❶ 挥发性气体(VOC)探测方法
垃圾填埋场挥发出的空气含有大量的挥发有机污染物( Organic Compounds,VOCs),虽含量低,但毒性强,对环境的毒害程度不容忽视,在美国等一些发达国家,已将微量的芳烃化合物和卤代化合物作为对垃圾场的常规监测项目。除挥发一部分外,更多的污染组分停留在渗漏液中。当前,垃圾场大部分采用挖坑填埋的方法,虽然它具有投资少,见效快的特点。但防渗措施处理不当,会对土壤和地下水造成不可估量的危害。据表8.3.1、8.3.2所示,垃圾渗漏液中的有机和无机组分比饮用自来水高出许多倍,可通过取样检测土壤、水中各组分的浓度以及挥发有机组分(VOC)的浓度来圈定污染区。对VOC的检测主要通过现场采样(水、土样、气),室内分析的办法,需要专门的实验室和仪器设备。
垃圾填埋场空气的主要成分是CH4和CO2,当然仅考虑CH4和CO2是远远不够的,还需分析对人健康危害较大的苯类、烷烃类化合物,这类物质多达六七十种。空气中挥发有机污染组分的分析可用吸附管吸附-热脱吸附法和气相色谱-质谱仪来完成。将具有不同吸附能力的吸附管,内填充碳分子筛和硅胶的多层吸附管,在吸附管前端接装有无水硫酸铜的玻璃管除去空气中水分,放在离地高度约1 m的三角架上,以0.20 L/min的速率在多个采样点采集20 min,然后取下取样管,密封,送实验室在尽可能短的时间内完成分析。
气体CH4和CO2的分析可用气相色谱(GC)来完成,配氢火焰离子检测器(FID)加镍转换炉可完成对CH4和CO2的检测。气体浓度定量需要用标气定标,用镍触发酶填充柱先将CO2转化为甲烷,通过甲烷来换算成CO2。
若是采集的土样,可先加入少量去离子水,把样品浸泡在水中,用吹扫-捕集法进行前预富集处理后,将吹扫出的气体送入GC分析。GC/MS选择离子法对一些高分子的有机化合物进行定量和定性分析很方便。水样与土样分析基本一致,如果想了解各成分的具体的分析流程和方法可参考国标或美国环保局(USEPA)公布的操作规程。图8.3.20是垃圾场挥发物的气相色谱分析结果。共检测出多达63种VOCs,其中苯、甲苯、乙苯、萘、一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、1,2,4-三氯苯是毒性强的致癌物,被美国环保局列为优先控制的污染物。
图8.3.20 垃圾填埋场样品的总离子色谱图
❷ 挥发性有机污染物 (Volatile Organic Compounds) 的测定
吹扫-捕集气相色谱-质谱法
方法提要
借助吹扫-捕集装置,用高纯氦 (或氮) 气将土壤试样中的卤代烃、苯系物、内标、替代物标准等可吹扫挥发性有机物吹脱出并被装有适当吸附剂的捕集阱捕集,捕集后的挥发性有机物经加温、高纯氦气解析后直接导入气相色谱毛细管柱,程序升温色谱分离后质谱检测。
方法适用于土壤试样中甲基叔丁基醚、卤代烃、苯系物、氯苯类等挥发性有机物(VOCs) 的测定。本方法可以检测下列化合物 (表85.13) 。
表85.13 分析化合物列表
方法检出限与仪器灵敏度和试样基质等有关,当取样量为 5.00g 时,检出限为0.20~ 0.80ng / g。
仪器与装置
气相色谱-质谱仪 能满足检测灵敏度要求的四极杆气相色谱-质谱联用仪或离子阱气相色谱-质谱联用仪。电子轰击源 (EI) 。
吹扫-捕集系统 根据待测目标物选择适当捕集阱,推荐选用由聚 2,6-苯基对苯醚 (Tenax)-硅胶-碳分子筛各为 1/3 填料制作的捕集阱。5mL、25mL 两种型号砂芯式吹扫管。根据目标物检出限和 GC-MS 灵敏度确定试样吹扫体积。常用 5mL 吹扫管,如果 5mL 满足不了目标物检出限要求,再选用 25mL 吹扫管。
气相色谱柱 能保证各待测目标物较好分离并与吹扫-捕集、质谱检测相匹配,推荐以下型号色谱柱:
色谱柱1,DB-624弹性石英毛细管柱,60m×0.32mmi.d,1.8μm膜厚;
色谱柱2,Rtx-502.2弹性石英毛细管柱,60m×0.32mmi.d,1.8μm膜厚;
色谱柱3,HP-5、DB-5、SPB-5等,30m×0.25或0.32mmi.d,1.0μm膜厚。
40mL带内衬有聚四氟乙烯膜螺旋盖的VOA专用样品瓶。
搅拌磁转子。
10μL、25μL、50μL、100μL、1000μL、5000μL气密性微量注射器。
