1. 了解苯系物的幾種測(cè)定方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。
2. 掌握活性炭二硫化碳解吸氣相色譜法測(cè)定苯的原理及過程。
3. 熟悉氣相色譜儀的操作。
二、實(shí)驗(yàn)原理
苯系物一般是指苯、甲苯、二甲苯等芳烴類化合物。苯及苯系物被人體吸入后,可出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻醉作用;可抑制人體造血功能,使紅血球、白血球、血小板減少,再生障礙性貧血患率增高;還可導(dǎo)致胎兒的先天性缺陷。我國(guó)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定民用建筑工程室內(nèi)空氣中苯的濃度應(yīng)小于或等于0.09mg/m3。室內(nèi)空氣中苯、甲苯、二甲苯大部分來自室內(nèi)用品中溶劑的揮發(fā)和有機(jī)物燃燒。苯系物的測(cè)定方法主要是氣相色譜法,常用的方法有兩種:活性炭二硫化碳解吸氣相色譜法和熱解吸氣相色譜法。
活性炭二硫化碳解吸氣相色譜法是用活性炭吸附,二硫化碳解吸。該方法不需要特殊的前處理設(shè)備,一次采樣可多次分析,尤其在分析苯系物之間濃度相差較大時(shí)或濃度較高時(shí)更具有優(yōu)越性。該方法靈敏度較低,所用的二硫化碳中常含有不易去掉的苯,且二硫化碳毒性大,不利于分析人員的健康,應(yīng)慎用。
熱解吸氣相色譜法的靈敏度高、不需要使用有機(jī)試劑、本底值低,但由于是一次進(jìn)樣,所以在無法確定樣品濃度時(shí),有時(shí)需要進(jìn)行多次取樣分析。
空氣中苯、甲苯、二甲苯用活性炭管采集,然后用二硫化碳提取出來。用氫火焰離子化檢測(cè)器的氣相色譜儀分析,以保留時(shí)間定性,峰高(峰面積)定量。
三、 實(shí)驗(yàn)儀器
1. MK-C41型活性炭采樣管:采樣管內(nèi)裝有兩段特制的活性炭,A 段 100 mg,B 段 50 mg。A 段為
采樣段,B 段為指示段,詳見圖 1。
圖1 MK-C41型活性炭采樣管
2. MKAT-500型采樣裝置:無油采樣泵,能在 0~1.5 L/min 內(nèi)精確保持流量。
3. 移液管:1.00 mL
4. 微量進(jìn)樣器:1~5 μL,精度 0.1 μL。;
5. 磨口具塞試管:5 mL;
6. 氣相色譜儀:配備氫火焰離子化檢測(cè)器;
7. 色譜柱
填充柱:材質(zhì)為硬質(zhì)玻璃或不銹鋼,長(zhǎng) 2 m,內(nèi)徑 3~4 mm,內(nèi)填充涂附 2.5%鄰苯二甲酸二壬酯(DNP)和 2.5%有機(jī)皂土-34(bentane)的 Chromsorb G?DMCS(80~100 目)。
毛細(xì)管柱:固定液為聚乙二醇(PEG-20M),30 m × 0.32 mm,膜厚 1.00 μm 或等效
毛細(xì)管柱。
8. 溫度計(jì):精度 0.1℃。
9. 氣壓計(jì):精度 0.01 kPa
四、實(shí)驗(yàn)試劑
1. 二硫化碳:分析純,經(jīng)色譜鑒定無干擾峰。
2. 標(biāo)準(zhǔn)貯備液:取適量色譜純的苯.甲苯、乙苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對(duì)二甲苯、異丙苯和苯乙烯配制于一定體積的二硫化碳中。也可使用有證標(biāo)準(zhǔn)溶液。
3. 載氣:氮?dú)?,純?nbsp;99.999%,用凈化管凈化。
4. 燃燒氣:氫氣,純度 99.99%。
5. 助燃?xì)猓嚎諝猓脙艋軆艋?/p>
五、實(shí)驗(yàn)步驟
1. 樣品的采集
(1)采樣前應(yīng)對(duì)采樣器進(jìn)行流量校準(zhǔn)。在采樣現(xiàn)場(chǎng),將一只采樣管與空氣采樣裝置相連,調(diào)整采樣裝置流量,此采樣管僅作為調(diào)節(jié)流量用,不用作采樣分析。
(2)敲開活性炭采樣管的兩端,與采樣器相連(A 段為氣體入口),檢查采樣系統(tǒng)的氣密性。以 0.2~0.6 L/min 的流量采氣 1~2 h(廢氣采樣時(shí)間 5~10 min)。若現(xiàn)場(chǎng)大氣中含有較多顆粒物,可在采樣管前連接過濾頭。同時(shí)記錄采樣器流量、當(dāng)前溫度、氣壓及采樣時(shí)間和地點(diǎn)。
(3)采樣完畢前,再次記錄采樣流量,取下采樣管,立即用聚四氟乙烯帽密封。
2. 現(xiàn)場(chǎng)空白樣品的采集
將活性炭管運(yùn)輸?shù)讲蓸蝇F(xiàn)場(chǎng),敲開兩端后立即用聚四氟乙烯帽密封,并同已采集樣品的活性炭管一同存放并帶回實(shí)驗(yàn)室分析。每次采集樣品,都應(yīng)至少帶一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)空白樣品。
3. 樣品的保存
采集好的樣品,立即用聚四氟乙烯帽將活性炭采樣管的兩端密封,避光密閉保存,室溫下8h 內(nèi)測(cè)定。否則放入密閉容器中,保存于?20℃冰箱中,保存期限為 1 d。
4. 樣品的解吸
將活性炭采樣管中 A 段和 B 段取出,分別放入磨口具塞試管中,每個(gè)試管中各加入 1.00mL 二硫化碳密閉,輕輕振動(dòng),在室溫下解吸 1 h 后,待測(cè)。
5. 色譜分析條件
(1)填充柱氣相色譜法參考條件:載氣流速:50 mL/min;進(jìn)樣口溫度:150℃;檢測(cè)器溫度:150℃;柱溫:65℃;氫氣流量:40 mL/min;空氣流量:400 mL/min。
