气相色谱法测定大气和废气中非甲烷总烃_百度文库

1、分析与检测气相色谱法测定大气和废气中非甲烷总烃3潘金芳赵一先张大年(华东理工大学环境工程研究所,上海200237摘要介绍了用双柱双氢焰离子化检测器气相色谱法分析气体样品中非甲烷烃。方法的检出限为0.035m g m3,测定范围为0.128.0m g m3。5个实验室的验证实验结果表明,相对标准偏差为3.4%9.2%,回收率为88.6%114%。关键词环境空气监测废气监测非甲烷烃气相色谱法非甲烷烃(NM HC通常是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物(其中主要是C2 C8,又称非甲烷总烃。大气中的NM HC超过一定浓度,除直接对人体健康有害外,在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾,对环境和人

2、类造成危害。监测环境空气和工业废气中的NM HC有许多方法,但目前多数国家1,2采用气相色谱法。由于直接测定NM HC所用仪器价格昂贵,因此我们采用双柱双氢火焰离子化检测器气相色谱法分别测出总烃和甲烷的含量,两者之差为NM HC的含量。1试验部分1.1仪器、装置和配样用气体(1带有双柱双氢火焰离子化检测器的气相色谱仪(H ITA CH I163型。(2色谱柱。柱1为长1m、内径3mm的不锈钢螺旋空柱(或填充6080目的硅烷化玻璃微珠,用于测定总烃。柱2为长2m、内径3mm 的不锈钢柱,柱内填充GDX2104(6080目,用于测定甲烷。(3空气除烃净化装置见图1。(4配样用气体:丙烷2氮气混合标

3、准气体,C3H8 N2(摩尔比为(20×10261;甲烷2氮气混合标准气体,CH4 N2(摩尔比为(21×10261;氮气和除烃净化空气(配气样时用做稀释气 。图1空气除烃净化装置1.空气钢瓶;2.净化器(硅胶与5A分子筛;3.净化器(活性炭;4.高温管式炉(内装四氧化三钴催化剂,炉温750;5.净化器(硅胶;6.净化器(烧碱石棉。1.2色谱分析流程色谱分析流程见图2。1.3色谱条件氮气流量:总烃柱45mL m in,甲烷柱20mL m in空气流量:400mL m in(1.078×105Pa1998201226收到初稿,1998212204收到修改稿。3参加本

4、工作的还有李定邦、黄雪娟、修光利、崔文海、王德民、蓝青云。 氢气流量:25mL m in进样器及检测器温度:110柱温:70检测器:F I D记录纸速:16mm m in进样量:1 mL图2色谱分析流程示意图在上述条件下,气体样品中的总烃色谱图和甲烷与其它组分分离图如图3和图4所示 。图3总烃色谱图1.4校准曲线的绘制用上述丙烷2氮气混合标准气体、甲烷2氮气混合标准气体和除烃净化空气配制总烃标准气样系列(质量浓度为08.67m g m3和甲烷标准气样系列(质量浓度为06.75m g m3。分别取1m l上述不同浓度的标准气样,经气相色谱仪的总烃柱和甲烷柱,按选定的色谱条件进行分析,以峰高为纵座

5、标,以对应的质量浓度为横座标,分别绘制测定总烃和测定甲烷的校准曲线 。图4甲烷与其它组分分离图2结果和讨论2.1样品的保存条件采用聚三氟氯乙烯气袋,在同一时间、同一地点采集大气样品,在避光与不避光两种条件下,测定样品质量浓度随保存时间变化的情况,结果见图5、图6。由图5可看出,用吸附性小的聚三氟氯乙烯气袋保存大气样品,在避光条件下至少可保存18h。由图6可以看出,在光照条件下,50m in内NM HC质量浓度下降至起始值的30%左右。因此,采样后应立即分析,如不能及时分析,必须密封后避光保存,18h内分析完毕。2.2色谱柱的选择甲烷分离柱:选用GDX2104填充柱作为甲烷分离柱,在选定的条件下

6、甲烷与最难分离的氧、乙烯等分离良好,不干扰甲烷的测定。 图5避光条件下NM HC 质量浓度与样品保存时间的关系 图6不避光条件下NM HC 质量浓度与样品保存时间的关系总烃柱:为了排除氧的干扰,对4种色谱柱进行了试验,结果都不能分离总烃和氧。其中用硅烷化玻璃微球(6080目填充柱、酸洗过的石英砂(4060目填充柱和空柱进行试验的结果表明:空柱对烃类没有任何分离,只出一个峰形良好的色谱峰,但是氮气流量不宜过大,否则易熄火;石英砂填充柱在氮气流量为20mL m in 时,出两个相近的峰,峰形不理想,但氮气流量为4050mL m in 时,也能出一个良好的色谱峰;玻璃微球填充柱在低流量时对烃类也稍有

