CN105181853A - 空气和废气中乙醇和异丙苯含量的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气和废气中乙醇和异丙苯含量的测定方法，主要解决现有技术中空气和废气中的乙醇和异丙苯无法同时采样和分析的问题。本发明通过采用一种空气和废气中乙醇和异丙苯含量的测定方法，包括以下步骤：1)在采样点用活性炭管进行采样，采样后立即封闭活性炭管两端，等待测定；2)检测时将步骤1)采集的活性炭管打开，将活性炭倒入溶剂解吸瓶中，取上层解吸液供测定；3)将步骤2)中得到的解吸液注入气相色谱仪中，在一定的色谱条件下进行定量分析，检测结果除以采样体积即得到工作场所空气和废气中乙醇和异丙醇的浓度；若样品浓度超过检测范围，用解吸液稀释后测定的技术方案较好地解决了上述问题，可用于乙醇和异丙苯含量的测定中。

Description

空气和废气中乙醇和异丙苯含量的测定方法

技术领域

本发明涉及一种空气和废气中乙醇和异丙苯含量的测定方法。

背景技术

乙醇是一种重要的溶剂，能溶解多种有机物和无机物。乙醇代谢的速率主要取决于体内酶的含量，其具有较大的个体差异，并与遗传有关。乙醇具有成瘾性及致癌性，长期接触高浓度乙醇可发生头痛、头晕、易激动、乏力、恶心等症状。然而卫生部制定的工作场所空气中的有毒有害物质测定的标准方法中，尚无乙醇的测定方法，也未对工作场所空气中乙醇的容许限值作出规定。异丙苯能刺激皮肤和黏膜并对脾脏和肝脏有害，由于排泄缓慢，可产生积累作用。异丙苯在生产和使用过程中不可避免地会造成对人体的损害和对环境的污染。

过氧化二异丙苯(DCP)装置是以异丙苯为原料，通过氧化反应生成DCP，将部分过氧化氢异丙苯还原成二甲基苄醇(DMCA)，DMCA与过氧化氢异丙苯缩合反应生成DCP。在其后处理单元中，用乙醇洗涤后的DCP晶体经干燥得到合格的DCP成品。因此，在过氧化二异丙苯装置废气及工作场所空气中同时存在着乙醇和异丙苯。然而，目前国内外尚无同时采集、监测空气和废气中乙醇和异丙苯的方法。

付晓瑞[顶空气相色谱法测定工业废气中乙醇，黑龙江环境通报，2013，37(3):56-57]采用蒸馏水多孔玻板吸收法采样，顶空-气相色谱法测定工业废气中乙醇。该方法采样时玻璃器皿不易携带，且顶空液上进样需要使用顶空自动进样器进行恒温，仪器设备要求高，前处理复杂。美国国立职业安全与卫生研究所在《NIOSH分析方法指南(第四版,第二期)》方法1400中制定职业场所空气中乙醇的测定方法，是溶剂解吸气相色谱法，用活性炭管采样，用1％的2-丁醇的二硫化碳溶液为解吸液，内标法测定。宋景平、李冠华、赵延亮以及环境保护标准方法中均采用活性炭吸附空气中异丙苯，二硫化碳解吸后用毛细管柱气相色谱法分析。

目前的采集和分析方法中，乙醇多采用直接采样和硅胶管采样，纯水解吸，异丙苯均采用活性炭管采样，二硫化碳解吸。国内有关工作场所空气中乙醇和异丙苯检测的文献报道一般均围绕上述方法，尚未见对空气和废气中的乙醇和异丙苯的同时采样和分析的报道及专利。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中空气和废气中的乙醇和异丙苯无法同时采样和分析的问题，提供一种新的空气和废气中乙醇和异丙苯含量的测定方法。该方法用于乙醇和异丙苯含量的测定中，具有空气和废气中的乙醇和异丙苯可以同时采样和分析的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种空气和废气中乙醇和异丙苯含量的测定方法，包括以下步骤：1)在采样点用活性炭管进行采样，如果是定点采样，采样步骤为：在采样点，将活性炭管两端打开，以100-500mL/min流量采集15-30min空气或废气样品；如果是个体采样，采样步骤为：在采样点，将活性炭管两端打开，以50-100mL流量采集4-8h空气样品；同时采集样品空白；采样后立即封闭活性炭管两端，等待测定；2)检测时将步骤1)采集的活性炭管打开，将活性炭倒入溶剂解吸瓶中，加入解吸液后封闭、震荡、静置解吸，取上层解吸液供测定；3)将步骤2)中得到的解吸液注入气相色谱仪中，在一定的色谱条件下进行定量分析，检测结果除以采样体积即得到工作场所空气和废气中乙醇和异丙醇的浓度；若样品浓度超过检测范围，用解吸液稀释后测定。

上述技术方案中，优选地，所述活性炭管为溶剂解吸型，内装100mg/50mg活性炭。

上述技术方案中，优选地，所述解吸液为二硫化碳和二甲基甲酰胺体积比为60:40的混合溶液。

上述技术方案中，优选地，所述解吸液用注射器注入气相色谱仪中，进样体积为0.5μL～10μL。

本发明的异丙苯和乙醇的检测方法，采用活性炭管可同时采集空气和废气中的乙醇和异丙苯，采样后的活性炭用二硫化碳和二甲基甲酰胺混合解吸液解吸，可实现两种有害物质的同时采样和分析。与现有技术相比，减少了采样和分析步骤，提高了工作效率，取得了较好的技术效果。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1】