(2)毛細(xì)管柱氣相色譜法參考條件:柱箱溫度:65℃保持 10 min,以 5℃/min 速率升溫到 90℃保持 2 min;柱流量:2.6 mL/min;進(jìn)樣口溫度:150℃;檢測(cè)器溫度:250℃;尾吹氣流量:30 mL/min;氫氣流量:40 mL/min;空氣流量:400 mL/min。
6. 校準(zhǔn)曲線的繪制
分別取適量的標(biāo)準(zhǔn)貯備液,稀釋到 1.00 ml 的二硫化碳中,配制質(zhì)量濃度依次為 0.5、
1.0、10、20 和 50 μg/mL 的校準(zhǔn)系列。分別取標(biāo)準(zhǔn)系列溶液 1.0 μl 注射到氣相色譜儀進(jìn)樣口。根據(jù)各目標(biāo)組分質(zhì)量和響應(yīng)值繪制校準(zhǔn)曲線。
7. 標(biāo)準(zhǔn)色譜圖
(1)毛細(xì)管柱參考色譜圖,見圖 2。
圖2 毛細(xì)管柱色譜圖
(2)填充柱參考色譜圖,見圖 3。
1—二硫化碳;2—苯;3—甲苯;4—乙苯;5—對(duì)二甲苯;6—間二甲苯;7—鄰二甲苯;8—異丙苯;9—苯乙烯 |
圖3填充柱色譜圖
8. 測(cè)定
取制備好的試樣(4)1.0 μL,注射到氣相色譜儀中,調(diào)整分析條件,目標(biāo)組分經(jīng)色譜
分離后,由 FID 進(jìn)行檢測(cè)。記錄色譜峰的保留時(shí)間和相應(yīng)值。
(1) 定性分析
根據(jù)保留時(shí)間定性。
(2) 定量分析
根據(jù)校準(zhǔn)曲線計(jì)算目標(biāo)組分含量。
9. 空白試驗(yàn)
現(xiàn)場(chǎng)空白活性炭管與已采樣的樣品管同批測(cè)定,分析步驟同測(cè)定(8)。
六、 結(jié)果與討論
氣體中目標(biāo)化合物濃度,按照式(4-3-1)進(jìn)行計(jì)算。
(4-3-1)
式中:ρ——?dú)怏w中被測(cè)組分質(zhì)量濃度,mg/m3;
W——由校準(zhǔn)曲線計(jì)算的樣品解吸液的質(zhì)量濃度,μg/mL;
W0——由校準(zhǔn)曲線計(jì)算的空白解吸液的質(zhì)量濃度,μg/mL;
V——解吸液體積,mL;
V0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(101.325 kPa,273.15 K)的采樣體積,L。
七、注意事項(xiàng)
1.當(dāng)測(cè)定結(jié)果小于 0.1 mg/m3 時(shí),保留到小數(shù)點(diǎn)后四位;大于等于 0.1 mg/m3 時(shí),保留三位有效數(shù)字。
2.當(dāng)空氣中水蒸氣或水霧太大,以致在活性炭管中凝結(jié)時(shí),影響活性炭管的穿透體積及采樣效率,空氣濕度應(yīng)小于 90%。
3.采樣前后的流量相對(duì)偏差應(yīng)在 10%以內(nèi)。
]]>主要用于:
在線voc監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)
揮發(fā)性有機(jī)物固定污染源檢測(cè)系統(tǒng)
廢氣在線連續(xù)監(jiān)測(cè)
非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測(cè)等
幾款常用進(jìn)口的吸附劑主要技術(shù)參數(shù):
Tenax TA:
TenaxTA全名:2,6二苯呋喃多孔聚合物樹脂,基于2,6-二苯基-對(duì)苯醚的Tenax多孔聚合物廣泛用作空氣收集和吹掃捕集器應(yīng)用中的吸附劑。
parameter:350 °C temp. limit
matrix:Tenax TA
particle size:60-80 mesh
surface area:~35 m2/g
density:~0.25 g/mL (free fall density)
Tenax GR:
是一種復(fù)合材料,包含 70% 的 Tenax TA 和 30% 的石墨碳?;?,6-二苯基-對(duì)苯醚的Tenax多孔聚合物廣泛用作空氣收集和吹掃捕集器應(yīng)用中的吸附劑。
parameter:350 °C temp. limit
matrix:Tenax GR
particle size:60-80 mesh
surface area:~25 m2/g
density:~0.40 g/mL (free fall density)
Carbopack X:
石墨化炭黑(GCB),石墨化過程產(chǎn)生高純度表面,具有很好的吸附和解吸(如果需要)性質(zhì)。
孔徑:~0.62 cm3/g mesoporosity
~0 cm3/g macroporosity
~0 cm3/g microporosity
~100 ? pore diameter
表面積:~240 m2/g
密度:~0.44 g/mL (free fall density)
Carbopack C:
表面積:~10 m2/g
密度:~0.70 g/mL (free fall density)
Carbopack B:
表面積:~100 m2/g
密度:~0.38 g/mL (free fall density)
Carboxen 1000:
孔徑:~0.16 cm3/g mesoporosity
~0.25 cm3/g macroporosity
~0.44 cm3/g microporosity
~10-12 ? pore diameter
表面積:~1200 m2/g
密度:~0.47 g/mL (free fall density)
]]>