定量气相色谱方法 汽油中苯的测定

定量气相色谱方法 汽油中苯的测定
定量气相色谱方法 汽油中苯的测定

ACTA CHROMATOGRAPHICA, NO. 13, 2003

GC METHODS FOR QUANTITATIVE DETERMINATION OF BENZENE IN GASOLINE

A. Pavlova and R. Ivanova

Refining and Petrochemistry Institute, Analytical Department,

Lukoil-Neftochim-Bourgas JSC, 8104 Bourgas, Bulgaria

SUMMARY

GC–FID methods using two different capillary columns have been developed for the determination of benzene in gasoline samples and petroleum fractions. The methods were compared and evaluated. GC–FID with a PONA column is not appropriate for routine analysis. GC–FID with a TCEP column enables precise and accurate measurement of the benzene content of gasoline and petroleum fractions and can be widely used for analysis of petroleum products – there is no limitation of sample composition. Results obtained from analysis of commercial samples of gasoline and petroleum fractions agree with those obtained by use of the IR spectroscopy reference method.

INTRODUCTION

Gasoline samples and petroleum fractions are very complex mixtu-res containing many hundreds of different components, of which benzene is by far the most harmful. Reduction of benzene levels in gasoline with a view toward significantly reducing damage to vehicular pollution control devices is an ongoing goal of the environmental community. European Community laws specify a maximum tolerated level of 1% (v/v) for this compound in gasoline [1].

Analytical techniques for benzene have advanced significantly in recent years, and development continues. Modern technologies include gas chromatography (GC), mass spectrometry (MS), infrared (IR), ultraviolet (UV), and fluorescence spectroscopy, and combined techniques, such as GC–MS and GC–Fourier transform infrared (FTIR), etc. [2–11]. Among these techniques capillary GC with flame ionization detection (FID) and capillary GC–MS are most important and most widely used for analysis of benzene in gasoline [4–7,10,11].

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The American Society for Testing and Materials (ASTM) develo-ped a series of test methods specifically for determination of benzene in gasoline: Method D3606 for determination of benzene and toluene in finished motor and aviation gasoline by gas chromatography; Method D4420 for aromatics in finished gasoline by gas chromatography; Method D5580 for determination of benzene, toluene, ethylbenzene, p/m-xylene, o-xylene, C9 and heavier aromatics and total aromatics in finished gasoline by gas chromatography; and Method D5769 for determination of benzene, toluene, and total aromatics in finished gasoline by gas chromatography–mass spectrometry. ASTM standard test methods employ packed columns, capillary columns, or multiple column systems connected with valves, with the chromatograph coupled with thermal conductivity, hydrogen flame ionization, or mass-selective detection. GC–MS methods are seldom used in modern laboratories, because they are labor-intensive, although they are often regarded as reference methods. A brief summary of ASTM, IP, and EN approved methods for benzene analysis is presented in Table I. Each method has its advantages and drawbacks.

The need to design a method for the determination of benzene in gasoline was a consequence of two considerations–the ASTM, EN, and IP methods could not be used in our laboratories, because of the particular instrumental requirements, and an easily applicable method was needed for determination of benzene in gasoline and petroleum fractions. This paper gives preliminary results of an investigation of the possibility of using gas chromatography for this purpose. The aim of this work was to demonstrate a new, simple, selective and accurate gas chromatographic method for determination of the benzene content of gasoline and petroleum fractions. The purpose of evaluation of the benzene content was to provide the petrochemical engineer with the information required for process control operation and product quality assurance.

EXPERIMENTAL

Reagents and Calibration Solutions

Benzene, isooctane, and 2-butanone (all 99.5% purity) were obtained from Fluka. Gasoline samples and petroleum fractions, each with different PONA values were obtained from Lukoil Neftochim Bourgas JSC. Five calibration solutions of benzene in isooctane, with and without internal standard, were prepared. The approximate concentrations of benzene were 0.1, 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0% (v/v). 2-Butanone was used as internal standard.

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Table I

Test methods for determination of benzene in gasoline

Method Technique Scope Repeatability

Reproducibility

ASTM 3606 GC–TCD

0.1–5%(v/v) for

finished motor and

aviation gasoline

Range

0.1–1.5%

(v/v)

0.03(X) + 0.010.13(X) + 0.05

ASTM 4420 GC–TCD

0.1–5%(v/v) for fini-

shed motor gasoline

0.171 × measured value

0.408 × measu

-red value

ASTM 5580 GC–FID

0.1–5%(v/v) for

finished motor

gasoline

Range

0.14–1.79%

(v/v)

0.0265(X0.65) 0.1229(X0.65)

ASTM 5769 GC–MS

0.1–4% (v/v) for

finished motor gaso-

line; gasoline contai-

ning oxygenated

blending components

Range

0.09–4.0%

(v/v)

0.046(X0.67) 0.221(X0.67)

IP 425 GC–FID 0.05–6.0% (v/v) Concentration

0.02

0.05

0.1

0.2

0.5

1.0

2.0

5.0

0.002

0.04

0.06

0.010

0.019

0.03

0.04

0.08

0.003

0.005

0.008

0.013

0.025

0.04

0.06

0.11

EN 12177 GC–FID

0.05–6.0% (v/v)

unleaded petrol

Range

0.05–0.15%

(v/v)

0.15–1.50%

(v/v)

1.50–6.00%

(v/v)

0.005

0.03

0.05

0.01

0.10

0.25

Chromatographic Systems and Conditions

Results were obtained by use of two different gas chromatographs. The first was a Hewlett–Packard 5890 series II model gas chromatograph (GC) equipped with a split/splitless injector, a flame ionization detector, and a 50 m × 0.2 mm i.d. PONA column coated with crosslinked polydi-methylsiloxane gum. The injector temperature was 200°C and the detector temperature 250°C. The GC oven temperature was programmed from 35°C at 2° min–1 to 200°C which was held for 10 min. Hydrogen was used as the carrier gas at a flow rate of 1.0 mL min–1; the split ratio was 1:100.

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The second GC system was a Hewlett–Packard model 5890 series II GC with flame ionization detector and a 50 m × 0.25 mm i.d. column coated with a 0.4 μm film of CP-TCEP (Varian). The detector and injector temperatures were 275 and 250°C, respectively, and the oven temperature was maintained at 50°C for 10 min then programmed 10° min –1 to a final temperature of 115 °C which was held for 10 min. Hydrogen was used as carrier gas at a flow rate of 1.0 mL min –1, the split ratio was 1:60.

RESULTS AND DISCUSSION

PONA Analyses

This method was developed to enable determination of the concen-tration of benzene in gasoline. Fig. 1 depicts the separation of benzene and the other components of gasoline. Benzene was identified by GC–MS. The compound coeluting with benzene, 1-methylcyclopentene, was also identi-fied by GC–MS (Fig. 2). No attempt was made to identify the other compo-nents of gasoline. As is apparent from Fig. 1, benzene and 1-methylcyclo-pentene are not resolved completely to baseline. For this purpose the experimental conditions were varied systematically, using the same capillary column. Isothermal chromatography was performed for 15 min at 35°C and the resolution R s was calculated by use of the equation:

2

1122

R R R R s w w t t R +?=

where t R1 and t R2 are the retention times of 1-methylcyclopentene and benzene and w R1 and w R2 are the widths of the peaks at half height. The resolution R was 1.00. In programmed temperature GC the temperature gradient was changed and the resolution, R , was 1.70. These separation conditions were used for direct determination of benzene in gasoline samples. Quantitative results were obtained from measured areas of the recorded benzene peak, using a response factor obtained from analysis of a blend of known benzene content. The response factor for benzene was measured at a variety of concentrations. The data obtained are given in Table II. The values provided are averages from three analyses. Relative standard deviations from these replicate injections were all small (in the range 0.2–0.4%). The response factor was independent of concentration. Table III shows results obtained from analyses of three blends containing known amounts of benzene in isooctane, performed by a single

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Fig. 1

Partial chromatogram obtained from a gasoline sample on a PONA column operator. Each blend was analyzed five times. The blends contained 0.1, 0.5, and 1.5 (v/v) benzene and were prepared separately immediately before analysis. Thus the results in Table III include variations caused by sample

- 219 -

Fig. 2

Partial total-ion chromatogram obtained from a gasoline sample, and mass spectra of peaks: 1, methylcyclopentane; 2, benzene

preparation and chromatographic analysis. Average values agreed almost exactly with the prepared concentrations. Relative standard deviations were 2.1% or less.

