駱麗君,張雪蕾
(江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境與材料工程系,江蘇江陰214433)
以丙烯腈為原料的化纖、橡膠、塑料生產(chǎn)中可能釋放出丙烯腈廢氣,其主要測(cè)定方法是氣相色譜法,但由于解吸方式不同分為熱解吸氣相色譜法和溶劑解吸氣相色譜法。
本文用活性炭吸附管采集固定污染源中丙烯腈,然后分別用二硫化碳、二氯甲烷和甲醇三種不同的溶劑將丙烯腈解吸出來,再用氣相色譜法測(cè)定丙烯腈的含量,通過加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)來比較不同的溶劑對(duì)氣相色譜法測(cè)定丙烯腈的影響。
Agilent 7890B 氣相色譜儀,配氫火焰離子化檢測(cè)器,色譜柱:GDX-502,60~80 目。
丙烯腈,色譜純;二硫化碳,分析純 (對(duì)丙烯腈的色譜測(cè)定無干擾峰,否則需進(jìn)行蒸餾,取46℃~47℃的餾分) ;二氯甲烷;甲醇;活性炭吸附管;丙烯腈標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,c=10.0 mg/mL;丙烯腈標(biāo)準(zhǔn)使用液,c=1.0 mg/mL。
進(jìn)樣口溫度:220℃;檢測(cè)器溫度:280℃;采用程序升溫:80℃保持2 min,以10℃/min 升至150℃,再以20℃/min 升至220℃。柱流速:1 mL/min;分流比10: 1。
取不同體積(5μL、20μL、60μL、100μL、160μL、200μL)丙烯腈標(biāo)準(zhǔn)使用液于7 個(gè)1.5 mL 進(jìn)樣瓶中,分別加入二硫化碳(或二氯甲烷、甲醇)稀釋至刻度,配制成濃度為5.0~200μg/mL 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,搖勻待測(cè)。按1.2 氣相色譜操作條件,分別取上述標(biāo)準(zhǔn)系列溶液注入氣相色譜儀,進(jìn)樣量為1.0μL,測(cè)定丙烯腈峰高或峰面積,每個(gè)濃度的溶液重復(fù)進(jìn)樣三次,取平均值,以濃度c (μg/mL) 與對(duì)應(yīng)峰高h(yuǎn) (或面積A) 繪制校準(zhǔn)曲線并計(jì)算得到校準(zhǔn)曲線的線性回歸方程;分別繪制出以二硫化碳、二氯甲烷和甲醇為溶劑時(shí)丙烯腈校準(zhǔn)曲線。
收集樣品后,打開活性炭管吸附管兩端的蓋子,用鉤狀線取出壓在A 級(jí)活性炭顆粒上的V 形彈簧鉤,A階段活性炭(包括上端玻璃棉)和B 階段。將活性炭(包括海綿)轉(zhuǎn)移到兩個(gè)干燥的試管中,用移液管立即取出2.00 mL 和1.00 mL 二硫化碳(或二氯甲烷、甲醇),加入一管A 和B 部分的活性炭,然后快速關(guān)閉試管。塞上塞子,輕輕搖動(dòng)管1 min,使二硫化碳(或二氯甲烷、甲醇)與活性炭充分接觸,30 min 后用5 mL 一次性注射器過濾。最后進(jìn)行氣相色譜測(cè)定。
按繪制校準(zhǔn)曲線相同的氣相色譜工作條件調(diào)節(jié)儀器,對(duì)得到A 段和B 段活性炭的解吸液分別作氣相色譜測(cè)定。取解吸液的上層清液進(jìn)樣,最后得出譜圖。
以1.3 校準(zhǔn)曲線的繪制方法測(cè)定以二硫化碳為溶劑的丙烯腈標(biāo)樣中丙烯腈,結(jié)果如表1,以1.5 樣品測(cè)定方法測(cè)定以二硫化碳為溶劑的丙烯腈樣品中丙烯腈,結(jié)果如表2。
表1 以二硫化碳為溶劑的丙烯腈標(biāo)樣的測(cè)定結(jié)果
表2 以二硫化碳為溶劑的丙烯腈樣品的測(cè)定結(jié)果
以1.3 校準(zhǔn)曲線的繪制方法測(cè)定以二氯甲烷為溶劑的丙烯腈標(biāo)樣中丙烯腈,結(jié)果如表3,以1.5 樣品測(cè)定方法測(cè)定以二氯甲烷為溶劑的丙烯腈樣品中丙烯腈,結(jié)果如表4。
表3 以二氯甲烷為溶劑的丙烯腈標(biāo)樣的測(cè)定結(jié)果
表4 以二氯甲烷為溶劑的丙烯腈樣品的測(cè)定結(jié)果
以1.3 校準(zhǔn)曲線的繪制方法測(cè)定以甲醇為溶劑的丙烯腈標(biāo)樣中丙烯腈,結(jié)果如表5,以1.5 樣品測(cè)定方法測(cè)定以甲醇為溶劑的丙烯腈樣品中丙烯腈,結(jié)果如表6。
表5 以甲醇為溶劑的丙烯腈標(biāo)樣的測(cè)定結(jié)果
表6 以甲醇為溶劑的丙烯腈樣品的測(cè)定結(jié)果
用100 μL 的微型注射器在活性炭管中統(tǒng)一往里面加入10 μL 濃度為1 000 mg/kg 的丙烯腈標(biāo)準(zhǔn)溶液,然后對(duì)不同解吸溶劑的丙烯腈樣品進(jìn)行色譜分析,分析數(shù)據(jù)分別如表2、表4 和表6 所示,然后依據(jù)回收率計(jì)算公式計(jì)算出回收率,計(jì)算結(jié)果如表7 所示。
例如:以二硫化碳為溶劑時(shí),丙烯腈的回收率為:
表7 丙烯腈加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果
本文運(yùn)用活性炭管收集固定污染源中的丙烯腈,使用不同的解吸液(二硫化碳、二氯甲烷、甲醇)進(jìn)行解吸,F(xiàn)FAP 毛細(xì)管柱分離,火焰氫離子化檢測(cè)器FID 檢測(cè)各個(gè)不同溶劑的解吸效率。從表7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,二硫化碳作為溶劑時(shí)解吸效率最高,它具有廣泛的溶解度和低沸點(diǎn),所以呈現(xiàn)良好的線性,效果重現(xiàn)性好,靈敏度高,滿足分析要求;二氯甲烷僅次于二硫化碳,回收率總體上較高,也可以把它作為解吸液;甲醇測(cè)得的數(shù)據(jù)較差,峰高與峰面積也和其他溶劑有一定的差距,最后結(jié)果不太理想。