秦 靜
(中國石油烏魯木齊石化公司)
在醚化反應(yīng)過程中全組分含量的測(cè)定(氣相色譜法)分析中,丁酮起到稀釋樣品且防止輕組分(C3~C5)揮發(fā)的作用。在取樣前,事先在取樣瓶中加入約三分之二容積的丁酮溶劑,待取樣結(jié)束后再搖勻樣品備用。MTBE裝置自開工以來,崗位分析人員開始出現(xiàn)身體不適等異?,F(xiàn)象,統(tǒng)計(jì)后得知有33%的分析人員出現(xiàn)不適。共計(jì)55人接觸,其中5人咽部感覺有異物感,想嘔吐;13人皮膚出現(xiàn)不同癥狀的過敏現(xiàn)象,最嚴(yán)重的兩人身體皮膚出現(xiàn)大面積的紅疹,經(jīng)藥物治療后,病情才得以控制。針對(duì)以上現(xiàn)象采取了多種防范措施,如:配發(fā)安全護(hù)目鏡、專用防毒口罩,防酸堿手套等,但效果均不理想。
根據(jù)分析中所接觸到的各組分及所用溶劑的化學(xué)性質(zhì)及其健康危害特性,發(fā)現(xiàn)引起過敏的物質(zhì)是丁酮(CH3CH2COCH3)。丁酮對(duì)眼、鼻、喉、粘膜有刺激性,長期接觸可致皮炎,嚴(yán)重時(shí)會(huì)昏迷和麻醉,可導(dǎo)致中樞神經(jīng)抑制;丁酮一次性大量接觸,會(huì)造成昏迷甚至死亡。分析人員在使用丁酮做溶劑進(jìn)行樣品化驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的癥狀與接觸丁酮所發(fā)生的健康危害完全相同。鑒于丁酮的危害性,試圖尋找可替代的溶劑,既能完全溶解樣品組分,又不參與反應(yīng),而且毒性小,因此考察用無水乙醇作為該分析溶劑。
PE clarus 500型氣相色譜儀
10mL耐壓取樣瓶(見圖1);100μL耐壓注射器。
本文所有分析數(shù)據(jù)均是按照表1的實(shí)驗(yàn)條件得出的數(shù)據(jù)。
表1 實(shí)驗(yàn)條件Table 1 Experiment conditions
在表1的色譜條件下,對(duì)無水乙醇保留時(shí)間進(jìn)行了確定,并以無水乙醇為溶劑加入甲醇、叔丁醇、MTBE,得到圖2。
根據(jù)圖2看出,乙醇未出脫尾峰,并且與其余組分互不干擾。雖然出平頭峰,但因不參與計(jì)算,故可忽略。
使用標(biāo)樣按照表1的色譜條件,通過實(shí)驗(yàn)得到圖3。
定量計(jì)算方法為歸一化法,C3、C4、C5各組分的相對(duì)質(zhì)量校正因子(fw)為1,甲醇、叔丁醇和 MTBE的分別為3.20、1.35和1.54。
采用面積歸一化法計(jì)算各組分含量,見式(1)。
式中:Xi為樣品中某組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;Ai為樣品中某組分的峰面積,μv·s;fwi為某組分的質(zhì)量校正因子。
對(duì)在表1色譜條件下制備的樣品進(jìn)行測(cè)定,得到結(jié)果見表2(數(shù)據(jù)選擇的是含量較為典型的甲醇、叔丁醇、MTBE),樣品測(cè)定結(jié)果滿足色譜法分析數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于0.05的要求。
表2 使用乙醇作溶劑時(shí)樣品測(cè)定結(jié)果Table 2 Sample determination results by adding ethanol (w/%)
使用兩種溶劑分別配制不同含量標(biāo)準(zhǔn)樣品,對(duì)主要組分甲醇、叔丁醇、MTBE進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn),數(shù)據(jù)見表3。
表3 用不同溶劑配制的標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定結(jié)果 (%)Table 3 Determination of standard samples prepared by different solvents
通過表3的分析結(jié)果得知,同一樣品分別使用無水乙醇和丁酮做溶劑的分析結(jié)果符合重復(fù)性<5%的要求,說明在醚化反應(yīng)過程中全組分含量的測(cè)定(氣相色譜法)分析中,用無水乙醇代替丁酮作為樣品溶劑是可行的。
配制3個(gè)不同含量的樣品進(jìn)行分析,測(cè)定結(jié)果見表4。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差低和回收率高表明使用乙醇為溶劑測(cè)定醚化反應(yīng)中組分含量具有較高的精密度和準(zhǔn)確度。
更換了溶劑后,在一個(gè)月的跟蹤調(diào)查中沒有崗位分析人員反映出現(xiàn)咽部感覺有異物感、嘔吐以及皮膚瘙癢等癥狀。通過溶劑更換,降低了化學(xué)試劑對(duì)職工身體健康的危害程度;降低了由于過敏職工需要治療而無法從事此項(xiàng)分析,班組其余人員工作量加大的機(jī)率;減少了崗位分析人員由于工作量增大而導(dǎo)致分析出錯(cuò)率增大的可能;降低了崗位分析人員長期皮膚接觸造成皮炎(紅、干、癢)與皮膚白化的機(jī)率。
表4 樣品精密度和準(zhǔn)確度測(cè)定結(jié)果 (w/%)Table 4 Determination results of samples precision and accuracy
在醚化反應(yīng)過程中全組分含量的測(cè)定(氣相色譜法)分析中,用無水乙醇代替丁酮做為樣品溶劑,定量結(jié)果準(zhǔn)確,測(cè)定結(jié)果重復(fù)性好,分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠,是可行的。更換了溶劑后對(duì)接觸該分析的55名操作人員進(jìn)行跟蹤調(diào)查,前期有過敏反應(yīng)的18人均未再出現(xiàn)過敏現(xiàn)象。從而降低了化學(xué)試劑對(duì)職工身體健康的危害。
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