- 220 -

Table II

Response factors of benzene on PONA and on TCEP columns

Response factors of benzene on PONA column Response factors of benzene on TCEP column

Concn,

% (v/v) Run,

N = 3

Ave

response

factor

Standard

deviation

Relative

standard

deviation

(%)

Run,

N = 5

Ave

response

factor

Standard

deviation

Relative

standard

deviation

(%)

0.5 0.9016

0.8944

0.8989

0.898 0.004 0.4

0.519

0.518

0.528

0.524

0.524

0.523 0.004 0.8

1.0 0.9389

0.9367

0.9351

0.937 0.002 0.2

0.525

0.518

0.533

0.525

0.531

0.526 0.006 1.1

1.5 0.9057

0.9041

0.9003

0.903 0.003 0.3

0.532

0.540

0.531

0.541

0.540

0.537 0.005 0.9

2.0 0.9269

0.9245

0.9231

0.925 0.002 0.2

0.540

0.532

0.555

0.551

0.540

0.544 0.009 1.7

Table III

Precision of PONA and TCEP analysis

PONA analysis TCEP analysis

Prepa-red (%, v/v) Average

(%, v/v)

Reco-

very (%)

Stan-

dard de-

viation

(%, v/v)

Relative

standard

devia-

tion (%)

Repea-

tability

(%, v/v)

Prepa-

red (%,

v/v)

Average

(%, v/v)

Reco-

very (%)

Stan-

dard de-

viation

(%, v/v)

Relative

standard

devia-

tion (%)

Repeata

bility

(%, v/v)

0.1 0.09595 0.002 2.1 0.0060.65 0.64 98 0.01 1.8 0.03

0.5 0.52 104 0.01 1.9 0.03 1.00 1.03 103 0.0070.7 0.02

1.5 1.52 101 0.01 0.6 0.03 1.80 1.78 99 0.01 0.7 0.04

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TCEP Analyses

GC analysis is a rapid means of direct measurement of the benzene content of gasoline. Separation of the benzene in gasoline is depicted in Fig. 3, which shows that the proposed internal standard is, indeed, suitable for quantitative analysis. It is apparent that benzene is well separated into an individual peak. Analysis time is of the order of 26 min.

Fig. 3

Gas chromatogram obtained from a gasoline sample on a TCEP column

Before sample analysis the instrument was calibrated using standard solutions of benzene and 2-butanone in isooctane. Response factors for benzene were calculated relative to the internal standard. Response factors determined for quantitation of benzene by GC–FID are presented in Table II. Calibration was performed by analysis of four concentration levels, each repeated five times. Relative standard deviations for analysis of the calibration mixtures were in the range 0.76–1.65%.

The linearity of the method was confirmed by analysis of blends of benzene and 2-butanone in isooctane. Each sample was analyzed five times. Table III shows the results obtained. Average recovery of benzene

- 222 -

was 100%. Relative standard deviations were 1.8% or less. Precision (repeatability) was determined by use of the standard deviation calculated for five replicate determinations, using the equation:

Repeatability

=

2

2

96

.sd

?

1

Precision was 0.006–0.03%.

The procedure developed in our laboratory is rapid, accurate, and highly precise. Recovery, standard deviations for replicate analyses, and repeatability are typical of those obtained for established petroleum GC analyses and satisfactory for routine use of the method for laboratory quality control.

Analysis of Real Samples

Ten samples of different commercial gasolines and petroleum fractions were analyzed. The petroleum fractions were obtained from two different technology installations. All samples consisted of different amounts of paraffin, olefin, naphthene, and aromatic hydrocarbons. The 1-methylcyclopentene content of the samples analyzed was also different, and was in range 0.05–0.30%. Two samples (petroleum fractions from a catalytic cracking process) seemed to contain unusually large amounts of 1-methylcyclopentene – 0.80%. Data from data analysis on the GC-PONA and GC-TCEP columns are summarized in Table IV, which also includes values found by IR spectrometry. It is apparent that values from the proposed Table IV

Amounts of benzene determined in real samples

Sample PONA

(%, v/v)

TCEP

(%, v/v)

IR

(%, v/v)

Gasoline A92H (15.05.2002) 0.8 0.9 1.0 Gasoline A92H (20.05.2002) 1.1 0.9 1.0 Gasoline A95H (06.06.2002) 0.6 0.5 0.5 Gasoline A95H (18.06.2002) 0.7 0.5 0.5 Gasoline A98H (20.06.2002) 0.8 0.7 0.7 Gasoline A98H (25.06.2002) 0.5 0.6 0.6 Reformat (12.09.2002) 1.5 1.9 1.9 Reformat (10.10.2002) 1.6 1.8 1.7 Petroleum fraction of catalytic cracking process

(05.02.2002)

1.2 0.7 0.7 Petroleum fraction of catalytic cracking process

(15.03.2002)

1.3 0.8 0.7

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methods and the reference method were comparable for analysis of gasolines and reformat sample. Data obtained by use of the PONA column for GC analysis of petroleum fractions from the catalytic cracking process did not, however, agree with those obtained by GC analysis with the TCEP column or by the IR method. Under the conditions used for PONA analysis the peaks of benzene and 1-methylcyclopentene were not separated sufficiently.

CONCLUSION

This study was an attempt to explore the potential of equipment in our laboratory for development of methods for determination of benzene in gasoline and petroleum fractions. Application of two capillary columns, conventional PONA and TCEP, enabled the separation of benzene from other compounds in petroleum samples.

The success of GC–FID with the PONA column depends on the composition of the gasoline samples and petroleum fractions. It is not appropriate for routine analysis despite the accuracy and the precision established.

It was demonstrated that GC–FID with the TCEP column has seve-ral advantages compared with analysis on the PONA column, including simplicity of handling, and performance highly precise and accurate measurements of benzene content. The analysis time is 26 min using a simple conventional column and equipment. It was faster and provided information on benzene content, which is the gasoline property regulated. The method will be useful for analysis of other petroleum products containing benzene.

REFERENCES

[1] Directive 98/70/EC of the European Parliament and of the Council,

13 October, 1998

[2] ASTM D 3606-99. Standard Test Method for Determination

of Benzene and Toluene in Finished Motor and Aviation Gasoline

by Gas Chromatography, Vol.05.02, 504, 2000

[3] ASTM D 4420-94. Standard Test Method for Aromatics in Finished

Gasoline by Gas Chromatography, Vol.05.02, 881, 2000

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[4] ASTM D 5580-95. Standard Test Method for Determination

of Benzene, Toluene, Ethylbenzene, p/m-Xylene, o-Xylene, C9

and Heavier Aromatics and Total Aromatics in Finished Gasoline

by Gas Chromatography, Vol.05.03, 620, 2000

[5] ASTM D 5769-98. Standard Test Method for Determination

of Benzene, Toluene, and Total Aromatics in Finished Gasoline

by Gas Chromatography/Mass Spectrometry, Vol.05.03, 760, 2000 [6] IP 425/96 Determination of Benzene Content of Petrol – Gas

Chromatography Method

[7] EN 12177:1998 Liquid petroleum products – Unleaded petrol –

Determination of benzene content by gas chromatography

[8] EN 238:1996E Liquid petroleum products – Petrol – Determination

of the benzene content by infrared spectrometry

[9] E. Lopez – Anreus, S. Garrigues, and M. de la Guardia, Anal. Chim.

Acta, 333, 157 (1996)

[10] G.S. Frysinger, R.B. Gaines, E.B. Ledford, J. High. Resol.

