氢气浓度检测分析方法

氢气浓度检测分析方法

一是传统经典方法气相色谱法；
二是比较常用的电化学气体传感器或氢电极传感器法（丹麦Unisense）；
三是氢气医学领域Miz公司建立的氢气催化氧化还原滴定法。

气相色谱是最可靠的氢气分析方法，其准确分析的关键是将氢气从水和溶液中分离出来，比较常见的液体中氢气分离方法就是充分震荡。
这种分离方法是利用氢气的溶解度比较低这个特点，平衡情况下氢气在气相中比例远远高于液相中。另外气相色谱方法实际上是分析某
一定体积溶液中溶解氢气的总量，相对比较准确，分析敏感度非常高，但分离过程需要的样本量要足够。

电极分析方法比较简单，只需要把电极放在氢水中，可以直接获得读数。但电极分析方法需要比较准确的参考样品，这往往不被检测者
重视。例如有的分析方法要求用一定流量的氢气往烧杯水内持续吹泡30分钟作为饱和氢气的标准，实际上这种氢水并不是真正的标准。
这种标准样品最好用气相色谱技术进行校对才能准确分析。市场上有一种所谓氢水浓度分析笔，实际上这种分析笔分析的并不是真正的
氢气浓度，这是一种氧化还原电位测定计通过算法的氢测试方法，这种测试笔只能用于纯水溶解氢的测定，因为氧化还原电位会受到酸
碱度、离子和氧化还原物质等因素的强烈干扰，无法作为真正氢气浓度的分析技术。

氧化还原滴定是最简单的氢气浓度分析方法。因为氢气虽然具有还原性，但氢气本身比较稳定，不容易与氧化指示剂发生反应，因此需
要使用一定浓度的催化剂。Miz公司开发的亚甲蓝氧化剂氧化还原滴定就是使用纳米颗粒胶体铂催化剂，氧化型的亚甲蓝呈现蓝色，还
原型亚甲蓝无色，在铂催化剂存在的条件下，氢气能将氧化型的亚甲蓝还原为还原型亚甲蓝，溶液从蓝色变成无色，但同时氢气可以被
消耗。随着滴定液的增加，氢水中氢气被消耗完毕，继续增加氧化型的亚甲蓝不能被继续还原，蓝色无法转化为无色。利用这个作为滴
定终点和浓度标准。例如每滴一滴代表0.1ppm，10滴就代表1.0ppm。

根据最近研究，滴定法存在不准确的问题。这个表就是氢水中氢气浓度滴定数据，来自加拿大多伦多大学2017年度硕士研究生论文。论
文作者是Mohamed Serhan Hamam，导师是化学系女教授M. Cynthia Goh。根据这个数据，滴定法在氢水氢气实际浓度比较高超过饱
和时滴定值偏高，在浓度比较低的时候，滴定值偏低。在1ppm左右，检测最准确。

北京中惠普分析技术研究所

GCD-3000B氢气发生器