氟氯烃监测中的富集采样研究

氟氯烃监测中的富集采样研究 氟氯烃监测中的富集采样研究 弓弓蠢氯烃监测中的富集采样研究傅学起 上\ 氟氯烃监测中的富集采样研究' 傅学起张丽聪 南再学有'罐?071 摘要本文用自嗣的吸附采样臂和解吸装置完成了大气中痕量氯氯烃的采样礴定,其吸附敏事选 .5以上,解暇教事f?富集倍藏选ll,"倍?研究了温度对附和薯嗳教事的膨响?关键词 氟氯碴富集采样暧甜—芒I—1 丑7,, \——一人, 氟氯烃(CFC)是破坏大气层中臭氧层的检测器种类:Ni电子捕获器} 主要化学物质,作为全球性的环境问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 已得色谱柱:长25m,外径2ram不锈钢毛细 到国际社会的承认.根据一项国际公约《消耗 臭氧层物质的蒙特利尔议定书'规定,发达国 家将在2000年之前做到完全停止氟氯烃的 生产,使用和销售}发展中国家至多可以延长 十年,也就是2010年.为了对各国履行《 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 书》进行监督,也为了进一步研究当世界各国 使用氟氯烃之后的若干年内滞留 停止生产, 在对流层中的氟氯烃对平流层中臭氧浓度变 化的影响,对氟氯烃的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,检测是必不可少 的 环境中的氟氯烃浓度一般很低,通常需 要富集一定倍数之后才能达到测定的要求. 按照大气中有机物浓度采样的原理,富 集 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 无非是两种类型,一是气一固吸附法, 另一种是气一液吸收法.我们气一固吸附 法作为研究目标,首先对吸附 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 进行了筛 选,在采样管长度,吸附材料确定的条件下, 详细地研究了采样管对R11,R12,R113, Rl14,R115的吸附效率,吸附容量}研究了 温度对吸附效率的影响}自制解吸装置,研究 了解吸效率,确定了最佳解吸温度. 实验部分 仪器:GC-9A日本岛津气相色谱仪 管柱; 色谱条件柱温28?,150"C(以50C阶 梯程序升温),载气流速50ml/min,N (99.99),尾吹60ml/min} 吸附采样管:自制,玻璃质,尺寸如图1 所示: l2cm 2ocm 图1吸甜采样昔 控温加热解吸装置:自制,如图2所示: 氟氯烃标样:R12由国家标准局北京标 准研究所购,R11,R113,R114,R115由天津 大学热工实验室提供 实验方法;由标准样以高纯氮逐级稀释 为适当浓度(ppb级)模拟空气样,以确定的 抽气速度使之通过吸收管,并且每隔5,1O 分钟用注射器抽取一次通过吸气管的气体, 在GC一9A上进行分析,当吸收达饱和后,将 吸收管置于解吸炉中,在确定的温度条件下 解吸. ?本珥研究是天津市自然科学基盘珂i日空气中氟氯烃分析方法研究的一部分? 31 环境科学与技术1997年第2期总第77期1997年5月 图2控温解暖装置示意图 结果与讨论 一 ,吸附剂的选择 富集采样效果如何,直接取决于吸附剂. 一 种理想的吸附剂应具有良好的机械强度, 稳定的理化性质,强的吸附能力和容易解吸 等特性.我们根据氟氯烃的理化性质,结合实 验室条件,选择三种材料作为研究对象,从吸 附效率和吸附容量两个方面对啦,从而筛选 出适用于氟氯烃浓缩富集的吸附剂.三种材 料是: (1)石墨碳黑(80,100目) (2)麦饭石(80~100目) (3)ParapakQ(甲基苯己烯一二己烯苯 共聚物)(80~100目) 吸附实验是以模拟空气样品(R1218.5 ppb)分别通过装以上三种吸附剂的等尺寸 吸收管,每隔5分钟取一次气样,测定流出气 体中R12的浓度ci并按照: 一 ×100%(1) o 求得吸附百分率. 式中::表示吸附效率();Co:模拟空 气样进入吸收管前的浓度}ci:代表f时刻流 出气体中R12的浓度. 测定结果整理于表1. 32 表1t时刻浇出气中R12的测定结果 将表1的数据绘制出三种材料对R12 的吸附曲线,如图3. 图3三种材料对R12的吸附曲线 由图3可以看出,吸附达到饱和的时间, 石墨碳黑在40,50分钟,其余两个在50, 60分钟左右.其吸附容量就是各自的吸附曲 线所包括的面积.三种材料对比,不论初始吸 附效率,或是吸附容量的大小,都是Parapak Q最大,因而我们选择ParapakQ为吸附剂 以同样的实验方法,我们得到了Rll, Rl13,Rl14,Rll5R的吸附曲线,如图4. 由图3和图4看出,几种氟氯烃在Para一 *茎 曩氯烃监蔫中的宣集采样研究傅攀起 图4Rll~Rll5的吸附曲线 pak吸附柱上吸附达到饱和的时间大约为50 分钟.其吸附容量就是曲线所包围的面积,其 大小可由下积分式算出: r S=J.(c0一Ct)dt. 式中:S代表吸附容量()tCo为实验 物质的初始浓度Ia=OIb为吸附达平衡的时 间,本实验得到的lb一50分钟;Ct为t时刻 流出气中实验物的浓度,ct是时间的函数. 在计算精度要求不高的条件下,可通过 近似计算法得到上述S的值.计算结果Para— pakQ吸收对几种氟氯烃的吸附容量分别 为:R12—1.72}R11—1.80;Rl13— 2—02;R114—1.74~gtR115--1.71p-g.