容量瓶50mL,带磨口塞的A级容量瓶。
样品瓶40mL,带内衬有聚四氟乙烯膜螺旋盖棕色VOA瓶。
试剂
空白试剂水蒸馏水在高纯氮气流下煮沸30min,冷却后GC-MS检测,不含或低于待测目标物检出限。
空白土壤不含或低于待测目标物检出限的土壤。
甲醇农残级或HPLC级。不含目标物或低于待测目标物检出限。保存在无污染区。
保护剂一水合硫酸氢钠,200g/L水溶液。
挥发性有机化合物混合标准物质甲基叔丁基醚、卤代烃、苯系物、氯苯类等挥发性混合标准物质。根据需要购买不同含量的有证混合标准储备液。所有标准储备液均在-18℃以下的冰箱中保存备用。
二级储备液用气密性微量注射器将挥发性有机化合物标准溶液稀释至10μg/mL,甲醇定容,在-18℃以下冰箱中保存备用。
标准的定期校正挥发性有机物标准应该定期检查,当发现与最早标准相比偏差大于15%时应更新标准。
替代物标准4-溴氟苯、甲苯-d8、二溴氟甲烷,甲醇介质,逐级稀释至50μg/mL。P&T-GC/MS分析前,由自动进样器将1μL替代物溶液添加到每一个样品、标准和空白中。用于监测样品处理、分析带来的污染、基体干扰等。替代物标准溶液应在-18℃保存备用。
内标氟苯、1,4-二氯苯-d4等,甲醇介质。分析前由自动进样器将浓度50μg/mL的内标1μL添加到标准、样品和空白样品中,内标法定量。内标需在-18℃保存备用。
载气氦气、氮气,纯度99.999%,分别通过装有5分子筛、活性炭、硅胶的净化管净化。
分析天平0~50g量程,精确度达到0.0001g。
样品采集、保存和制备
将1粒搅拌磁转子和200g/L硫酸氢钠基体保护剂溶液5mL加入到40mLVOA小瓶中,盖好盖后称量,记下质量。当采样点位置确认后,打开已称量的采样瓶,迅速将质量约为5g的土壤样品放入小瓶中,并立即擦净螺纹口上粘附的土壤并封盖。清除瓶身外侧粘附的土壤,再次称重并记下质量。两次质量差即为土壤样品取样量。一个样品应同时采集正负双样。同时再采集一瓶无任何保护剂的原样一瓶(40mLVOA),顶上不留空间。用作备份样和含水量测定。对高含量样品可以只采集原样一瓶,实验室分取后直接测定。采集的试样需低温保存并尽快送实验室检测。带基体保护剂的试样需倒置放置。加保护剂的样品用于低含量样品检测,原样用于样品验证和高含量样品测定。
样品到达实验室后立即转入4℃左右冷藏设备中保存直到分析,运输过程中和样品贮存区应远离可能导致污染的挥发性有机物气体。不能在有尾气存在的地方采集或贮存样品。
所有样品在采集后尽快分析,保存期不超过10d。
分析步骤
1)校准曲线。准确称取5.00g空白土壤于40mL样品瓶中,加入1粒搅拌磁转子、5mL200g/L硫酸氢钠基体保护剂,再加入不同质量的目标物标准溶液,迅速封盖,上机分析。
初始标准。配制0.00ng、10.0ng、50.0ng、100ng、400ng、800ng、1500ng系列质量水平的标准。按吹扫捕集-气相色谱质谱法的预处理步骤处理和分析,通过质量与对应响应值进行线性回归,得到待测目标物线性回归方程。挥发性有机物标准不稳定,标准系列需每天重新配制。
确证标准。配制标准曲线中中等质量的标准溶液(本方法推荐200ng)作为标准曲线的确证标准。至少每测定10个试样后,或分析结束时,应用确证标准确证标准曲线,如确证标准与初始标准的偏差超过20%时,应重新配制标准曲线。超标试样应在新标准曲线下重新测定。
气相色谱条件。气化室温度190℃,分流进样,分流比1∶15,柱前压74.2kPa。程序升温,初温40℃,保持2min,以10℃/min升至180℃,再以40℃/min升至220℃,保持4min。
质谱条件。离子源温度200℃,接口温度210℃。离子源EI源,电离能量70eV。全扫描检测模式,扫描速度600u/s,扫描范围45~280m/z,溶剂延迟时间3min。选择离子扫描,目标化合物定性及定量离子见表85.14。目标物、替代物标准、内标定量离子首选基峰离子,如遇干扰则选无干扰离子。
表85.14 目标化合物特征离子表
续表
吹扫-捕集条件。吹脱气(高纯氮气)流速40mL/min,吹扫时间11min,样品温度40℃。脱附预热时间2min,预热温度40℃;脱附温度190℃,脱附时间0.5min;烘焙温度220℃;烘焙时间10min;除水装置温度,吹扫时110℃,烘焙时240℃。
