米每秒（m/s）。

如式（3）所示，微量氣體含量取決于兩個(gè)“時(shí)間”的測(cè)量。因

此，標(biāo)準(zhǔn)氣體的標(biāo)定是不必要的。測(cè)量的準(zhǔn)確性取決于分子常數(shù)()

的準(zhǔn)確性，而()通常是由常規(guī)吸收方法精確測(cè)定了的并可在文獻(xiàn)中

查詢(xún)。如果測(cè)量的兩個(gè)時(shí)間empty和()之間沒(méi)有區(qū)別，那么就可以

確定沒(méi)有這個(gè)分子存在。而如果他們的區(qū)別很大，那就說(shuō)明分子濃度

很大。光腔衰蕩時(shí)間之差，或者更加精確地說(shuō)是衰蕩時(shí)間的倒數(shù)（也

就是衰減速度）之差即可確定分子的濃度。應(yīng)該指出，由于()取決

于鏡子的反射率，它僅需被測(cè)量一次，并且是相當(dāng)穩(wěn)定的。所以，微

量氣體的濃度可用一次()的測(cè)量而決定，()一般在十到百微秒之間。

5、儀器一般要求

儀器一般要求中規(guī)定了儀器的基本性能應(yīng)符合GB/T18403.1的

規(guī)定；由于儀器內(nèi)部零部件所承受的壓力有限，為了防止氣體壓力過(guò)

高而對(duì)儀器造成損害，另外光腔衰蕩理論上對(duì)流量不敏感，不需要精

確流量，但是氨在衰蕩腔中分布和流量有關(guān)，流速越高，響應(yīng)速度越

快，壓力波動(dòng)會(huì)影響測(cè)量值，因此要求儀器應(yīng)有調(diào)節(jié)壓力和流量的裝

置；因氫氣為易燃易爆氣體，儀器用于制氫廠、加氫站等其他涉氫場(chǎng)

所時(shí)，儀器及配套設(shè)備應(yīng)有相應(yīng)的環(huán)境防護(hù)要求，例如防火、防爆等

要求；要求儀器應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)或校準(zhǔn)，使用期間需在有效期內(nèi)。

6、儀器校準(zhǔn)要求

規(guī)定了儀器當(dāng)出現(xiàn)更換、維修傳感器或者聚焦鏡、衰蕩腔和分光

鏡等關(guān)鍵元件后、儀器變換使用地點(diǎn)、對(duì)儀器響應(yīng)值有任何懷疑時(shí)、

停機(jī)（停止通氣和電）后重新開(kāi)機(jī)時(shí)、環(huán)境溫度變化超過(guò)5℃時(shí)、儀

器使用說(shuō)明書(shū)中的特別規(guī)定等以上任何一種情況時(shí)，應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行校

準(zhǔn)；校準(zhǔn)應(yīng)按照GB/T5274.1、GB/T5275.10、GB/T5275.11的規(guī)定

制備校準(zhǔn)混合氣體，稀釋氣應(yīng)為與被測(cè)氣體相同或其他適宜的氣體，

并在儀器使用量程內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)。

7、試驗(yàn)步驟

（1）采樣

規(guī)定了采樣中的安全要求應(yīng)符合GB/T3723中的規(guī)定；要求應(yīng)使

用無(wú)死體積或死體積小的采樣閥，避免雜質(zhì)氣體殘留對(duì)下次采樣結(jié)果

的影響；采樣管路對(duì)于ppb級(jí)以及易吸附的氨測(cè)量來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，如

果管路材質(zhì)使用不當(dāng)，由于表面吸附，導(dǎo)致氨或其他氣體雜質(zhì)組分殘

留在管路內(nèi)部，從而會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果，因此為了避免上述問(wèn)題，規(guī)定

了采樣管線應(yīng)使用內(nèi)拋光的不銹鋼管，且管路應(yīng)盡可能短，管徑盡可

能小，各接頭應(yīng)使用金屬材質(zhì)密封，盡可能減少由于管路吸附對(duì)測(cè)量

結(jié)果的影響；采樣管連接完成后應(yīng)該確保采樣系統(tǒng)無(wú)泄漏，并應(yīng)用樣

品氣體對(duì)采樣管路進(jìn)行充分吹掃置換。

（2）測(cè)定

測(cè)定步驟為：按照儀器使用說(shuō)明書(shū)開(kāi)啟儀器，用待測(cè)氣體充分吹掃管

路系統(tǒng)，由于在不同背景氣下儀器對(duì)某一組分的相應(yīng)有差別，因?yàn)樾?/p>

要在儀器上選擇待測(cè)氣體的種類(lèi)，并將儀器設(shè)定為測(cè)量狀態(tài)，按儀器

說(shuō)明書(shū)調(diào)節(jié)氣體壓力和流量，測(cè)定待測(cè)氣體，當(dāng)儀器穩(wěn)定時(shí)，讀取氨

的含量值。

8、結(jié)果處理

當(dāng)儀器穩(wěn)定時(shí)，讀取氣體中氨含量的體積分?jǐn)?shù)，由于氣體充滿(mǎn)衰

蕩腔需要一定的時(shí)間，因此要求每間隔10min讀數(shù)一次，連續(xù)讀兩次，

直到當(dāng)兩次讀數(shù)的相對(duì)偏差小于4%時(shí)，取兩次讀數(shù)的算術(shù)平均值的

最終分析結(jié)果。

9、試驗(yàn)報(bào)告

要求試驗(yàn)報(bào)告至少包括的內(nèi)容：被測(cè)樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品的全部信息，