7、分离,加大流量后能出一个良好的色谱峰。因此,选用玻璃微球填充柱或空柱作为总烃柱。2.3色谱条件的选择影响色谱分离的因素很多,除固定相外操作因素对分离度的影响也很大,主要是柱温和载气流量。在测定甲烷时,我们以甲烷与氧和甲烷与乙烯为难分离的物质组进行条件试验,试验得出的最佳色谱条件见1.3节。2.4氧峰的干扰以氮气为载气测定总烃时,总烃峰中包括氧峰,气样中的氧对总烃测定结果产生正干扰1。因空气中氧含量基本恒定,所以在固定的色谱条件下,以空气为主体成分的样品氧的响应值也是基本固定的。我们分别以氮气、净化空气为稀释气体,在同一条件下配制含不同浓度总烃的标准气样,测定结果见表1。表1用不同稀释气体配样的

8、测定结果用净化空气稀释(总烃 (m g m 23峰高 mm 用氮气稀释(总烃(m g m 23峰高 mm 01.00.458.00.422.81.1728.72.1351.52.0144.54.3494.04.3493.06.511786.7814415.54459.1329231.695221.771043.4138432.497639.1128043.41384注是质量浓度的符号。总烃质量浓度以碳计。用净化空气稀释配制的标准气样系列,总烃峰高2浓度线性关系回归方程为:H t =31.8t -21.49r =0.9988用氮气稀释配制的标准气体系列,总烃峰高2浓度线性关系回归方程为:H t

9、=32.3t -22.43r =0.9984由两个回归方程的比较可见,氧对总烃测定有干扰,但造成的误差较小。在分析环境空气样品或用净化空气稀释的废气样品中的总烃含量时,为了消除氧的干扰造成的误差,应当用除烃净化空气测空白值,试样的进样体积应与标准样品的进样体积相同,在试样的分析过程中应隔一定时间后测一个标准样品进行单点校核,标准样品的浓度与试样的浓度接近。2.5校准曲线按1.4节所述方法绘制的校准曲线见图7、图8 。图7总烃校准曲线由校准曲线得知,总烃质量浓度在0.128.7m g m 3范围内,校准曲线的回归方程为H t =29.26t -2.97(相关系数为0.9990;甲烷质量浓度在0.

10、066.75m g m 3范围内,校准曲线的回归方程为H m =15.32m +0.27(相关系数为0.9998。经5个实验室验证,校准曲线的相关系数为0.99900.9999。这表明在上述浓度范围内,峰高和浓度之间存在良好的线性关系(回归方程中H t 、H m 分别表示总烃、甲烷峰高,t 、m 分别表示总烃、甲烷质量浓度 。图8甲烷校准曲线2.6方法的检出限和测定下限在6d 中分别按分析方法操作步骤进行全程序空白值测定,并将所得信号值在校准曲线上查出其对应的浓度值,计算标准偏差。方法的检出限是按空白值标准偏差的3倍所对应的非甲烷烃量计算的;测定下限是按其空白值标准偏差的10倍所对应的非甲烷烃

11、量计算的。由计算得出空白值的标准偏差为0.0115m g m 3,检出限为0.035m g m 3,测定下限为0.12m g m 3。2.7方法的精密度用3种浓度的甲烷标准气样和总烃标准气样进行精密度试验,每种浓度进行6次平行试验,结果见表2。由表2可见,本方法测定总烃和甲烷的相对标准偏差在0.4%6.1%范围内。2.8方法的准确度本方法选用标准气、环境大气和汽车尾气进行加标回收率试验,结果见表3。表2精密度试验数据总烃质量浓度平均值(m g m 23标准偏差(m g m 23CV %甲烷质量浓度平均值(m g m 23标准偏差(m g m 23CV %4.440.092.00.980.066