GC-MS仪器调谐。先用全氟三丁胺(FC-43)对GC-MS仪器进行自动调谐(Autotune),满足全氟三丁胺质量强度标准后,再用25ng4-溴氟苯(BFB)调节GC/MS系统,使其满足表85.15的规定,方能开始试样分析。每隔12h需要用4-溴氟苯继续对GC/MS校准,使其持续满足表85.15的规定。
表85.15 4-溴氟苯质量强度准则①
2)试样检测。将现场采集好的样品(已经加有基体保护剂和搅拌子)进行吹扫-捕集气相色谱-质谱测定,测定前由自动进样器加入1μL浓度为50μg/mL的替代物标准(4-溴氟苯、甲苯-d8、二溴氟甲烷)和内标(氟苯、1,4-二氯苯-d4)到要分析的试样中。余下按分析条件工作。高含量样品采用从原样中分取适当质量样品测定。
3)色谱图的考察。
图85.3 33种挥发性有机物标准总离子流色谱图
4)定性、定量分析。
a.定性分析。将试样待测物保留时间、扣除本底空白质谱图与预期标准目标物保留时间、质谱图相比较并结合随机谱库进行定性分析。试样分析时间与标准分析时间相差不得超过12h。峰高极大值对应的时间即为保留时间。
在仪器状态稳定的条件下,定性的确证必须满足试样待测目标物保留时间、质谱图与标准目标物的保留时间、质谱图相一致。即试样待测目标物保留时间应在标准目标物保留时间的±0.06min之内,且标准质谱图中相对强度大于10%的所有特征离子必须出现在试样质谱图中,扣除背景后的试样中离子强度与标准质谱图中离子强度符合度偏差应在±20%之内(例,在标准质谱图中一个具有丰度为50%的离子,在试样中相应强度应在30%~70%之间)。对有些重要离子(如分子离子),虽然其相对强度小于10%,也应列入评估中。
b.定量分析。内标法定量。所有定量均采用目标化合物定量离子的峰面积定量。以标准系列中各目标化合物峰面积与内标峰面积的比对目标化合物质量作图,得到该目标化合物定量校准曲线。根据试样中目标物与内标物的峰面积比,由定量曲线得到试样中目标物的质量,再根据取样量计算出试样中浓度。目标化合物峰面积、内标峰面积和定量校准曲线可以由GC-MS仪器工作软件自动完成,定量校准曲线也可以由EXCEL工作软件完成。对自动积分的峰面积应仔细检查峰基线,对不合理基线进行手动修正。试样中挥发性有机物含量的计算:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
至少采用5个质量浓度水平制作校准曲线,校准曲线的线性相关系数必须满足R2≥0.995。
对含量接近检出限水平的试样,可以采用与其浓度相近的标准单点校准。对于含量超过标准曲线上限的试样应减小取样量或稀释,重新测定,使其峰面积保持在校准曲线的线性范围内。对于含水量大于1%的试样应作校正,报出结果为干基结果。
5)质量控制。
实验室试剂加标。每批试样或至多20个试样要进行一次实验室试剂加标分析,按回收率百分数来计算准确度。假如分析组分回收率不在60%~130%,初步认为分析失控,必须查找问题原因并加以解决,否则不能继续分析试样。
试样基体加标。每批试样或至多20个试样进行一个试样基体加标分析。加标浓度不得低于原始试样的背景浓度。
空白和平行双样。每批试样或至多20个试样至少进行一个全流程试剂空白和一个平行双样分析,以监测分析流程中玻璃器皿、试剂、溶剂等带来的干扰和分析精度。
必须调节GC-MS系统符合4-溴氟苯要求(表85.15)。
确证检查。检查时间为每日分析开始和分析结束,以评价分析系统是否正常。当分析超过8h或每分析10个试样后,应用确证标准检查仪器的工作状态,若确证标准与最初标准相比偏离大于20%,需重新测定标准系列,若偏离仍大于20%,需重新制作校准曲线。
替代物标准回收率限值。见表85.16。
表85.16 替代物标准回收率限值
6)方法性能指标。
方法检出限。准确称取5.00g空白土于40mLVOA样品瓶中,加入搅拌磁转子、5mL200g/L硫酸氢钠基体保护剂,再加入适量标准溶液使其添加质量约为10ng,迅速封口按选定工作条件分析。以3倍噪声信号对应的质量与所检测土壤质量的比作为待测组分方法检出限。表85.17是经多次测定后报出的方法检出限。
线性范围。在选定的分析条件下,氯乙烯的线性范围在8.0~1500ng之间,苯系物在2.00~1200ng,其他组分在3.00~1500ng之间。其线性相关系数均在0.997以上。
