气相色谱测定工业废水中的三乙胺
2018-04-19张云枫闫好民黄虹霞
张云枫,闫好民,黄虹霞,李 凌
(1.杭州市环境保护有限公司,浙江 杭州 310014;2.浙江禾田化工有限公司,浙江 杭州 310023)
三乙胺是一种挥发性有机胺,为中等毒性化合物,在生产中常作为缚酸剂,最后形成废水排出,废水中三乙胺的浓度高达500 g/L,经处理后废水中的三乙胺浓度可以降到几个ppm,快速测定三乙胺是废水深度处理的前提。
目前测定水中三乙胺含量的方法有分光光度法和气相色谱法等,分光光度法常用于废水中三乙胺低含量的测定,由于三乙胺废水成分复杂易产生干扰,为消除干扰,本方法研究在碱性条件下,用三氯甲烷萃取废水中的三乙胺,以甲苯作为内标物,采用气相色谱法对三乙胺进行定量分析。
1 实验方法
1.1 实验原理
在碱性条件下,三氯甲烷萃取废水中的三乙胺,以甲苯为内标物气相色谱内标法对三乙胺进行定量分析。
1.2 试剂
甲苯:优级纯;三氯甲烷:分析纯;三乙胺标准样品:三乙胺质量分数≥99.8%;甲苯三氯甲烷溶液:称取4 g(精确至0.0002 g)甲苯于1000 mL容量瓶中,用三氯甲烷定容;2 moL/L氢氧化钠溶液:称取80 g氢氧化钠溶于1 L水中。
1.3 仪器
仪器:安捷伦7820A气相色谱仪,FID检测器;
色谱柱:HP-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×1.0 μm)。
1.4 气相色谱操作条件
程序升温:柱温50℃保留3 min,升温速率15℃/min;结束温度130℃,保持5 min;进样器温度180℃,检测器温度180℃;柱前压20 kPa,分流比 1 ∶30;氢气 35 mL/min,空气 400 mL/min,进样量 0.4 μL。
在以上色谱条件下三乙胺和内标物能很好地分离,且峰形对称重复性较好,典型的色谱图如图1。
1.5 测定步骤
1.5.1 标准溶液的配制
用称量瓶称取约0.06 g(精确至0.0002 g)三乙胺标样于10 mL青霉素瓶中,用移液管移取10 mL甲苯三氯甲烷溶液,摇匀待测(三乙胺称量时由于其挥发,天平稍有波动,对结果影响不大)。
图1典型气相色谱图
1.5.2 试样溶液的配制
量取一定量的三乙胺废水试样于125 mL的分液漏斗中,加水至总体积50 mL,调到pH=7,再加2 moL/L氢氧化钠溶液5 mL,用移液管移取10 mL甲苯三氯甲烷溶液,振荡萃取3 min,把下层清液放入10青霉素瓶中,待测。
1.5.3 测定
在上述操作条件下,待仪器稳定后进样分析,按照标样溶液、样品溶液、样品溶液、标样溶液的顺序进行测定。
2 结果与讨论
2.1 萃取剂和萃取条件的选择
三乙胺在三氯甲烷中的溶解性较大,所以把三氯甲烷用做三乙胺的萃取剂,三乙胺在酸性时水溶性大,在碱性条件下易溶于三氯甲烷中,所以在酸性废水中先要把样品调到碱性,增加萃取效果,取50 mL已知浓度的三乙胺溶液6份,用盐酸调到 pH=7,然后分别加入 0.5 mL、1 mL、2 mL、 5 mL、10 mL、20 mL 2moL/L 的氢氧化钠溶液,加入10 mL甲苯三氯甲烷溶液进行萃取,萃取率结果如图2,从图2可以看出:加入5 mL 2 moL/L的氢氧化钠溶液后萃取率可达98.9%,再加氢氧化钠溶液萃取率变化不大。
图2不同碱度下三乙胺的萃取率
2.2 线性相关试验
配制五份三乙胺标准品和甲苯不同比例的溶液,并对上述溶液进行测定,每个样品进两次,并求三乙胺和甲苯峰面积比值的平均值,见表1,以三乙胺和甲苯的质量比为横坐标,峰面积比为纵坐标绘制标准曲线,见图3,得线性方程为y=0.7718x-0.0125,相关系数为0.9999。
表1 线性相关性试验结果
图3 三乙胺线性关系曲线
2.3 精密度试验
称取同一批三乙胺废水样品五份,按上述操作条件进行分析,得到三乙胺的标准偏差为0.31%,变异系数为0.32%。结果见表2。
表2 分析方法的精密度试验
2.4 准确度实验
称取三份已知含量的试样,分别准确加入一定量的三乙胺标准品,在上述条件下进行分析,测得三乙胺的平均回收率为95.2%,见表3。
表3 分析方法的准确度实验结果
3 结论
试验结果表明,本方法的准确度和精密度较高,线性关系较好,使用该方法对样品进行分析,可以得到较为理想的结果。
参考文献:
[1]童闻亮,徐益宾.气相色谱内标法测定工业废水中三乙胺的含量[J].化工生产与技术,2013,20(3):35-36.
[2] 国家环境保护总局 水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法指南[M].北京:中国环境科学出版社,1990:148—149.