Chromatogr., 22, 195 (1999)

[11] G.S. Frysinger and R.B. Gaines, J. High. Resol. Chromatogr.,

22, 251 (1999)

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气相色谱法附答案

气相色谱法(附答案) 一、填空题1. 气相色谱柱的老化温度要高于分析时最高柱温_____℃,并低于固定液的最高使用温度,老化时,色谱柱要与_____断开。答案:5~10 检测器 2. 气相色谱法分离过程中,一般情况下,沸点差别越小、极性越相近的组分其保留值的差别就_____,而保留值差别最小的一对组分就是_____物质对。答案:越小难分离3.气相色谱法分析非极性组分时应首先选用_____固定液,组分基本按沸点顺序出峰,如烃和非烃混合物,同沸点的组分中_____大的组分先流出色谱柱。答案:非极性极性4.气相色谱法所测组分和固定液分子间的氢键力实际上也是一种_____力,氢键力在气液色谱中占有_____地位。答案:定向重要 5.气相色谱法分离中等极性组分首先选用_____固定液,组分基本按沸点顺序流出色谱柱。答案:中极性 6.气相色谱分析用归一化法定量的条件是______都要流出色谱柱,且在所用检测器上都能_____。 答案:样品中所有组分产生信号 7.气相色谱分析内标法定量要选择一个适宜的__,并要求它与其他组分能__。答案:内标

物完全分离 8.气相色谱法常用的浓度型检测器有_____和_____。答案:热导检测器(TCD) 电子捕获检测器(ECD) 9. 气相色谱法常用的质量型检测器有_____和_____。答案:氢火焰检测器(FID) 火焰光度检测器(FPD) 10. 电子捕获检测器常用的放射源是_____和_____。答案:63Ni 3H 11. 气相色谱分析中,纯载气通过检测器时,输出信号的不稳定程度称为_____。答案:噪音 12. 顶空气体分析法是依据___原理,通过分析气体样来测定__中组分的方法。答案:相平衡平衡液相 13. 毛细管色谱进样技术主要有_____和______。答案:分流进样不分流进样 14. 液—液萃取易溶于水的有机物时,可用______法。即用添加_____来减小水的活度,从而降低有机化合物的溶解度。答案:盐析盐 15.气相色谱载体大致可分为______和______。答案:无机载体有机聚合物载体

空气中苯系物的测定 方法验证

方法验证报告 检测项目:空气中苯系物的测定 使用标准:HJ 584-2010 《环境空气苯系物的测定活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法》仪器设备:气相色谱仪 1 操作 (1)分析条件 色谱柱:RTX,60mx×0.32mm×1μm 柱箱温度:70℃保持5分钟,以5℃/min速率升温到120℃保持2min;柱流量:2 ml/min;进样口温度:250℃;检测器温度:280℃;尾吹气流量:48 ml/min;空气流量:350 ml/min。(2)试剂配制 二硫化碳:分析纯,经色谱鉴定无干扰峰。 标准储备液:苯系物编号为BWT900516-1000-E(浓度定值1000±20μg/ml)的有证标准物质用二硫化碳稀释10倍得到100μg/ml标准储备液。 (3)校准曲线绘制: 分别取适量的标准储备液,稀释到1.00ml的二硫化碳中,配制质量浓度依次为1.0、2.0、3.0、4.0和5.0μg/ml的校准系列。分别取标准系列溶液1.0μl注射到气相色谱仪进样口。根据各目标组分质量和响应值绘制标准曲线。 (4)加标回收 在活性炭采样管中注入一定量标准储备液,放置半小时。然后将活性炭采样管中A段和B段取出,分别放入磨口具塞试管中,每个试管中各加入1.00ml二硫化碳密闭,轻轻振动,在室温下解吸1h后,待测。 2 方法检出限 进一针1.0μg/ml的标准使用液,在目标峰附近选取一段比较平稳的基线,根据公式MDL=3S/N再通过单点校正,得出方法检出限为1.4×10-3mg/m3<1.5×10-3 mg/m3,符合标准要求。 3 七种苯系物的准确度与精密度 3.1 苯的准确度与精密度 苯标准曲线表 标准曲线绘制 曲线标号 1 2 3 4 5 浓度(μg/ml) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 响应值(pA*s) 2.12 4.54 7.15 9.77 12.41 校准方程y=bx+a Y=0.2119+0.3873X 相关系数R20.9997

实验一气相色谱法测定混合醇

实验一 气相色谱法测定混合醇 一、实验目的 1.掌握气相色谱法的基本原理和定性、定量方法。 2.学习归一化法定量方法。 3.了解气相色谱仪的基本结构、性能和操作方法。 二、实验原理 色谱法具有极强的分离效能。一个混合物样品定量引入合适的色谱系统后,样品在流动相携带下进入色谱柱,样品中各组分由于各自的性质不同,在柱内与固定相的作用力大小不同,导致在柱内的迁移速度不同,使混合物中的各组分先后离开色谱柱得到分离。分离后的组分进入检测器,检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器,得到色谱图。利用保留值可定性,利用峰高或峰面积可定量。 常用的定量方法有好多种,本实验采用归一法。 归一法就是分别求出样品中所有组分的峰面积和校正因子,然后依次求各组分的百分含量。10000?'?=∑ f A f Ai Wi i 归一法优点:简洁;进样量无需准确;条件变化时对结果影响不大。 缺点:混合物中所有组分必须全出峰;必须测出所有峰面积。 [仪器试剂] 三、实验仪器与试剂 气相色谱仪;微量注射器1μL 乙醇、正丙醇、正丁醇,均为色谱纯 四、实验步骤 1. 色谱条件 色谱柱 OV-101弹性石英毛细管柱 25m×0.32mm

柱温150℃;检测器200℃;汽化室200℃ 载气氮气,流速1.0cm/s。 2. 实验内容 开启气源(高压钢瓶或气体发生器),接通载气、燃气、助燃气。打开气相色谱仪主机电源,打开色谱工作站、计算机电源开关,联机。按上述色谱条件进行条件设置。温度升至一定数值后,进行自动或手动点火。待基线稳定后,用1μL 微量注射器取0.5μL含有混合醇的水样注入色谱仪,同时按下数据采集键。 五、数据处理 1. 面积归一化法定量 组分乙醇正丙醇正丁醇 峰高(mm) 半峰宽 (mm) 峰面积 (mm2) 含量(%) 将计算结果与计算机打印结果比较。 【思考题】 1. 本实验中是否需要准确进样?为什么? 2. FID检测器是否对任何物质都有响应?

气相色谱法测定环境空气中的苯系物

气相色谱法测定环境空气中的苯系物 实验目的: 1.掌握气相色谱法原理及定性定量分析方法。 2.了解气相色谱仪的基本结构及操作步骤。 3.初步学会环境空气中苯系物的测定方法。 4.掌握色谱条件的选择原则。 5.了解气相色谱仪常见的检测器及检测原理。 6.了解气相色谱仪使用注意事项及实验安全常识。 实验原理: 1.气相色谱法原理。 气相色谱法是采用气体作为流动相的一种色谱方法,载气载着欲分离试样通过色谱柱中固定相,使试样中各组分分离,然后分别检测,其流程见图1。 图1 气相色谱仪结构 载气由高压钢瓶1提供,经减压阀2进入载气净化干燥管3,由针形阀控制载气的压力和流量,流量计5和压力表指示载气的柱前压力和流量。试样由进样器7进入并汽化,然后进入色谱柱8,各组分分离后依次进入检测器检测,然后经信号放大器10放大后由记录仪11记录。