12、.122.90.241.05.100.091.838.50.170.410.60.070.6注测得的质量浓度以碳计。表3样品加标回收率测定结果样品名称样品质量浓度(m gm23加标量(m gm23测得质量浓度平均值(m gm23标准偏差(m gm23CV%回收率%标准气1.641.613.300.133.9103环境大气1.161.632.700.083.194.4汽车尾气1.691.493.100.154.994.7注平行样品数为6。表4不同实验室验证结果实验室测定值(m gm23平均值(m gm23相对标准偏差%回收率%回收率平均值%10.950.950.900.870.800.780.8

13、79.210810810298.990.988.699.421.001.000.900.900.840.800.918.811411410210295.490.910330.950.900.870.860.880.790.875.810810298.997.794.889.098.540.990.970.920.890.840.840.917.011010111810495.495.410450.940.900.900.890.870.840.893.410710210210199.095.0101 2.9不同实验室验证结果由5个实验室对本方法进行精密度和准确度验证试验。5个实验室对环境大气、

14、丁烷废气、汽车尾气3个实际样品进行测定,每个样品重复6次,试验结果相对标准偏差在0.7%7.8%范围内。用上海测试技术研究所以丙烷2氮气标准气体配制的NM HC质量浓度为0.88m g m3 (以碳计的混合气体为统一样品,经5个实验室、不同型号仪器分析,结果如表4所示。由表4可以看出,5个实验室测定统一样品的相对标准偏差为3.4%9.2%,回收率为88.6%114%。3结论采用双柱双氢焰离子化检测器气相色谱仪分析气体样品中的NM HC,方法简便、快速、灵敏度高、干扰少。进样量为1mL时,方法的检出限为0.035m g m3,测定范围为0.128.0m g m3。5个实验室的验证实验结果表明,相

15、对标准偏差为3.4%9.2%,回收率为88.6% 114%。参考文献1国家环境保护局1空气和废气监测分析方法1北京:中国环境科学出版社,1990114715712陆凤家等1总烃和非甲烷烃的气相色谱法测定1上海环境科学,1993,12(8:28728913日本化学会1碳氢化合物污染及其对策1北京:科学出版社,1987111D e te r m ina tion of Non2M e tha ne Hyd roca rbons in the A t m os phe re a nd160 化工环保1999 年第 19 卷 原子吸收分光光度法测定镉污染 人群头发镉含量 陈学诚董文庚郎志敏吴景辰邢元喜

16、游富英高树峰赵辛立 ( 河北科技大学, 石家庄 050018 摘要发样经硝酸消解, 用火焰原子吸收分光光度法测定镉含量。 探讨了 9 种共存元 素的干扰程度, 采用模拟人发元素组成的标准样制作标准曲线, 以修正基体效应。 用 本法测定发样, 镉的检出限为 0116 g g, 试样加标回收率平均为 101160% , 利用本法 考察了生产硬脂酸镉厂、 立德粉厂工人和附近居民的发镉含量。 关键词镉人发火焰原子吸收法 众所周知, 发锌已广泛用于诊断儿童智力 和发育状况; 发硒的测定常与研究某些高发性 地方病相关联; 发铅、 发镉、 发汞常作为研究环 境污染、 判断环境质量的重要参考指标。 国内已 有

17、人用火焰或无焰原子吸收法测定普通人群或 一般污染点人群的发镉 1 3 , 但尚未见以近镉 作业人员为对象的专题报道。 本文以 28 名生产 硬脂酸镉、 立德粉的作业人员和镉污染小区农 民为研究对象, 用火焰原子吸收法测定发镉含 量, 对其中 7 人进行 2a 同期采样对比, 并与无 镉接触史者对照, 以有助于对污染程度及累积 性作出判断。 为了测定准确可靠, 考察了 9 种共 存元素的干扰程度, 采用模拟发样标准曲线修 正基体干扰。 用加标回收和考察加样标准系列 吸光度2浓度曲线斜率的方法检验了方法的可 靠性。 1试验部分 111仪器设备 原子吸收分光光度计, 电热鼓风干燥箱, 电 P an

18、J inf ang , Z hao Y ix ian , Z hang D an ian ( East Ch ina U n iversity of science and T echno logy, Shanghai 200237 m a tog rap hy. Abstract: N on 2 ethane hyd roca rbon s in the ga s sam p le a re ana lyzed by GC w ith doub le co lum n s m 3 and F I T he detect ion lim it of the ana lyt ic m ethod is 0. 035m g m , the determ ina t ion scop e is D. via t ion is 3. 4% 9. 2% w ith 88. 6% 114% of recovery ra te. Keywo