基体加标回收率及方法精密度。称取5.00g基体土于40mLVOA样品瓶中,加入转子、5mL200g/L硫酸氢钠基体保护剂,再加入适量标准溶液使其浓度为5ng/g,迅速封口按选定工作条件分析,平行测定7次,计算基体加标回收率及方法精密度。各组分的加标回收率及方法精密度见表85.17。
表85.17 检出限、基体加标回收率及方法精密度
续表
注意事项
1)检测过程中的污染主要可能源自实验室内产生的挥发性有机物如非聚四氟乙烯管路、吹扫气不纯和捕集阱可能带来干扰。试剂空白分析和校准可以反映污染的存在。如果发现空白中存在待测组分,应更换吹扫气和再生分子筛净化管。不能从检测组分中减空白的办法来校正。如果实验室报出了未经校正而又明显存在空白污染的检测结果时,应在检测报告中予以相应说明。
2)如果分析高浓度试样后接着分析低浓度试样会造成低浓度试样污染,分析结果失真。应在分析高浓度试样后分析一个或多个空白样,防止试样间的交叉污染和记忆效应。
3)特别注意分析二氯甲烷时环境带来的污染。二氯甲烷有很强的穿透性,在样品采集、运输、储存时应避免或远离二氯甲烷污染源,来自高浓度实验室的工作服都有可能带来污染。
4)在样品运输和储存过程中,由于挥发性有机物(特别是氟代烃和二氯甲烷)的扩散作用可能造成污染物渗透过样品瓶的密封垫进入样品或高浓度样品从内扩散到外面造成其他样品污染等,因此每个样品需用塑料袋封装保存或在塑料袋中加入一定量活性炭,并采集现场空白监测此类污染。
5)搅拌子、基体改进剂的添加应该在洁净实验室完成,第一次称量和第二次称量最好在样品采集现场同时进行。
6)正式取样前,最好在天平上预称5.0g,以估计体积大小,防止实际样品质量与5.0g偏离较大。
7)基体保护剂添加完后,盖上盖子,倒置,检查是否渗漏。如果渗漏,重新采样。
8)对含量较高试样也可采集原样回实验室分取后测定。
❸ 简述水份以及挥发性物质的测定的常用方法及其原理
这个要看你测什么样品,大部分样品都可以用物理方法——快速水分测定仪(SFY-20B快速水分检测仪)来检测,原理是干燥失重法,通过加热使样品的水分蒸发出来
❹ 挥发性物质检测
当然不对。判断液体物质挥发性大小,是根据沸点的高低,沸点低,即容易变成气体,即容易挥发。与密度没有必然的关系。如,液溴,密度大于水,但极易挥发,所以保存要注意水封,密封。如,酒精,密度小于水,但沸点就比液溴高一些,78摄氏度。根据学科的不同,“物质”概念的具体指称有所不同。在化学中,物质是指任何有特定分子标识的有机物质或无机物质,包括:(1)整体或部分地由化学反应的结果产生的物质或者天然存在物质的任何化合物;(2)任何元素或非化合的原子团。化学物质包括元素、化合物(含其中添加剂,杂质),副产物,反应中间体和聚合物。但不包括混合物、制品(剂),物品。分子能独立存在,是保持物质化学性质的最小微粒。原子是化学变化中的最小微粒,在化学反应中,原子重新组合成新物质。原子结合形成分子。离子是带电的原子或原子团。中学化学中,常见挥发性物质如下:氢卤酸、硝酸、氢硫酸、氨水等挥发性酸和碱,溴、汞、烃、醇、酮、醚等低沸点单质和有机化合物等。
❺ 气体检测的方法一般有哪几种
1、催化燃烧式
催化燃烧式气体传感器是利用催化燃烧的热效应原理,在一定温度条件下,可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧,输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号。通过测量铂丝的电阻变化的大小,就知道可燃性气体的浓度。主要用于可燃性气体的检测,具有输出信号线性好,指数可靠,价格便宜,不会与其他非可燃性气体发生交叉感染。
2、半导体式
半导体气体传感器是利用半导体气敏元件作为敏感元件的气体传感器,是最常见的气体传感器,广泛应用于家庭和工厂的可燃气体泄露检测装置,适用于甲烷、天然气、液化气、氢气等的检测。
费加罗技研的创始人田口尚义在1968年5月率先发明了半导体式气体传感器。
3、电化学式
电化学式气体传感器是利用被测气体的电化学活性,将其电化学氧化或还原,从而分辨气体成分,检测气体浓度的。
可准确测量空气中微量气体(ppm级)的含量或者用于环境监测,如O2 、CO、H2S、CO2 、SO2 、NH3 、HCN、HF 等腐蚀性或有毒气体.
