烟气VOC监测技术应用研究

2017-03-10彭曙冬

环球市场 2017年34期

彭曙冬

昆山市周市镇安环所

前言：

环境问题在当前社会已经成为了国际问题，人们在环境保护中的意识也越来越强，因此国际社会在近几年的发展过程中，为了对VOC在烟气的含量进行检测，开发除了各种搞笑快速的检测方法，尤其是在无溶剂的样品配置以及处理技术都得到了快速发展。以气象萃取、蒸馏萃取与固相薇萃取。

1 VOC的主要成分

VOC在生活中主要运用在家庭装修工作中，主要成分为烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，而这些成分往往包含了苯系物、有机氯化合物和氟利昂等，并且以有机酮、胺、醇、酯、酸以石油烃化合物组成。我国经济建设的不断提升，室内装潢就成了人们追求时尚生活的主要方式之一，而在装潢过程中，墙面漆所产生的有害物质就指的是VOC，当然除了墙面漆中所含的重金属物质。而VOC在空气的浓度到达一定成分之后，人们在这样的环境下就会出现恶心、呕吐等情况，更严重的还会引发抽搐、恶心，同时对于肝脏和大脑神经系统也会造成损伤甚至会出现VOC中毒，从而导致死亡。

2 烟气VOC检测技术的应用

由于当前技术水平的提升，人们在对一些有害物质的处理技术也相对较多，主要使用的方法有吸收法、固相微萃取法、气相色谱分析法等。根据烟气中所含VOC的具体含量，可以采用多种检测方法对VOC进行处理。

2.1 吸附法

吸附法检测VOC主要采用两种方式，即化学吸附和物理吸附。前者是根据VOC中出现的化学键或者各个分子之间的产生的吸附力对VOC进行吸附，当VOC出现在化学吸附工作的表面时，就会与这一物质进行充分结合，在吸附工作出现饱和状态后，还要根据各个吸附分组的沸点，还要进行再生吸附工作。而对于物理吸附而言，吸附的状态一般为多孔固体本质，例如：活性炭吸附、活性纤维吸附以及活性氧化铝吸附等。

2.2 固相微萃取法

这种方法的工作原理是，通过采用熔融石英光导纤维来作为固相吸附剂的原料，或者在其表面涂抹类含有色谱固定相成分的聚二甲基硅氧烷或其它有机固定液薄层。当这种物质浸于水中或浸入其它样品溶液中的时候，样品所含有的有机物就能通过扩散的方式，被紧紧吸附在石英光导纤维表面以及这些有机固定液中去。当这种吸附过程出现包喝状态之后，在将光导纤维插入到气相色谱的进样口中，并通过加热使吸附在光导纤维的表面或固定液内物质解吸，随着载气流入色谱柱进行分离及测定。由于被测组在光导纤维表面、固定液内中所带有的吸附能力，与其在原始样品中的所含VOC的浓度有着直接关系，因此就能通过光导纤维表面或固定液内的吸附量，计算出原始样品中被测物质的浓度。

同时，在固相微萃取的方法中，各类物质之间会出现涂渍或者未涂渍现象，并以此来确认吸附量的多少是否取决于被测纤维表面与样品介质之间存在分配系数的稍稍。经过这项结果可以看出，样品中所分配的吸附系数越大，对VOC的萃取率也就越高。例如：可以根据不同的有机固定液或者改变同一种固定液浓度的方式，提升被测物质的分配系数，同时在光导纤维的便面进行多种物理技术活化学技术对其进行改变，可以有效提升这类物质的整体系数，从而进一步提高该物品的吸附能力。对于有机固定液而言，在选取的过程中，可以选用液体形式，同时还可以选用固态形式，由于他们之间还能分为非极性或非分级性量大类型，对于级性固定液而言，主要适用于对亲水化合物的萃取工作，例如VOC中所含有的苯酚与多种可溶性有机化合物等；非极性固定液则适合存取一些不亲水的化合物，例如苯、甲苯、二甲苯或三甲苯等，而在这个期间，固相微萃取一般都会选择浓度低于1X10-9的样品。

2.3 气相色谱分析法

色谱分析法在对VOC的检测过程中，同样占有者不可缺少的地位，对于一些相对较难的处理工作而言，能够发挥出节约时间、成本以及材料使用等功效，同时还能将发展方向变成微型化或者自动化。例如：固相微萃取、超临界流萃取等。而一些新色谱分析技术在VOC检测工作中的应用，能够有效对其进行检测，提高检测质量和检测准确度。这项技术在当前发展过程中，已经成为了一项相当成熟的技术手段，同时还包括了现代光谱技术、分析技术以及色谱之间连用技术等。

3 发展趋势

对于样品制备工作以及前期处理工作而言，在整个色谱分析工作中，都属于不可缺少的主要环节，同时也是这项检测过程中，最为薄弱的缓解。因此对这项检测工作进行快速、无污染的建设样品制备与检测，就成为了当前VOC检测过程中，重要发展趋势。但是这项技术在发展过程中，仍然处于初步发展阶段，但是在这项检测工作的发展过程中，这种检测方法已经变现出了其独特优势与效果，对于分析化学的进步与发展起到了重要推进作用，因此在发展过程中，有着重要的化学意义和发展前景。

应用智能机械和操作自动化是样品制备和处理发展的必然趋势，只有这样才能使色谱分析过程真正达到自动化，并最大限度降低人为因素对分析结果的影响，从而使不同国家和地区的不同实验室之间进行分析方法的确认和比较，这对全球范围内的科技合作，尤其对下一世纪科学技术面临的两大突出问题— 生命科学与生态环境的研究，显得尤为重要。