气相色谱法的分离原理:利用待测物质在流动相(载气)和固定相两相间的分配有差异(即有不同的分配系数),当两相作相对运动时,这些组分在两相间的分配反复进行,从几千次到数百万次,即使组分的分配系数只有微小的差异,随着流动相的移动可以有明显的差距,最后使这些组分得到分离。 2.色谱条件的选择。 汽化室温度:通常选择比待测物质沸点高20—30℃。 色谱柱温度:通常选择比待测物质沸点低20—30℃。 检测器温度(FID):高于120℃。 载气流速:根据实验需要确定,载气流速越大出峰越快,但分离效果不好;流速越小,出峰越慢,但分离效果好。 3.气相色谱检测器。 (1)热导池检测器(TCD) 热导池检测器是基于不同的物质具有不同的热导系数。当电流通过钨丝时,钨丝被加热到一定温度,钨丝的电阻值也就增加到一定值。在未进试样时,通过热导池两个池孔的都是载气。由于载气的热传导作用,使钨丝的温度下降,电阻减小,此时热导他的两个池孔中钨丝温度下降和电阻减小的数值是相同的。在试样组分进入以后,载气流经参比池,而载气带着试样组分流经测量池,出于被测组分与载气组成的混合气体的热导系数和载气的热导系数不同。因而测量池中钨丝的散热情况就发生变化,使两个池孔巾的两根钨丝的电阻值之间有厂差异,此差异可以利用电桥测量出来。热导池检测器对所有物质都有响应,因此是应用最广、最成熟的一种检测器。 (2)氢火焰离子化检测器(FID) 氢火焰离子化检测器是利用高温的氢火焰将部分待测物质离子化,在电场的作用下形成电流,电流信号经放大器放大并被记录仪记录。氢火焰离子化检测器对含碳有机化合物有很高的灵敏度。一般比热导池检测器的灵敏度高几个数量级,故适宜于痕量有机物的分析。 (3)电子捕获检测器(ECD) 电子俘获检测器是应用广泛的一种具有选择性、高灵敏度的浓度型检测器。它的选择性是指它只对具有电负性的物质(如含有卤素、硫、磷、氮、氧的物质)

气相色谱法测定水中苯系物

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/3c18149180.html, 气相色谱法测定水中苯系物 作者:薛晓庆卢鹏宇 来源:《科学与财富》2015年第13期 摘要:具体分析了气相色谱法在饮用水中苯系物测定中的应用,介绍了毛细管气相色谱 法和填充柱气相色谱法两种测定水中苯系物的方法;实验结果表明,毛细管气相色谱法测定水中苯系物的灵敏度和精密度等是优于填充柱气相色谱法的,并具体分析了毛细管气相色谱法测定水中苯系物的优点。 关键词:苯系物;气相色谱法;毛细管柱;填充柱 引言 随着国民经济的高速发展,我国工业产业也有了突飞猛进的发展,然而在追求经济效益的同时也对环境带来了很多危害,其中苯系物是水资源中最重要的污染物之一。近年来,我国卫生部多次强调要保证居民饮水卫生、安全,环境监测中心站逐步加大了对饮用水中苯系物测定的研究。水中的苯系物主要是由于化工污染造成的,苯系物,尤其是二甲苯、甲苯、苯等是工业生产不可或缺的工业原料,化工厂排污不达标等因素都会导致当地地下水受到苯污染,使饮用水中苯系物超标,严重影响居民用水安全。因此,对于水中苯系物的监测是有重大意义的。以前国家环境监测分析方法多采用填充柱气相色谱法测定苯系物,但是经过多年实际应用发现,填充柱气相色谱存在分离能力差、柱效低等缺点,近年来逐步应用毛细管气相色谱法进行水中苯系物的测定,其具有柱效高、分离度好等优点。本文主要对两种测定方法进行对比研究。 1、气相色谱法测定水中苯系物的原理及方法 1.1测定原理 气相色谱法测定水中苯系物的原理是,二硫化碳可以将水中的苯系物萃取出来,如果有干扰物质,比如醇、酯、醚等,可以再用硫酸-磷酸混合酸进行二次处理除去干扰物质。最后用气相色谱仪氢火焰检测器进行测定,在监测过程中,出峰的顺序为:苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯。采用相对保留时间进行定性,定量是采用外标法或者内标法(氯苯内标物)。 1.2测定方法 利用气相色谱法对水中苯系物进行测定,需要的实验仪器包括:HP6890 plus气相色谱仪,HP7683自动进样器,HP3398A化学工作站和配氢火焰检测器。主要实验试剂包括:甲苯、苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯标准溶液;苯系物混合标准样品和二硫化碳;

气相色谱法测定苯系物..

气相色谱法测定苯系物 093858 张亚辉 气相色谱法测定苯系物 一.实验目的 1、掌握气相色谱保留值定性及归一化法定量的方法和特点; 2、熟悉气相色谱仪的使用,掌握微量注射器进样技术。 二.实验仪器与试剂 1.GC-2000型气相色谱仪,4台 2.医用注射器,1支 3.苯、甲苯、二甲苯混合物 三?实验原理 气相色谱法是以气体(载气)作为流动相的柱色谱分离技术,它主要是利用物质的极性或吸附性质的差异来实现混合物的分离,它分析的对象是气体和可挥发的物质。 顶空气相色谱法是通过测定样品上方气体成分来测定该组分在样品中的含量,常用于分析聚合物中的残留溶剂或单体、废水中的挥发性有机物、食品的气味性物质等等,其理论依据是在一定条件下气相和液相(固相)之间存在着分配平衡。顶空气相色谱分析过程包括三个过程:取样,进样,分析。根据取样方式的不同,可以把顶空气相色谱分为静态顶空气相色谱和动态顶空气相色谱。本实验采用静态顶空气相色谱法。 色谱定量分析,常用的方法有峰面积(峰高)百分比法、归一化法、内标法、外标法和标准加入法。本实验采用归一化法。归一化法要求所有组分均出峰,同时还要有所有组分的标准样品才能定量,公式如下:

f. * A X i ! - 100% ''A 1) 式中Xi代表待测样品中组分i的含量,Ai代表组分i的峰面积,fi代表组分i的校正因 子。 我们可以简单地认为各组分校正因子相同,则(1)因为所测样品为同系物, 式可化简为 A. x. — 100% .、A 载气携带被分析的气态混合物通过色谱柱时,各组分在气液两相间反复分 配,由于各组分的K值不同,先后流出色谱柱得到分离。 气相色谱的结构如下所述: (1)气路系统(Carrier gas supply) 气路系统:获得纯净、流速稳定的载气。包括压力计、流量计及气体净化装置。 载气:要求化学惰性,不与有关物质反应。载气的选择除了要求考虑对柱效的影响外,还要与分析对象和所用的检测器相配。 净化器:多为分子筛和活性碳管的串联,可除去水、氧气以及其它杂质。 (2)进样系统:进样器+气化室 液体进样器:不同规格的专用注射器,填充柱色谱常用10卩L;毛细管色谱常用1卩L ;新型仪器带有全自动液体进样器,清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成,一次可放置数十个试样。 气体进样器:推拉式、旋转式(六通阀)。 气化室:将液体试样瞬间气化的装置。无催化作用。 (3)柱分离系统 填充柱:内径2~4 mm,长1~3m,内填固定相; 毛细管柱:内径0.1~0.5mm,长达几十至100m,涂壁固定液毛细管柱因渗透性好、传质快,因而分离效率高(n可106)、分析速度快、样品用量小。 柱温:是影响分离的最重要的因素。(选择柱温主要是考虑样品待测物沸点和对分离的要求。)柱温通常要等于或略低于样品的平均沸点(分析时间20-30min);对宽沸程的样品,应使用程序升温方法。 (4)检测系统 检测器是气相色谱仪的关键部件。实际应用中,通常采用热导检测器仃CD)、氢 火焰离子化检测器(FID)、电子捕获检测器(ECD)等,本实验选用热导检测器的结构,