*必须有氧气参与氧化还原反应。
4、红外式
利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端,当有气体时,对红外光产生吸收,接收到的红外光就会减少,从而检测出气体含量。
选择性好,只检测特定波长的气体,采用光学检测方式,不易受有害气体的影响而中毒、老化;响应速度快、稳定性好;其没有化学反应,防爆性好;信噪比高,抗干扰能力强;使用寿命长;测量精度高。
*每种气体都会被红外光检测到
5、PID光离子
光离子化气体传感器,通常被称为PID。这是一种具有极高灵敏度,用途广泛的检测器,可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物,PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。
PID可检测芳香烃类、酮类、醛类、氯代烃类、胺及胺类化合物和不饱和烃类。
❻ 溶剂的挥发速度用什么仪器测定
溶剂的挥发速度是一项很重要的指标因素。它与溶剂的潜热数值的大小、溶剂的比热容、热导率、表面张力、极性、相对分子质量以及挥发时介面溶剂挥发密度等,都对溶剂的挥发速度有直接影响。
测定溶剂的挥发速度的简便方法,是用0.5mL溶剂滴在圆滤纸中心,然后把滤纸立起悬挂在不通风的环境下,记录其完全挥发后的时间,采用醋酸丁酯作标准对比。
貌似没有专门测试挥发速度的仪器
❼ 挥发性酚的测定
4-氨基安替比林-三氯甲烷萃取光度法
方法提要
被蒸馏出的挥发酚类在pH10.0±0.2和以铁氰化钾为氧化剂的溶液中,与4-氨基安替比林反应形成有色的安替比林染料。此染料的最大吸收波长在510nm处,颜色在30min内稳定,用三氯甲烷萃取,可稳定4h并能提高灵敏度,但最大吸收波长移至460nm。
本方法不能区别不同类型的酚,而在每份试样中各种酚类化合物的组成是不确定的。因此,不能提供含有混合酚的通用标准参考物,本方法用苯酚作为参比标准。
方法适用于海水及工业排污口水体中低于10mg/L酚含量的测定。酚含量超过此值,可用溴化滴定法。检出限为1.1μg/L。
仪器和装置
分光光度计。
蒸馏装置全玻璃,包括500mL玻璃蒸馏器和蛇形冷凝管。如图78.3所示。
锥形分液漏斗(250mL)。
微量蒸馏烧瓶(100mL)。
空气冷凝管(可用玻璃管自行弯制)。
水银温度计(250℃)。
棕色容量瓶(100mL)。
试剂瓶(125mL),棕色。
试剂
无酚水普通蒸馏水置于全玻璃蒸馏器中,加NaOH至强碱性,滴入KMnO4溶液至深紫红色,放入少许无釉瓷片(浮石或玻璃毛细管亦可),加热蒸馏。弃去初馏分,收集无酚水于硬质玻璃瓶中,或于每升蒸馏水中加入0.2g经280℃活化4h的活性炭粉末,充分振摇后用0.45μm滤膜过滤。
磷酸。
盐酸。
三氯甲烷或二氯甲烷。
硫酸铜溶液(100g/L)称取10g硫酸铜(CuSO4·5H2O)溶于水中并稀释至100mL。
淀粉溶液(10g/L)称取1.0g可溶性淀粉,盛于200mL烧杯中,加少量水调成糊状,加入100mL沸水搅拌,冷后加入0.4gZnCl2或0.1g水杨酸防腐。
缓冲溶液(pH=9.8)称取20g氯化铵(NH4Cl)溶于100mL浓氨水中,此溶液pH为9.8。
4-氨基安替比林溶液(20g/L)称取2g4-氨基安替比林溶于水中,并稀释至100mL,贮存于棕色瓶中,置于冰箱内,有效期一周。
铁氰化钾溶液(80g/L)称取8g铁氰化钾[K3Fe(CN)6]溶于水中,并稀释至100mL。贮存于棕色瓶中,置于冰箱内,可稳定一周。颜色变深时,应重新配制。
溴酸盐-溴化物溶液c(1/6KBrO3)=0.100mol/L称取2.784g无水溴酸钾(KBrO3)溶于水中,加10g溴化钾(KBr)溶解后稀释至1000mL。
硫代硫酸钠标准溶液c(Na2S2O3)=0.0250mol/L。
