采用LC-3000型液相色譜儀檢測變壓器油中的糠醛含量

（山東金普分析儀器有限公司技術(shù)中心）

摘要：本文介紹了采用山東金普分析儀器有限公司生產(chǎn)的LC-3000型液相色譜儀測定變壓器油中糠醛含量的方法。油樣中的糠醛用甲醇提取出來(lái)后，采用C18柱，以甲醇－水為流動(dòng)相，在紫外檢測器波長(cháng)為280nm的條件下進(jìn)行檢測，檢測限能達到0.01μL/L，在0.05μL/L～10μL/L范圍內線(xiàn)性良好，RSD為0.37％。

關(guān)鍵詞：糠醛；液相色譜；變壓器油；微量分析

1 前言

長(cháng)期以來(lái)，采用氣相色譜法檢測絕緣油中的CO、CO2和低炭烴類(lèi)含量作為判斷電氣設備固體絕緣材料老化程度或進(jìn)行故障分析的依據。但是實(shí)驗證明，絕緣油氧化分解也能產(chǎn)生絕緣紙老化、降解的特征產(chǎn)物CO和CO2，所以給正確判斷帶來(lái)了難度。

在充油電氣設備中，由于構成固體絕緣的纖維質(zhì)材料的老化導致纖維素的分解而產(chǎn)生幾種化合物，如糠醛和呋喃衍生物，呋喃衍生物太部分被吸附在紙上，而小部分溶于油中。這些物質(zhì)的存在可以作為運行設備固體絕緣老化程度的診斷依據，也可以作為對溶解氣體分析的補充。1984年12屆大電網(wǎng)會(huì )議上，英國學(xué)者首先提出油中糠醛可作為變壓器內絕緣紙老化的特征產(chǎn)物，檢測絕緣油中的糠醛含量，可以判斷電氣體絕緣材料劣化程度。根據中華人民共和國電力行業(yè)標準《電力設備預防性試驗規程》[1]，當變壓器油中的糠醛含量達到4mg/L時(shí)，可以認為變壓器絕緣老化已經(jīng)比較嚴重。測量糠醛時(shí)取樣簡(jiǎn)單方便，打開(kāi)變壓器油箱下方閥門(mén)即可，無(wú)須設備停運。

關(guān)于液相色譜法檢測變壓器油中的糠醛，已有一些相關(guān)報道[2]。但是他們所采用的方法耗時(shí)較長(cháng)，不符合電力部門(mén)快速檢測和應急處理的要求。并且他們采用的是國外進(jìn)口儀器，價(jià)格昂貴。本文介紹了一種使用國產(chǎn)液相色譜儀快速、準確檢驗變壓器油中糠醛含量的方法。

2 實(shí)驗部分

2.1 儀器與試劑

LC-3000液相色譜儀，UV3000紫外檢測器，手動(dòng)進(jìn)樣閥(7725i)，CXTH-3000色譜工作站，超聲波清洗器，甲醇（HPLC級），超純水。

2.2 色譜條件

色譜柱為Venusil XBP－C18（5μm，250mm×4.6mm）； 柱溫為室溫；流動(dòng)相為甲醇—水（40/60，V/V），流速為1.0mL/min，使用前需進(jìn)行超聲波脫氣處理；紫外檢測器波長(cháng)為280nm；進(jìn)樣量10μL。

2.3 實(shí)驗方法

標準儲備液的配制：量取10uL糠醛，加入1000mL容量瓶中，用甲醇定容至1000mL。該標準儲備液的濃度為10μL/L。

2.4 樣品預處理

量取5mL變壓器油置于10mL離心管中，加入5mL甲醇，用旋渦混合器振蕩混合5min后，4000r/min離心10min。取上層甲醇溶液進(jìn)樣檢測。

3 結果與討論

3.1 線(xiàn)性關(guān)系

配制濃度分別為：0.05μL/L,0.1μL/L,1μg/mL,5μL/L，10μL/的糠醛標樣溶液，依次進(jìn)樣檢測， 測得R＝0.9998，線(xiàn)性方程為y = 89021x +4711.7，在0.05μL/L～10μL/L范圍內線(xiàn)性良好。

圖1 線(xiàn)性曲線(xiàn)

3.2 zui低檢測限

以噪聲信號的三倍做為測試的zui低檢測限，糠醛的zui低檢測限可達到0.01μL/L，能符合一般的產(chǎn)品檢測要求，同時(shí)適合電力部門(mén)作為判斷電氣設備固體絕緣材料老化程度或進(jìn)行故障分析的依據。圖譜如圖2所示：

圖2 zui低檢測限圖譜

3.3 相對標準偏差（RSD）

取同一標樣溶液重復進(jìn)樣5次，記錄數據如表1。

表1 RSD數據

根據表1數據，計算糠醛峰面積的RSD為0.37％。

3.4 加標回收率

取一定量的不含糠醛的油樣，分別加入不同量的10μL/L的糠醛標樣，計算回收率分別為70.6％和71.1％。更高濃度的加標回收率一般不會(huì )低于低濃度的加標回收率。

表2 加標回收率

3.5 實(shí)樣分析

按照2.4所示的樣品預處理方法，檢測某單位提供的變壓器油樣品，其中糠醛的含量達到了1.87μL/L。

4 結論

本文采用山東金普LC-3000液相色譜儀分析了變壓器油中的糠醛含量，采用C18柱，甲醇－水（40/60）為流動(dòng)相，以外標法定量。該方法的zui低檢測限為0.01μL/L，RSD為0.369％，本法具有準確性好，重復性高，檢測限低，分析速度快等的優(yōu)點(diǎn)。