气相色谱法测定环氧乙烷.doc

气相色谱法测定 明胶空心胶囊中环氧乙烷 摘要: 目的:对生产的明胶空心胶囊中环氧乙烷测定气相色谱法进行方法验证;方法:定性除了采用传统的对照品保留时间定性又采用了供试品加标定性和双柱定性,定量采用加标回收率验证方法准确性,方法精密度采用RSD%验证;结论:定性采用保留时间定性、DB-624色谱柱和PLOT/Q色谱柱双柱定性和加标定性,方法定性互相验证正确。定量加标回收率为98.44~99.98%,方法准确。方法精密度RSD%为3.6~4.1,方精密度好可靠。 引言: 依据《中国药典》(2010版)正文第二部分1204页明胶空心胶囊中环氧乙烷的测定气相色谱法,实验人员照残留溶剂测定法(附录ⅧP第二法附录61页)实验。采用了HP-5、DB-W AX、DB-624和PLOT/Q色谱柱实验(都是方法规定的色谱柱)。其中HP-5和DB-W AX均难以有效分离广生生产的供试品中的干扰峰,改用固定液为(6%)氰丙基苯基(94%)二甲基聚硅氧烷DB-624毛细管柱实现了基线分离,试验了供试品加标定性,加标回收率,加标RSD%。之后,依照残留溶剂测定法“附注(3)干扰峰的排除”又在另一根截然不同的气-固色谱柱做了实验。PLOT/Q色谱柱固定相为聚苯乙烯—二乙烯基苯型的高分子多孔小球。两者检验结果一致,排除了测定中有共出峰的干扰。 1 实验部分 1.1仪器与试剂 Agilent 7890A GC/FID ; GC Chemstation (B.04.01) 工作站;Agilent 7694E顶空进样 器。对照品:环氧乙烷(浓度5mg/ml,美国Accustandard);溶剂:水(实验室超纯水);供试品:明胶空心胶囊(广生胶囊提供)。 1.2色谱条件 ①色谱条件 色谱柱:DB-624毛细管柱(30m*0.53mm*3.0um),固定相:(6%)氰丙基苯基(94%)二甲基聚硅氧烷;柱温:40℃保持5min,升温速率25℃/min,上升到150℃终止程序升温,后运行温度230℃,后运行时间3 min;载气流速:5mL/min。 汽化室:汽化室110℃,分流比1:1。 检测器:260℃,氢气40mL/min,空气400mL/min,尾吹33 mL/min。

气相色谱法测定苯系物 作业指导书

气相色谱法测定苯系物 作业指导书 (依据标准:GB/T14677-1993、 GB11890-89) 分析方法: GB14677-93 、GB11890-89 1概述 本方法选用SE-30毛细管柱,用二硫化碳萃取样品中的苯系物,用FID检测, 能同时检测样品中7种苯系物。 1.1分析对象、范围 本方法分析工业废水、地表水、废气中的苯系物,测定范围0.05mg/L~12mg/L 。 1.2 方法依据 本方法参照水质苯系物的测定,气相色谱法 GB11890-89 及<空气和废气监测分析方法>、EPA 8010法。 1.3检出限 水样测定检出限0.05mg/L,气样测定检出限0.004mg/m3~0.010mg/m3。 1.4存在和干扰 1.4.1二硫化碳中若有苯系物检出,应做硝化提纯处理; 1.4.2如萃取过程中产生乳化形象,可在分液漏斗中加入适量无水硫酸钠破乳; 1.4.3样品采集后应尽快分析,如不能及时分析,可在4℃冰箱内保存,不得超

过14天。 1.5仪器设备简介 GC-14A气相色谱仪,具FID检测器; 2.气样的前处理方法 用沙轮将采样管割开,采样管中的活性碳倒入具塞试管,加入2mL二硫化碳,振荡2min,放置20min,进样分析。 3样品净化 如水样中有悬浮物,样品应进行过滤。 4数据检测 4.1具体材料 4.1.1载气:氮气,纯度 99.9% ; 4.1.2燃气: 氢气; 4.1.3助燃气: 空气; 4.1.4 色谱柱 SE-30毛细管柱 4.2试剂 4.2.1二硫化碳 使用分析纯二硫化碳,如二硫化碳中有苯系物检出,应做硝化提纯处理,具体方法是:在1000mL吸滤瓶中加入200mL二硫化碳,加入50mL浓硫酸,置电磁搅拌器上,另取盛有50mL浓硝酸的分液漏斗置于吸滤瓶口,打开电磁搅拌器,抽真空升温至45℃,从分液漏斗向溶液中滴加硝酸,静止5min,如此交替进行30min,将溶液转移到500mL分液漏斗中,水洗。 4.2.2无水硫酸钠 350℃加热4小时,冷却后放在干燥器中保存。 4.3仪器操作条件 苯系物测定的仪器操作条件: 进样器温度: 120℃检测器温度:150℃柱温:65-150℃ 氮气流量:30mL/min 空气流量: 400mL/min 氢气流量:40mL/min 4.4样品分析

气相色谱法测定萘含量知识点解说.

煤气中萘含量的测定 二、气相色谱法 1.方法原理、适用范围和引用标准 (1)方法原理用二甲苯或甲苯吸收煤气中的萘及其它杂质(茚、硫茚、甲基萘等),吸入液加入一定量内标液正十六烷,用气相色谱法分离,测定萘的含量。 (2)适用范围本标准规定了城市燃气中萘含量的气相色谱分析测定方法,适用于萘含量在5mg/m3以上的城市燃气。 (3)引用标准GB/T682《化学试剂三氯甲烷》;GB/T684《化学试剂甲苯》。 2.操作步骤 (1)调整仪器按下列条件调整仪器,允许根据实际情况作适当变动。各组分的相对保留值见下表。 各组分的相对保留值 气相色谱条件如下:汽化温度,250℃;柱箱和色谱柱温度,恒温130℃;载气,氮气;柱前压,约73.5kPa(0.75kgf/cm2);流速,35mL/min(柱后测量);检测器,

火焰离子化检测器;检测器温度,140℃;辅助气流速度,氢气,40mL/min ,空气,400mL/min ;灵敏度和衰减的调节,在萘的绝对进样量为2.5×10-8g 时,产生的峰高不低于10mm ;记录仪纸速,1㎝/min 。 (2)校准 ①标准样品的制备 正十六烷标准溶液:称取7.5g 正十六烷(称准至0.0002g ),置于50mL 容量瓶中,用二甲苯稀释至刻度,混匀,密封贮存备用,溶液浓度应定期检查。 萘标准溶液:称取7.5g 萘(称准至0.0002g ),置于50mL 容量瓶中,用二甲苯稀释至刻度,混匀,密封贮存备用。 校准用标准样品系列的制备:在6个50mL 的小口试剂瓶中,用50mL 量筒各加30mL 二甲苯。用100μL 微量注射器各加100μL 正十六烷标准溶液,再分别加入20μL 、60μL 、100μL 、150μL 、200μL 、300μL 萘标准溶液,混匀,加盖保存备用。 ②标准曲线的确定 调整好色谱仪,用10μL 微量注射器分别抽取标样0.4μL ,注入色谱仪。测量正十六烷和萘的保留时间(s )和峰高(㎜),以保留时间与峰高的乘积作峰面积,或用积分仪直接测量正十六烷和萘的峰面积。按下式分别计算各标准样品中萘和正十六烷的质量比Y i 和峰面积比X i 。 i i i V V m m Y 2121?= i i i A A X 21= 式中 Y i —第i 个标准试样中萘与正十六烷的质量比;

气质测定苯系物实验报告

气相色谱-质谱联用测定苯系物实验报告 一、实验目的 1.掌握气相色谱的基本原理。 2.掌握气相色谱仪组成结构及作用。 3.了解气相色谱-质谱联用法原理、特点和使用方法。 4.掌握气相色谱中质谱库定性的基本原理及外标定量方法和特点。 5.了解利用弱极性毛细管柱测定非/弱极性有机物的注意事项。 6.掌握吹扫捕集原理、使用特点、注意事项及其选择原则。 二、基本原理: 2.1 气相色谱工作原理 气相色谱是利用试样中各组份在气相和固定液液相间的分配系数不同,当汽化后的样品被载气带入色谱柱中运行时,组份就在其中的两相间进行反复多次分配,由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同,因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同,经过一定的柱长后,便彼此分离,按顺序离开色谱柱进入检测器,产生的离子流讯号经放大后,在记录器上描绘出各组份的色谱峰。 2.2 气相色谱仪的组成及作用 气相色谱的结构由以下几个系统组成:载气系统,进样系统,色谱柱,检测器,记录系统和温度控制系统。 (1) 载气系统:包括气源、气体净化、气体流速控制装置三部分,作用是提供稳定流量/压力的高纯载气。气源提供载气流动相,气体净化装置去除载气中的杂质和水汽,纯化载气,气体流速控制装置可控制载气的流量。 (2) 进样系统:包括注射器和进样口(隔垫、衬管),样品被注射器注入衬管后(液体样品将瞬间汽化),被载气带入色谱柱,分流功能也在进样口实现。 (3) 色谱柱:色谱柱是混合物样品中的各组分分离的场所,是气相色谱最重要的结构之一。色谱柱按照固定相是固体还是液体有填充柱和毛细管柱两种。 (4) 检测系统:获得与各组分含量呈比例的信号。 (5) 记录系统:包括放大器及记录仪,或数据处理装置及工作站,记录检测