精制苯酚将苯酚置于50~70℃热水浴中溶化,小心地移入100mL蒸馏瓶中,用包有铝箔的软木塞塞紧,其中插有一支250℃水银温度计,蒸馏瓶的支管与空气冷凝管连接,用一干燥的锥形烧瓶接受器。蒸馏装置示意图78.3所示。电炉加热蒸馏,弃去带色的初馏出液,收集182~184℃馏分(无色)密封避光保存。
酚标准储备溶液ρ(C6H5OH)≈1.00mg/mL称取1.000g精制苯酚溶于水中,并稀释至1000mL。
图78.3 苯酚蒸馏装置示意图
通常直接称取精制苯酚即可配标准溶液,若为非精制苯酚可按下法标定:
移取10.00mL待标定的酚标准储备溶液,注入250mL碘容量瓶中,加入50mL水、10.00mL0.100mol/LKBrO3-KBr溶液及5mLHCl,立即盖紧瓶塞,摇匀。避光放置5min后用0.0250mol/LNa2S2O3标准滴定液滴定,至呈淡黄色时,加入1mL10g/L淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好消失为止,记下Na2S2O3标准溶液滴定体积V2。同时用水做试剂空白滴定,消耗Na2S2O3标准溶液体积为V1。
按下式计算酚标准储备溶液的浓度:
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式中:ρf标为酚标准储备溶液的质量浓度,μg/mL;V1为试剂空白消耗硫代硫酸钠溶液的体积,mL;V2为酚储备溶液消耗标准硫代硫酸钠溶液的体积,mL。
酚标准中间溶液ρ(C6H5OH)=10.0μg/mL移取10.0mL(或相当于10.0mg酚的体积)酚标准储备溶液(1.00mg/mL),用水稀释至1000mL,摇匀。当天配制。
酚标准溶液ρ(C6H5OH)=1.00μg/mL移取10.0mL酚标准中间溶液(10.0μg/mL),用水稀释至100mL,摇匀。临用时配制。
甲基橙指示液(2g/L)。
水样保存及处理
酚类化合物易被氧化,应在采集后4h内进行分析。否则,按下述措施予以保护:①水样收集在玻璃瓶中。②用磷酸将水样品酸化到pH4.0,以防止酚类化合物分解。③向每升水样中加入2.0g硫酸铜(CuSO4·5H2O)抑制生物对酚的氧化作用。④在4℃的条件下冷藏水样,并在采样后24h之内分析样品。
校准曲线
分别移取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、7.00mL、10.00mL、15.00mL酚标准溶液(1.00μg/mL),于一系列预先盛有100mL水的250mL分液漏斗中,最后加水至200mL。系列各点含酚浓度分别为0μg/L、2.50μg/L、5.00μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、35.0μg/L、50.0μg/L、75.0μg/L。
向各分液漏斗内加入1.00mLpH=9.8的缓冲溶液混匀。再各加1.0mL20g/L4-氨基安替比林溶液,混匀,加1.0mL80g/L铁氰化钾溶液,混匀,放置10min。加10.0mL三氯甲烷,振摇2min,静置分层,接取三氯甲烷提取液于比色皿中,在波长460nm处,用三氯甲烷作参比,测量吸光度(Ai)。
以吸光度Ai-A0(标准空白)为纵坐标,酚浓度为横坐标,绘制校准曲线。
分析步骤
水样前处理。量取200mL水样(若酚量高可少取水样),记下体积V,加无酚水至200mL,置于500mL全玻璃蒸馏器中,用(1+9)H3PO4调节pH至4.0左右(以2g/L甲基橙作指示剂,使水样由橘色变为橙红色)。加入5mL100g/LCuSO4溶液,放入少许无釉瓷片(浮石或玻璃毛细管),加热。蒸出150mL左右时,停止蒸馏,在沸腾停止后,向蒸馏瓶内加入50mL左右水,继续蒸馏,直到收集馏出液(D)大于或等于200mL为止。若样品已加入H3PO4和CuSO4酸化保存,则可直接蒸馏(若水样经稀释则须补加H3PO4和CuSO4)。