某过氧化二异丙苯生产装置废气中乙醇和异丙苯的测定。

1、仪器和配件

(1)Agilent6890N型气相色谱仪，

(2)色谱柱：HP-FFAP，30m×0.53mm×1.0μm。

(3)2mL样品瓶，带聚四氟乙烯密封硅橡胶垫。

2、材料和试剂

(1)乙醇、异丙苯、二甲基甲酰胺、二硫化碳，均为色谱纯,纯度≥99.5％。

(2)高纯氮气：纯度≥99.999％。

(3)活性炭管：前段100mg、后段50mg。

(4)解吸液：60:40(v/v)二硫化碳/二甲基甲酰胺混合溶液。

3、采样工作

在采样点(废气温度26.5℃，气压101.2kPa)，以0.1L/min的流量用活性炭管采集15min废气样品。采样后，立即密闭活性炭管两端，置清洁容器中运输和保存。同时采集空白样品。

4、样品处理

将采过样的活性炭管前后段分别倒入2mL解吸瓶中，加入1.0mL60：40(v/v)二硫化碳/二甲基甲酰胺混合溶液，密封后，振摇1min，解吸60min后测定。如样品浓度超出标准曲线线性范围，则稀释后重新测定。

5、实验步骤

(1)连接好气相色谱仪气路，安装好气相色谱柱，打开气相色谱仪的氮气、空气和氢气气源，分别调节气体输出压力至气相色谱仪所需压力范围，打开气相色谱仪电源，按照如下色谱条件调试好气相色谱仪：色谱柱载气流量：3.0mL/min；柱温：90℃(保持4min)，以20℃/min升到180℃；进样量1.0μL；进样口温度250℃；分流比20:1；检测器温度250℃；氢气流速40mL/min，空气流速400mL/min，尾吹气流速25mL/min。本色谱条件下可实现对异丙苯、乙醇、二甲基甲酰胺和二硫化碳等组分的色谱峰基线分离。

(2)标准溶液配制：20℃时，将约5mL解吸液(解吸液为体积比为60:40的二硫化碳/二甲基甲酰胺混合溶液)加入10mL容量瓶中，用微量注射器准确加入乙醇、异丙苯各1.0mL，用解吸液稀释至刻度，得到标准储备液。取10、50、100和200μL标准贮备液分别加入4个装有约5mL解吸液的10m容量瓶中，定容至刻度，得到具有浓度梯度的标准系列。标准溶液每个浓度重复测定3次，以峰面积对乙醇和异丙苯(μg/mL)浓度绘制标准曲线线性回归方程、相关系数、检出限(3S/N)见表1。

乙醇最低检出浓度为0.5mg/m³,异丙苯最低检出浓度为0.2mg/m³(以采集1.5L空气计)。

表1线性回归方程、相关系数、检出限

(3)分析过程

用测定标准系列的操作条件测定样品和空白样品，空白样品未检出。前段活性炭管中乙醇和异丙苯的测得值分别为80.3和56.6μg·mL^-1，活性炭管后段未检出。

(4)活性炭管解吸效率：乙醇解吸效率为99.1-102％，平均解吸效率为101％；异丙苯解吸效率为99.2-102％，平均解析效率为100％。

(4)结果计算

将温度、气压、采样体积代入计算得标准采样体积为1.47L。将测得值、解吸液体积、平均解吸效率和标准采样体积，代入计算得废气中乙醇浓度为54.5mg/m³和异丙苯分别为38.8mg/m³。

Claims (4)

1.一种空气和废气中乙醇和异丙苯含量的测定方法，包括以下步骤：1)在采样点用活性炭管进行采样，如果是定点采样，采样步骤为：在采样点，将活性炭管两端打开，以100-500mL/min流量采集15-30min空气或废气样品；如果是个体采样，采样步骤为：在采样点，将活性炭管两端打开，以50-100mL流量采集4-8h空气样品；同时采集样品空白；采样后立即封闭活性炭管两端，等待测定；2)检测时将步骤1)采集的活性炭管打开，将活性炭倒入溶剂解吸瓶中，加入解吸液后封闭、震荡、静置解吸，取上层解吸液供测定；3)将步骤2)中得到的解吸液注入气相色谱仪中，进行定量分析，检测结果除以采样体积即得到工作场所空气和废气中乙醇和异丙醇的浓度；若样品浓度超过检测范围，用解吸液稀释后测定。

2.根据权利要求1所述空气和废气中乙醇和异丙苯含量的测定方法，其特征在于所述活性炭管为溶剂解吸型，内装100mg/50mg活性炭。

3.根据权利要求1所述空气和废气中乙醇和异丙苯含量的测定方法，其特征在于所述解吸液为二硫化碳和二甲基甲酰胺体积比为60:40的混合溶液。

4.根据权利要求1所述空气和废气中乙醇和异丙苯含量的测定方法，其特征在于所述解吸液用注射器注入气相色谱仪中，进样体积为0.5μL～10μL。