气相色谱法的应用

气相色谱法的应用 气相色谱法在石油工业中的应用 ⑴石油气的分析石油气(C1~C4)的成分分析,目前都采用气相色谱法。以25%丁酮酸乙酯为固定液,6201担体,柱长12.15m,内径4mm,柱温12℃,氢为载气,流速25ml/nin,热导池电桥电流120~150mA, C1~C4各组分得较好的分离见图10。图10 石油在丁酮酸乙酯柱上的分离1-空气;2-乙烷;3-乙烯;4-二氧化碳;5-丙烷;6-丙烯;7-异丁烷8-乙炔;9-正丁烷;10-正丁烯;11-异丁烯12- 反丁烯-2,3;13- 顺丁烯-2,4;14-丁二烯北京化工研究院近期研究出用多孔氧化铝微球色谱固定相,对C1~C4烃分离很好,柱长2m,内径2mm,内填充0.3%阿皮松L,改性?-Al2O3,微球120~130目;柱温85℃,氮为载气,流速15ml/min,氢火焰离子化检测器。分离谱见图11. 此外吉林化学工业公司研究院还研制了石墨化炭黑和改性石墨化炭黑色谱固定相分离C1~C4烃。⑵石油馏的的分析气相色谱法分析石油馏分的效能与分析速度是精密分馏等化学方法所不能比拟的。如一根60m长、内径0.17mm的弹性石英毛细管柱,内涂OV-101,在程序升温条件下(柱温40~90℃)进样0.6?1,分流比150:1,分析了65~165℃大港直馏气油。用一根30m长、内径0.25mm 毛细管柱,涂PEG1500,柱温80℃,汽化100℃,氮为载气,分流比100:1,汽油中微量芳香烃得到很好的分离(见图12)。图11 低级烃类的气相色谱分离图1-CH4;2-C2H6;3-C2 H4;4-C3 H8;5-C2 H2;6-C8 H6;7-iC4 H10;8-nC4 H10;9-丙二烯;10-丁烯-1;11-iC5 H12 12--i C4 H6;13- 反丁烯-2;14- 顺丁烯-2;15-丁二烯16-丙炔图12汽微量芳烃的油中色谱分离1-苯;2-甲苯;3-乙苯;4-对二甲苯;5-一间二甲苯; 6-邻二甲苯 气相色谱法在环境科学中的应用 我国在环境科学研究、监督检测中,广泛使用气相色谱法测定大气和水中痕量胡害物质。 ⑴大气中微量-氧化碳的分析 汽车尾气中含有一氧化碳,工业锅炉和家用煤炉燃烧不完全放出一氧化碳,都污染环境。大气中痕量一氧化碳常用转化法没定。国产SP-2307色谱仪具有转化装置,使CO转化为CH4。CO+3H2Ni催化/380℃→CH4+H2O 色谱柱固定相可用5A筛分子,GDX-104,Porpak Q等,以分子筛为例,13X或5A分子筛60~80目(先经500~550℃活化2小时)以氢气载气, 57ml/nin;氢焰检测器;空气400ml/min;尾吹氮气80ml/min。柱长2m,内径2mm,柱温36℃,检测室130℃,转化炉380v;进样量1mm。可测大气中ppm级一氧化碳。

ASTM-D4492-03气相色谱法测定苯

ASTM-D4492-03气相色谱法测定苯

ASTM D4493-03 气相色谱法测定苯 1.范围 1.1此法通过气相色谱对苯的分离,测定苯在常态下存在的微量杂质。 1.2此法适于测定非芳香族杂质质量含量在0.001-0.200 wt%,即苯的质量含量高于99.80 wt%。 1.3此法适于测定苯中芳香族杂质质量含量在0.001-0.010 wt%。 1.4此方法的应用条件:为达到结果的一致性,应确定一种最接近于PRACTICE E29 的方法。 1.5该标准并不意味着考虑到了所有的安全因素,若有的话,结合它的应用,操作员的责任是用该标准建立一套安全健康的习惯,并在使用前确定和调整好该习惯,至于特殊危险报告请看第8部份。 2.方法概要 2.1在一个已知量的内标物中加入样品,少量的混合物被注入装配有火焰离子化检测器及毛细管柱的色谱仪中。 2.2各杂质峰和样品峰通过电子积分测量,各杂质浓度是通过计算杂质峰与总峰面积的比率得出的,纯度地通过从100.00 wt%减去杂质的百分率得出的,结果用质量百分率表示。 3.意义及用途 3.1此法适用于测定成品苯中各杂质的含量,控制苯生产过程中的总体质量,通常包含杂质有含9个碳以下的非芳香族化合物、8个碳的芳香族化合物及1,4-二氧杂环乙烷。 3.2如果不知道杂质的含量就不能确定苯的绝对纯度,D852通常认为是绝以纯度的检测方法。 4.测定的干扰 4.1由于沸点低于138℃,苯是典型在自然分解的产物,自然分解为非芳烃、甲苯、8个碳的芳香族化合物,1,4-二氧杂环乙烷。通过选择柱使已知的杂质分离完全。 4.2该标准必须使各杂质峰、苯和内标峰完全分离。

苯及苯系物

急性苯及苯系物中毒事件卫生应急处置技术方案 苯及其同系物(苯系物)统称为芳香烃。急性苯及苯系物中毒是短期内接触较大量苯或苯系物后引起的以中枢神经系统损害为主的全身性疾病。 1 概述 苯为具有特殊芳香味的无色透明油状液体,微溶于水,可与乙醇、乙醚、丙酮、汽油和二硫化碳等有机溶剂混溶。苯属中等毒类化合物,人在24000mg/m3浓度下接触30min有生命危险。甲苯、二甲苯、乙苯等苯系物大多为具有特殊芳香味的无色透明易挥发液体,难溶于水,可溶于醇、醚等有机溶剂,毒性大多为低毒(附件1)。 苯及苯系物可经过呼吸道、胃肠道和皮肤、黏膜进入体内,其中呼吸道吸收是群体性中毒事件的主要接触途径。接触苯及苯系物的常见机会有:作为稀释剂、萃取剂和溶剂,用于油漆、喷漆、油墨、树脂、人造革和粘胶等作业场所;苯及苯系物的生产和运输;作为化工原料,用于制造塑料、合成橡胶、合成纤维、香料、药物、农药、树脂等作业场所,等等。 2 中毒事件的调查和处理 2.1现场处置人员的个体防护 现场救援时首先要确保工作人员安全,同时要采取必要措施避免或减少公众健康受到进一步伤害。现场救援和调查工作要求必须2人以上协同进行,并配带通讯设备。进入苯及苯系物生产、储存等事故现场时,如现场有中毒死亡病人或空气苯浓度超过9800 mg/m3(甲苯浓度超过7700 mg/m3,二甲苯浓度超过4400mg/m3),必须穿戴A级防护服和自给式空气呼吸器(SCBA);如空气苯浓度在10mg/m3~9800mg/m3(甲苯浓度在100mg/m3~7700 mg/m3,二甲苯浓度在100mg/m3~