试样的测定。将馏出液(D),全量转入250mL分液漏斗中,按校准曲线工作步骤加入1.00mLpH=9.8的缓冲溶液等,测量吸光度Aw。
同时量取200mL无酚水,按上述步骤操作,测定分析空白吸光度Ab。
由(Aw-Ab)查校准曲线或用线性回归方程计算水样中挥发酚的浓度。
若是经稀释后再蒸馏的水样,则按下式计算其含酚质量浓度:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:ρf样为水样中酚质量浓度,μg/L;ρfD为查标准曲线得酚质量浓度,μg/L;V1为馏出液(D)体积,mL;V为量取水样体积,mL。
注意事项
1)将水样蒸馏,馏出液清亮,无色,从而消除浑浊和颜色的干扰。铁(Ⅲ)能与铁氰酸根生成棕色产物而干扰测定,蒸馏将排除这一干扰。
2)为了防止芳香胺(苯胺、甲苯胺、乙酰苯胺)的干扰,以pH9.8~10.2最合适,因为此范围内20mg/L苯胺所产生的颜色仅相当于0.1mg/L酚的颜色。
3)游离氯能氧化4-氨基安替比林,还能与酚起取代反应生成氯酚。
4)NH4OH-NH4Cl体系的缓冲液比较稳定,由于增大了溶液NH3的浓度,可以抑制4-氨基安替比林被氧化为安替比林红的反应。
5)主试剂在空气中易变质而使底色加深,此外4-氨基安替比林的纯度越高,灵敏度越高。如配制的4-氨基安替比林溶液颜色较深时,可用活性炭处理脱色。
6)过硫酸铵[(NH4)2S2O8]可代替铁氰化钾[K3Fe(CN)6]。
7)测定酚的水样必须用全玻璃蒸馏器蒸馏,如用橡皮塞、胶皮管等联接蒸馏烧瓶及冷凝管,都能使结果偏高和出现假阳性而产生误差。
8)各种试剂加入的顺序很重要,不能随意更改。
9)停止蒸馏时,须防电炉余热引起的爆沸,以免将瓶塞冲起砸碎或沾污冷凝管。
10)比色槽在连续使用过程中,宜用氯仿荡洗,蒸发至干。
11)水样干扰物质的消除。来自水体的干扰可能有分解酚的细菌、氧化及还原物质和样品的强碱性条件。在分析前除去干扰化合物的处理步骤中可能有一部分挥发酚类被除去或损失。因此,对一些高污染海水,为消除干扰和定量回收挥发酚类,需要较严格的操作技术。
a.氧化剂。水样中的氧化剂能将酚类氧化而使结果偏低。采样后取一滴酸化了的水样于淀粉-碘化钾试纸上,若试纸变蓝则说明水中有氧化剂。采样后应立即加入硫酸亚铁溶液或抗坏血酸溶液以除去所有的氧化性物质。过剩的硫酸亚铁或抗坏血酸在蒸馏步骤中被除去。
b.油类和焦油。如水样中含有石油制品等低沸点污染物,可使蒸馏液浑浊,某些酚类化合物还可能溶于这些物质中。采样后用分液漏斗分离出浮油,在没有CuSO4存在的条件下,先用粒状NaOH将pH调节至12~12.5,使酚成为酚钠,以避免萃取酚类化合物。尽快用四氯化碳(CCl4)从水相中提出杂质(每升废水用40mL四氯化碳萃取两次),并将pH调到4.0。用三氯甲烷萃取时,须用无酚水作一试剂空白,或先用1g/LNaOH溶液洗涤三氯甲烷,以除去可能存在的酚。二氯甲烷可代替三氯甲烷,尤其在用NaOH提纯三氯甲烷溶液形成乳浊液时。
c.硫的化合物。酸化时释放出H2S能干扰酚的测定,用H3PO4将水样酸化至pH4.0,短时间搅拌曝气即可除去H2S及SO2的干扰。然后加入足够的CuSO4溶液(100g/L),使样品呈淡蓝色或不再有CuS沉淀产生。然后将pH调到4.0。铜(Ⅱ)离子抑制了生物降解,酸化保证了铜(Ⅱ)离子的存在并消除样品为强碱性时的化学变化。
❽ 如何测定总固体(ts)和挥发性悬浮固体(vss)、悬浮固体(ss)
我一看就知道你是工程系治理班的
总悬浮物(TSS)指水样经滤纸过滤后得到的悬浮物经蒸发后所余固体物的量,不包括水样中的胶体和溶解性物质。挥发性悬浮物(VSS)为TSS中有机物的量。TSS中的灰分是TSS经灼烧后的残渣量,三者之间为TSS=VSS+灰分
实验仪器同总固体的测定
操作步骤:
