实验室中卤代烃污染去除的实验研究
2020-10-18李凤武
杜 龙,李凤武
(1 新疆点点星光检测技术有限公司,新疆 乌鲁木齐 830001;2 新疆正则环宇检测科技有限公司,新疆 乌鲁木齐 830001)
由于卤代烃具有毒害性,会对人体以及水中生物产生“三致”作用[1-4],因此卤代烃成为环境检测中重要的监测因子,是环境质量评价的重要指标。卤代烃的检测涵盖土壤,空气,废气,地表水,地下水等方面。顶空气相色谱法是卤代烃检测最普遍使用的方法,但由于阴离子表面活性剂,油烟的检测需要用到三氯甲烷,四氯化碳。同时由于大部分卤代烃具有挥发性,其中卤代烃中的三氯甲烷,四氯化碳挥发性强[5-8],很容易导致实验室空气污染,影响样品中卤代烃的检测。
实验室传统的除污染方法为肥皂水冲洗,沸煮,氮吹,烘箱烘烤等;本文考虑到实验室的污染主要来自于实验室的空气污染,从而污染检测用具,导致实验数据不准确。因此想到将顶空瓶放置在室外无污染,且通风良好处静置的办法,同时实验比较传统的除污方法,对受污染的顶空瓶进行不同的除污处理,从而选择出最佳的去除卤代烃污染的办法。
1 实 验
1.1 实验仪器
仪器:7697A顶空自动进样器,安捷伦;7820A气相色谱仪,安捷伦;色谱柱(HP-5.30 m×0.32 mm×0.25 mm);101-1ABS电热鼓风干燥箱;DL-1万用电炉。
1.2 实验方法
(1)取同批次受实验室污染的100个新顶空瓶,首先随机抽取5个顶空瓶测得同批次顶空瓶受污染程度,再将剩余的95个顶空瓶用肥皂水洗净,用超纯水冲洗干净,再随机抽取5个测得洗净后顶空瓶中三氯甲烷四氯化碳的残留值。
(2)取20个上述洗净顶空瓶,将顶空瓶分成两组,每组各10个,一组放置于实验室内,一组放置于室外通风良好处,每天取2个室内顶空瓶和室外顶空瓶测定,5天后测得实验室内外污染情况差异。
(3)取14个上述洗净顶空瓶,每2个一组共分为7组,一组瓶不进行沸煮处理,其余六组分别在超纯水中沸煮20 min;40 min;60 min;80 min;100 min;120 min,测得不同时长沸煮对除去顶空瓶污染的影响。
(4)取14个上述洗净顶空瓶,每2个一组共分为7组,一组瓶不进行烘烤处理,其余六组分别在电热鼓风干燥箱中以箱温105 ℃,风机开启模式烘烤30 min;60 min;90 min;120 min;150 min;180 min,测得不同时长烘烤对除去顶空瓶污染的影响。
(5)取14个上述洗净顶空瓶,每2个一组共分为7组,一组瓶不进行氮吹处理,其余六组分别以5 L/min的流量氮吹2 min;4 min;6 min;8 min;10 min;12 min,测得不同时长氮吹对除去顶空瓶污染的影响。
2 结果与讨论
2.1 肥皂水洗对三氯甲烷四氯化碳去除率的影响
经测定,同批次顶空瓶,放在实验室时间相同时,其受污染程度基本相同。因此实验中均取同批次新顶空瓶进行实验。测得肥皂水洗前顶空瓶中三氯甲烷的均值为6.87 μg/L,四氯化碳的均值为5.85 μg/L,水洗后顶空瓶三氯甲烷的均值为3.14 μg/L,四氯化碳均值为2.59 μg/L;肥皂水洗处理三氯甲烷的去除率为54.3%,肥皂水洗四氯化碳的去除率为55.7%。
2.2 室外通风静置对三氯甲烷四氯化碳去除率的影响
从图1可以看出,将受污染的顶空瓶放置于室外通风处,对三氯甲烷四氯化碳污染有明显的去除作用,当室外放置2天时,可去除大部分污染,2天后去除效率明显变缓,三氯甲烷的最高去除率可达98.8%,四氯化碳的去除率可达89.8%。
图1 室外通风静置对三氯甲烷四氯化碳去除率的影响Fig.1 Influence of outdoor ventilation standing on carbon removal rate of trichloromethane tetrachloride
2.3 沸煮对三氯甲烷四氯化碳去除率的影响
从图2可以看出,将受污染的顶空瓶置于超纯水中沸煮,对三氯甲烷四氯化碳污染有明显的去除作用,当沸煮时间到达100 min,可去除大部分污染,100 min后去除效率趋于稳定,三氯甲烷的最高去除率可达87.9%,四氯化碳的去除率可达88.1%。
图2 沸煮对三氯甲烷四氯化碳去除率的影响Fig.2 Effect of boiling on carbon removal rate of trichloromethane tetrachloride
2.4 烘烤对三氯甲烷四氯化碳去除率的影响
从图3可以看出,将受污染的顶空瓶置于电热鼓风干燥箱中烘烤,对三氯甲烷四氯化碳污染有一定的去除作用,当烘烤时间到达120 min,三氯甲烷的去除率变缓,当烘烤时间到达30 min,四氯化碳的去除率变缓,120 min后去除效率趋于稳定,三氯甲烷的最高去除率为56.6%,四氯化碳的去除率为51.6%。
图3 烘烤对三氯甲烷四氯化碳去除率的影响Fig.3 Effect of baking on carbon removal rate of trichloromethane tetrachloride
2.5 氮吹对三氯甲烷四氯化碳去除率的影响
从图4可以看出,将受污染的顶空瓶用氮气对其吹扫,对三氯甲烷四氯化碳污染有一定去除作用,但去除率不高,三氯甲烷的最高去除率为29.7%,四氯化碳的去除率为42.4%。
图4 氮吹对三氯甲烷四氯化碳去除率的影响Fig.4 Effect of nitrogen blowing on carbon removal rate of trichloromethane tetrachloride
3 结 论
(1)用肥皂水洗受污染的顶空瓶,可以除去部分的三氯甲烷四氯化碳污染。
(2)室外通风处静置和沸煮可去除绝大部分污染,污染去除率明显,而烘烤和氮吹虽然能去除部分污染,但去除效率一般。
(3)最佳去除实验室三氯甲烷四氯化碳污染的方法为先用肥皂水洗净,用超纯水冲洗干净后,置于室外通风良好处静置,可避免实验室空气污染顶空瓶,方法简单且节能。