4400mg/m3),须选用可防含A类气体和至少P2级别颗粒物的全面型呼吸防护器(参见GB 2890-2009),并穿戴C级以上防护服、化学防护手套和化学防护靴;中毒事件现场已经开放通风,且空气苯浓度在50mg/m3以下,一般不需要穿戴个体防护装备。现场处置人员调查和处理经口中毒事件时,一般不必穿戴个体防护装备。 现场救援人员清洗大面积皮肤污染的苯及苯系物中毒病人时,应选用可防含A类气体和至少P2级别颗粒物的全面型呼吸防护器,并穿戴C级以上防护服、化学防护手套和化学防护靴。 医疗救护人员在现场救治点救治中毒病人时,一般不必穿戴个体防护装备。 2.2中毒事件的调查 调查人员应先了解中毒事件的概况,然后对事件相关场所和人员进行调查,并就事件现场控制措施(如关闭生产场所等)、救援人员的个体防护等向事件指挥部提出建议。 2.2.1中毒事件相关场所的调查 调查内容包括涉及生产工艺流程、环境状况、通风措施、防护条件、人员接触情况等,并尽早采集相关场所的空气样品,有条件可进行现场快速检测。 2.2.2中毒事件相关人员的调查 调查对象应包括中毒病人、目击证人以及其他相关人员(如生产人员、采购人员、运输人员以及医疗救援人员等)。调查内容包括接触时间、接触物质、接触人数、中毒人数、中毒的主要症状、中毒事故的进展情况、已经采取的紧急措施等。同时,向临床救治单位进一步了解相关资料(如抢救过程、临床治疗资料、实验室检查结果等)。 对现场调查的资料作好记录,进行现场拍照、录音等。取证材料要有被调查人的签字。

顶空-气相色谱法测定土壤中的苯系物

顶空-气相色谱法测定土壤中的苯系物 发表时间:2017-09-20T16:14:24.060Z 来源:《防护工程》2017年第11期作者:谭富来[导读] 苯及其同系物是重要的化工原料,在工业上广泛使用并可以多种途径进入土壤。 佛山市中科院环境与安全检测认证中心有限公司广东佛山 528000 摘要:苯系物被广泛用于溶剂和基本化工原料,化工行业排放的苯系物造成土壤、河流、空气和地下水等有机污染,开展场地土壤中苯系物的监测工作意义重大。本文对顶空-气相色谱法测定焦化污染场地土壤中苯系物的方法进行了研究。 关键词:气相色谱;测定下限;组分含量 0 引言 苯及其同系物是重要的化工原料,在工业上广泛使用并可以多种途径进入土壤,污染环境,并对人体的血液、神经、生殖系统具有较强危害。因此,环境检测工作者需要选择科学有效的技术手段对场地土壤中苯系物的浓度进行监测。顶空-气相色谱法是目前测定焦化污染土壤中多种常见苯系物的分析方法中应用最为广泛的测定方法,其不仅简便、快捷,而且具有较好的精密度和准确度。 1 实验部分 1.1 仪器 顶空进样系统(AutoHS自动顶空进样器),GC(安捷伦科技有限公司7820A,FID),色谱柱(DB-WAX,30m×0.32mm×0.50μm)。 1.2 试剂 空白试剂水:二次蒸馏水或通过超纯水制备仪制备的无有机物水。甲醇(CH3OH),色谱纯。氯化钠(NaCl),优级纯,400℃下纯化4h。磷酸(H3PO4),优级纯。石英砂,分析纯,400℃下烘4h。 苯系物标准样品(9种):1000μg/mL,溶剂为甲醇。包括:苯、甲苯、乙苯、对-二甲苯、间-二甲苯、异丙苯、邻-二甲苯、正丙苯、苯乙烯,上海安谱实验科技股份有限公司生产。 苯系物标准使用液:将浓度为1000μg/mL的苯系物标准样品用甲醇稀释成浓度为10μg/mL的混合标准使用液。 饱和氯化钠溶液能有效提高溶液的离子强度,从而降低苯系物在水中的溶解度。故实验中全都选用饱和氯化钠溶液。 饱和氯化钠溶液的配制:用磷酸滴到500mL空白试剂水中,至pH≤2,再加入180g氯化钠,溶解混匀即可,用空白试验验证此溶液未被污染,在4℃下远离有机物环境中密封保存。 1.3 样品采样与保存 采样前使用便携式VOC测定仪对某焦化污染场地土壤中苯系物的浓度进行初步测定。经测定发现苯系物(异丙苯和正丙苯除外)含量大于500μg/kg,见图1。称取2g(精确至0.01g)样品置于顶空瓶(22mL)中,迅速向顶空瓶(22mL)中加入10.0mL甲醇,立即密封,在往复式振荡器上以150次/min的频率振荡10min。静置沉降后,用一次性巴斯德玻璃吸液管移取约1mL提取液至2mL棕色密实瓶中。该提取液可置于冷藏箱内4℃下保存,保存期为14d。 1-苯;2-甲苯;3-乙苯;4-对-二甲苯;5-间-二甲苯;6-异丙苯;7-邻-二甲苯;8-正丙苯;9-苯乙烯图1 9种苯系物标准(浓度为250μg/kg)色谱图与高浓度样品色谱图 对于异丙苯和正丙苯两组分的含量低于500μg/kg,直接称取2g(精确至0.01g)样品置于顶空瓶(22mL)中,迅速向顶空瓶(22mL)中加入10.0mL饱和氯化钠溶液,立即密封,在往复式振荡器上以150次/min的频率振荡10min,待测。 1.4 试验方法 1.4.1 顶空进样系统条件 顶空平衡温度为85℃,传输线温度110℃,进样针温度95℃。顶空瓶恒温时间50min,压力化平衡时间1min,进样时间0.2min,拨针时间0.4min。载气压力为15psi。 1.4.2 气相色谱条件 程序升温:40℃(保持6min)→5℃/min→110℃(保持0min)→10℃/min→200℃(保持3min);进样口温度:220℃;检测器温度:240℃;载气:氮气;柱流量:1.0mL/min;氢气流量:40mL/min;空气流量:400mL/min;进样方式:分流进样;分流比:10:1。 2 结果与讨论 2.1 校正曲线 参照仪器条件,建立浓度分别为10.0μg/kg、25.0μg/kg、50.0μg/kg、100μg/kg、250μg/kg和500μg/kg的初始校准曲线,测定结果见表1。结果表明9种苯系物的相关系数均大于0.999,线性良好。 2.2 方法检出限 根据《环境监测分析方法标准制订技术导则》HJ168-2010[5]规定,连续分析7个接近于检出限浓度(本实验选择加标浓度为10.0μg/kg)的实验室空白加标样品,计算其标准偏差S,按公式MDL=St(n-1,0.99)计算检出限。其中:t(n-1,0.99)是自由度为n-1,置信度为99%时的分布(单侧),自由度为n-1,n为重复分析的样品数。方法测定下限为4倍检出限。

气相色谱法测定水体中的有机物

GC测定水体中的有机污染物 李磊030212007028,李先江030212007033 (中国海洋大学化学化工学院,山东青岛266100) 摘要:根据水体现状,我们怀疑是农药厂排放的有毒废水导致鱼类大量死亡。针对可能存在的剧毒有机污染物,我们对重铬酸钾氧化法、恒电流库仑滴定法、微分脉冲阳极溶出伏安法以及气相色谱法的优缺点进行了详细的分析和比较,选择气相色谱法对水体中存在的有机污染物进行定性和定量分析。 关键词:GC;有机污染物;色谱柱;化学需氧量 中图分类号:X131.2 1.前言: 通过文献介绍水体中的鱼大量死亡,由此我们猜测可能是由于水体中存在大量的有害物质所致。通过分析我们发现,池塘所傍河流的上游有三个工厂,水污染很大程度上是因为上游工厂排放的废水不达标造成的。大部分工厂排放的废水中都含有有机物,而有机污染物含量超标将严重影响水体中生物的生命活动,而且有些难以降解的物质的存在也会通过生物链最终在人体内积累,危害人类的身体健康和生命安全。 通常情况下,工厂排放的废水中均含有有机物,下表则罗列了不同类型的污水中BOD5和COD的含量以及不同类型的工厂所排放的污染物的种类: 图一污水类型及BOD和COD含量