(1)将滤纸在105±2℃下干燥箱内干燥2h,烘至恒重,记作ag。
(2)将坩埚在600℃马弗炉内灼烧至恒重1h,质量记作bg。
(3)取Vml水样或一定量污泥(用离心机离心上清夜并过滤)在滤纸上过滤,放入坩埚内,在105±2℃烘至恒重,质量记作cg。
(4)将干燥过的样品置于马弗炉内于600℃下灼烧2h,取出放冷。称至恒重,记作dg。
计算:
❾ 挥发性气体探测方法
地球化学在探矿中常用的土壤气体法,通过从地下土壤中取气分析的对象几乎包括所有的有机和无机气体组分。国内外已有不少报道关于油气渗漏评价的方法。如烃类检测技术、CO2、荧光光谱技术。使用轻便探测装置,其中检测游离烃CH4能在现场给出结果,具有快速、方便等优点,被广泛应用。吸附烃乙烷、荧光光谱探测精度高、结果可靠。对于工程上的应用,现场快速测量,实时给出初勘结果尤为重要。下面介绍实验室荧光光谱法、吸附烃乙烷和现场甲烷检测法。
20世纪70年代以来,随着光学技术的不断进步,分子荧光技术也得到发展,使混合物中单一组分的检测成为可能。由于汽油、柴油等不同组分的油料对应的荧光光谱特征不同。因此,取一定深度的土壤样品,在实验室处理后用荧光光谱仪测量特定波长范围的荧光值,即可确定其污染类型。但由于分析周期相对较长,费用较高,应用受到一定影响。尚不能在现场给出结果,因此现场游离甲烷检测漏油、漏气就处于突出的位置。图9.2.6是北京朝阳区某加油站渗漏污染范围的游离烃CH4检测效果图,仪器为日本产GP-236型甲烷气体分析仪,每隔一定距离用取样器抽取地下游离气体,分析其中甲烷的相对浓度值。根据浓度值的高低变化,圈出受污染的范围,土壤游离烃检测方法简单,能快速给出结果,测点布置灵活,对场地条件要求不高。从图中看出在加油站的东南方向,即地下水流的下游地区,渗漏的油污产生了一个椭圆形的污染区,污染区的形状与地下水流向、土层松散程度有关,在加油站的北西方向也有两个较小的浓集区,分析可能为地下有机质分解形成的CH4气所致。图9.2.7是土壤吸附烃C2H4检测效果图,由于C2H4受地表植物腐烂污染的影响小,污染源表现为以加油站的漏油为主。吸附烃C2H4检测属于室内分析,在工程上的应用也受到分析周期和费用的影响。
图9.2.6 北京朝阳区某加油站渗漏污染范围的游离烃CH4检测效果图
图9.2.7 北京朝阳区某加油站渗漏污染范围的吸附烃C2H4检测效果图
气相色谱分析法(GC):
甲烷(CH4)等烃类物质从化学性质上讲,属于还原剂,在地下积累,使油气渗漏的区域氧化还原电位发生变化,形成相对的自然电场。因此氧化还原电位探测也取得了好的结果,如图9.2.8所示,与图9.2.6是一致的。
起初,基于检测油气田上方近地表存在微渗漏而发展起来的气相色谱法(GC),用来识别是否含有油气藏中的特征组分。如今这一技术在检测地下油气污染方面大有作为。由于汽油、柴油等不同组分的油料光谱特征不同。汽油的烃组分范围在C3 C12之间,还包括一部分可分辨的烃和少量尚不清楚的复杂的混合烃(unresolved complex mixture of hydro-carbons,UCM)。煤油,柴油的烃组分范围在C6 C26之间,尤其是柴油在C10 C17之间,并且UCM的含量比汽油多。重油的烃组分范围在 C14 C36 范围内,并含有大量的UCM。因此,钻取待测的土壤样品,立即密封送实验室用气相色谱仪测量烃的成分,从烃的分布范围可确定污染物的主要成分。再用标准样品进一步标定后可给出其中各污染组分的定量值。图9.2.9就是含汽油和重油的土壤样品的气相色谱图,汽油组分分离时间短,重油分离所需时间长,首先将汽油和重油分离出来,IS是内插的重油标样。
图9.2.8 北京朝阳某加油站漏油污染氧化还原电位等值图
图9.2.9 含有汽油烃和重油烃组分的气相色谱图
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