例如樣品的名稱(chēng)、編號(hào)、狀態(tài)、采樣點(diǎn)、采樣時(shí)期和時(shí)間等；注明采

用本文件和編號(hào)等；測(cè)定條件：分析的操作參數(shù)，環(huán)境溫度、氣壓等；

測(cè)定結(jié)果：各測(cè)定組分在樣品氣中的含量，測(cè)量或計(jì)算結(jié)果的壓力和

溫度值（狀態(tài)條件）；測(cè)定日期；本文件中未包括的但要影響分析結(jié)

果的其他內(nèi)容；測(cè)定人員和審核員姓名；測(cè)定時(shí)觀察到的異常及說(shuō)明。

六、與現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本文件與現(xiàn)行法律、法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。

《氫氣中氨的測(cè)定光腔衰蕩光譜法》

編制說(shuō)明

一、任務(wù)來(lái)源

為了加快構(gòu)建燃料電池用燃料氫質(zhì)量保證體系，支撐國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T37244的貫徹實(shí)施，為氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定良

好保障基礎(chǔ)，針對(duì)氫氣中氨的測(cè)定目前暫無(wú)合適的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，

經(jīng)中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)批復(fù)立項(xiàng)，編寫(xiě)《氫氣中氨的測(cè)定光腔衰蕩光譜法》。

二、標(biāo)準(zhǔn)制定背景、目的和意義

氫能被譽(yù)為人類(lèi)的“終極能源”，是全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重大戰(zhàn)略

方向，備受世界各國(guó)關(guān)注。隨著氫能產(chǎn)業(yè)體系持續(xù)擴(kuò)大，氫能在發(fā)展

應(yīng)用過(guò)程中也逐漸暴露出氫氣質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)及方法支撐不足、質(zhì)量控

制和標(biāo)準(zhǔn)體系不完善等問(wèn)題，從而導(dǎo)致了燃料電池用燃料氫質(zhì)量得不

到保障的隱患風(fēng)險(xiǎn)。氫氣質(zhì)量的好壞極大地影響著燃料電池的性能和

壽命，對(duì)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展及整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展

都起著極其重要的作用。其中，氫氣中的氨進(jìn)入電堆后形成銨離子與

質(zhì)子交換膜中的磺酸根發(fā)生反應(yīng)，不可逆地造成質(zhì)子傳遞效率下降，

增加歐姆電阻造成電池性能損傷。因此針對(duì)氫氣中氨的檢測(cè)，非常有

必要編寫(xiě)合適的檢測(cè)方法以供涉氫企業(yè)針對(duì)質(zhì)子交換膜燃料氫進(jìn)行

質(zhì)量檢測(cè)。

目前GB/T37244-2018《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車(chē)用燃料氫氣》

規(guī)定了氫中氨的含量不得高于0.1μmol/mol，并引用了

GB/T14669-1993《空氣質(zhì)量氨的測(cè)定離子選擇電極法》作為檢測(cè)方

法，該方法是針對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行氨的檢測(cè)，將其應(yīng)用至氫氣中氨的檢

測(cè)存在著以下弊端：該方法檢測(cè)限為10mL吸收溶液中0.7ug氨，當(dāng)

樣品溶液總體積為10mL,采樣體積60L，最低檢測(cè)濃度為0.014mg/m3,

即該方法檢出限為0.0184umol/mol，換句話(huà)而言將該方法應(yīng)用至氫氣

中氨的檢測(cè)時(shí)，需采60L的氫氣，才能滿(mǎn)足檢測(cè)所需，存在著采樣量

大的缺陷；另外該方法采用硫酸溶液吸收氫氣中的氨，然后以pH玻

璃電極為指示電極，Ag-AgCl為參比電極，在恒定的離子強(qiáng)度下，電

極電位與氨的濃度成線性關(guān)系，這種方法采樣量大、操作麻煩，準(zhǔn)確

度容易受認(rèn)為因素影響。

國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)還開(kāi)展了采用離子色譜（IC）方法分析測(cè)定氫氣

中氨含量，當(dāng)采用這種分析方法時(shí)需要首先將氫氣中的氨用溶液吸收，

IC再分析液相中的銨離子濃度。ASTMD7550-09規(guī)定的吸收方法是

先用1.0μm孔徑的聚酰胺纖維過(guò)濾膜捕集NH3，然后用吸收液萃取，

日本JISK0127:2013則規(guī)定采用沖擊式氣體采樣瓶吸收氫氣中的

NH3。離子色譜IC的檢出限可以滿(mǎn)足檢測(cè)要求，但缺點(diǎn)是氨的吸收

環(huán)節(jié)容易引入新的誤差變量。

針對(duì)上述方法標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于氫氣中的一系列問(wèn)題，為了能夠針對(duì)質(zhì)

子交換膜