农药行业是化学工业中的污染大户,也是治理污染难度最大的行业。农药生产废水历来以毒性大、浓度高、治理难成为社会关注的重点。 由于农药种类多,生产历程长、反应步骤多,因此产生的有毒污染物很多,极有可能是罪魁祸首,我们以农药中合成最多,应用最广泛,最具代表性的乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、对硫磷四种有机磷农药为分析对象。同时,它们也是国家环保重点监测对象。 我们将就假设对水样进行定性和定量的分析,从而找出最终的结果。在测定过程中我们将分别对重铬酸钾氧化法、恒电流库仑滴定法、微分脉冲阳极溶出伏安法以及气相色谱法的优缺点进行比较,选择合适的方法进行测定。 2.水体有机污染物的种类和相关简介: 水体中的有机污染物有许多,包括以下这些种类: 酚类化合物、苯胺类化合物、硝基苯类、总有机卤化物、石油类、挥发性和半挥发性有机污染物、苯系物、挥发性卤代烃、氯苯类化合物、邻苯二甲酸酯类、甲醛、有机氯农药、有机磷农药、三氯乙醛、多环芳烃、二恶英类、多氯联苯。

苯系物测定方法

实验二居住区大气中苯、甲苯和二甲苯 卫生检验标准方法气相色谱法GB 11737—89 一、实验前取样标准方法: 1.选点要求 1.1采样点的数量:采样点的数量根据监测室面积大小和现场情况而确定,以期能正确反映室空气污染物的水平。原则上小于50m3的房间应设(1~3)个点; 50m3~100m3设(3~5)个点;100m3以上至少设5个点。在对角线上或梅花式均匀分布。 1.2采样点应避开通风口,离墙壁距离应大于0.5m。 1.3采样点的高度:原则上与人的呼吸带高度相一致。相对高度0.5~1.5之间。 2.采样时间和频率 年平均浓度至少采样3个月,日平均浓度至少采样18h,8 h平均浓度至少采样6 h,1 h平均浓度至少采样45min,采样时间应函盖通风最差的时间段。 3.采样方法和采样仪器 根据污染物在室空气中存在状态,选用合适的采样方法和仪器,用于室的采样器的噪声应小于50 dB(A)。具体采样方法应按各个污染物检验方法中规定的方法和操作步骤进行。 3.1筛选法采样:采样前关闭门窗12 h,采样时关闭门窗,至少采样45min. 3.2累积法采样:当采用筛选法采样达不到本标准要求时,必须采用累积法(按年平均、日平均、8 h平均值)的要求采样。 4.质量保证措施 4.1气密性检查:有动力采样器在采样前应对采样系统气密性进行检査,不得漏气。 42流暈校准:采样系统流量要能保持恒定,采样前和采样后要用一级皂膜计校准采样系统进气流量,误差不超过5%。

采样器流量校准:在采样器正常使用状态下,用一级皂膜计校准采样器流量计的刻度,校准5个点,绘制流量标准曲线。记录校准时的大气压力和温度。 4.3空白检验:在一批现场采样中,应留有两个采样管不采样,并按其他样品管一样对待,作为采样过程中空白检验,若空白检验超过控制围,则这批样品作废。 44仪器使用前,应按仪器说明书对仪器进行检验和标定。 4.5在计算浓度时应用下式将采样体积换算成标准状态下的体积: V0=V*(T0/T)*(P/P0) 式中: V。——换算成标准状态下的采样体积,L; V 一采样体积L; T0——标准状态的绝对温度,273K T一一采样时采样点现场的温度(t)与标准状态的绝对温度之和,(t + 273)K P0一-标准状态下的大气压力,101.3 KPa P一一采样时采样点的大气压力,KPa 4.6每次平行采样,测定之差与平均值比较的相对偏差不超过20% 。 5.记录 采样时要对现场情况、各种污染源、采样日期、时间、地点、数量、布点方式、大气压力、气温、相对湿度、空气流速以及采样者签字等做出详细记录,随样品一同报到实验室。 检验时应对检验日期、实验室、仪器和编号、分析方法、检验依据、实验条件、原始数据、测试人、校核人等做出详细记录。 6.测试结果和评价 测试结果以平均值表示,化学性、生物性和放射性指标平均值符合标准值要求时,为符合本标准。如有一项检验结果未达到本标准要求时,为不符合本标准。要求年平均、日平均、8 h平均值的参数,可以先做筛选采样检验。若检验结果符合标准值要求,为符合本标准。若筛选釆样检验结果不符合标准值要求,必须按年平均、日平均、8 h平均值的要求,用累积采样检验结果评价。

气相色谱法测定苯系物..

093858 张亚辉 气相色谱法测定苯系物 一. 实验目的 1、掌握气相色谱保留值定性及归一化法定量的方法和特点; 2、熟悉气相色谱仪的使用,掌握微量注射器进样技术。 二. 实验仪器与试剂 1. GC-2000型气相色谱仪,4台 2. 医用注射器,1支 3. 苯、甲苯、二甲苯混合物 三.实验原理 气相色谱法是以气体(载气)作为流动相的柱色谱分离技术,它主要是利用物质的极性或吸附性质的差异来实现混合物的分离,它分析的对象是气体和可挥发的物质。 顶空气相色谱法是通过测定样品上方气体成分来测定该组分在样品中的含量,常用于分析聚合物中的残留溶剂或单体、废水中的挥发性有机物、食品的气味性物质等等,其理论依据是在一定条件下气相和液相(固相)之间存在着分配平衡。顶空气相色谱分析过程包括三个过程:取样,进样,分析。根据取样方式的不同,可以把顶空气相色谱分为静态顶空气相色谱和动态顶空气相色谱。本实验采用静态顶空气相色谱法。 色谱定量分析,常用的方法有峰面积(峰高)百分比法、归一化法、内标法、外标法和标准加入法。本实验采用归一化法。归一化法要求所有组分均出峰,同时还要有所有组分的标准样品才能定量,公式如下: (1) 式中x i 代表待测样品中组分i 的含量,Ai 代表组分i 的峰面积,fi 代表组分i 的校正因子。 因为所测样品为同系物,我们可以简单地认为各组分校正因子相同,则(1)式可化简为 %100??= ∑i i i i i A f A f x % 100?=∑i i i A A x

载气携带被分析的气态混合物通过色谱柱时,各组分在气液两相间反复分配,由于各组分的K值不同,先后流出色谱柱得到分离。 气相色谱的结构如下所述: (1)气路系统(Carrier gas supply) 气路系统:获得纯净、流速稳定的载气。包括压力计、流量计及气体净化装置。 载气:要求化学惰性,不与有关物质反应。载气的选择除了要求考虑对柱效的影响外,还要与分析对象和所用的检测器相配。 净化器:多为分子筛和活性碳管的串联,可除去水、氧气以及其它杂质。(2)进样系统:进样器+气化室 液体进样器:不同规格的专用注射器,填充柱色谱常用10μL;毛细管色谱常用1μL;新型仪器带有全自动液体进样器,清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成,一次可放置数十个试样。 气体进样器:推拉式、旋转式(六通阀)。 气化室:将液体试样瞬间气化的装置。无催化作用。 (3)柱分离系统 填充柱:内径2~4 mm,长1~3m,内填固定相; 毛细管柱:内径0.1~0.5mm,长达几十至100m,涂壁固定液毛细管柱因渗透性好、传质快,因而分离效率高(n可106)、分析速度快、样品用量小。 柱温:是影响分离的最重要的因素。(选择柱温主要是考虑样品待测物沸点和对分离的要求。)柱温通常要等于或略低于样品的平均沸点(分析时间20-30min);对宽沸程的样品,应使用程序升温方法。 (4)检测系统 检测器是气相色谱仪的关键部件。实际应用中,通常采用热导检测器(TCD)、氢火焰离子化检测器(FID)、电子捕获检测器(ECD)等,本实验选用热导检测器的结构,主要根据不同的气体有不同的热导系数,对待侧物进行检测。热导检测器包括:池体(一般用不锈钢制成);热敏元件:电阻率高、电阻温度系数大、且价廉易加工的钨丝制成;参考臂:仅允许纯载气通过,通常连接在进样装置之前;测量臂:需要携带被分离组分的载气流过,则连接在紧靠近分离柱出口处。四、实验条件 色谱柱:长2m,102白色担体60~80目,涂渍角鲨烷或PEG为固定液,液担比为5﹕100 柱温:80,气化室温度:100,检测器温度120,载气:氢气 五、实验内容 (1)配制苯、甲苯、二甲苯标准混合液(各取1,5,5)取1μL,测谱图,归一

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