吸 附达平衡的时间约为5O分钟. 二,温度耐吸附的影响 研究温度对吸附效率的影响是为了更好 地把握采样量和采样时间.我们以R12为 例,研究了R12在15士1?,25土1?,35土 1?三种温度条件下的吸附情况,结果发现, 随着实验温度的升高,吸附达到平衡的时问 缩短,吸附效率提高,吸附容量略有所降低. 其结果见图5. 三,解吸条件的选择 从吸附柱上将待测物解吸下来有两种方 法,一种采用合适的溶剂将其洗脱下来,另一 5l口I5??.D揖?口?5呻晦时-『脚 圉5不同温度下R12的吸收曲线 种是加热解吸.文献[1]报导用cS2作为解吸 剂洗脱氰代烃,但巨大的溶剂峰给下一步的 测定带来难以克服的困难.故本实验采用热 解嗳方法. 为了得到合适的解吸温度,我们在Para- pakQ允许的温度范围内(ParapakQ最高 允许温度为250?)选择了160?,180?, 200?,220?四种温度下进行解吸实验. 首先在25土1?温度下,甩浓度为1O ppb的R12模拟空气样以0.11/miD的流速 通过吸收管一小时,使其达到饱和.然后加热 吸收管到预定温度,在恒温条件下用200ml 高纯氮通过吸收管,并用一支50Oml的注射 器管收集解吸后的气样,检测其R12的浓 度,并计算出吸量.解吸效率按下式计算; n G=×100 式中:G为解吸效率();D为某一解吸 温度的解吸量();M为25~1?下的吸收 管饱和吸附量(pg). 实验结果是: 16O?G=53.2 180?G=76.2 2OO?G=87.4 22O?G=56.3 由上述结果看出,随着解吸温度升高,解 吸效率显着提高,200?效果最佳,22O?时解 33 玮境科学与技术1997年第2期总第77期1997年5月 吸效率明显下降;可能是由于温度接近于 ParapakQ的使用极限所至.因此,我们选择 200为解吸温度. 四,采样效率,富集倍数及采样条件的 确定 采样效率是吸附效率与解吸效率的乘 积.从图4和图5可以看出,对于浓度为ppb 级的氟氯烃采样,吸附达平衡的时间大约在 50~60分钟之间,而保持吸附效率在80%以 上的时间大约为25~30分钟.在此时间内, 平衡吸附效率按85估算,则采样效率为: P=吸附效率×解吸效率=85X87 一 74% r': 富桌倍数一K- 式中,ci为解吸气样测定浓度,Co为空 气中氟氯烃的浓度}K为采样效率(K= 0-74).. 于是富集倍数0.74X -o-74X 赣 若确定采样速度为0.11/min,有效采样 时间为30分钟,采样体积为3I,解嗳体积为 200ml,列{ 富桌倍数=o.7×=l1倍 对于灵敏度高的电子捕获裣l测器,此富 集倍数已足够.对不具备电子捕获检测器而 必须用热导或氢焰检测的情况下,可将采样 时间延至一小时(x,l-ppb级的空气样品,其 吸附达平衡时间估算为2小时),解吸体积减 至100ml,此时富集倍数为44倍. 实验证明,本实验所采用的吸附管及加 热解吸装置操作简便,性能可靠,富集倍数 大,采样效率高,已经在天津市大气中氟氯烃 的调查中得到具体应用. 参考文献 1F.Br唧r-G,BertohiandCreseehtlni.-帕urnalofchro- ~tograpfiy,1978.167:399--409 ZP,Cicciolu.G.B=rtoai.EBtaacaleOai.R,Framzelngefi aBcmaer,Joura=lofd啦to_phy,1975?l26{ 757 3A.RaymaadandG.Gulocl~n.IouMmsl0fchro- matographi~Bcnce?1975?13,175 4LnButlerandM,F.Burke.Iouraalofchro— matographl~science,1976;14li1 5C【a曲r,M.F'C,oemmd,FBenchsn?dG.Gulan- ~hon.J~amdof~~m'oma~ogrpb 0J.L舯aandLa-h,Journalof妇m曲'g呻?1990? 509.U5—121 7M.E.Hester.ER,$Lepheasaad0,0Taylor.Jou~aal oftheapollutioncoacroIassociation 8然世鬃.青莉.丹轿化掌,1990.13fl2)?1097--1103 9事章万等.色谱分析曲生物样品前处理拄术.药材分析, l996110(5) TheStudyofConcentrationSampling- forMonitoringCFCinAir FuXueqiZhangLicoag NaakaiUmve.~sity-DepsttmentofEnviroamentalscience AbstractInthispaper.thesamplinganddeterminationCFCinairmscompletedbytheself-ma dead— sorptlonanddesorptioninstrument.Theadsorptionrateisover85,andthedesorptionrateisov erSTY. Theconcentrationdegreeis11—— 14times,Another,effectoftemperaturetotheadsorptionanddesorption ratestudied. 34 '}: ,?5