空氣和廢氣中乙醇和異丙苯含量的測定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種空氣和廢氣中乙醇和異丙苯含量的測定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 乙醇是一種重要的溶劑，能溶解多種有機(jī)物和無機(jī)物。乙醇代謝的速率主要取決 于體內(nèi)酶的含量，其具有較大的個(gè)體差異，并與遺傳有關(guān)。乙醇具有成癮性及致癌性，長期 接觸高濃度乙醇可發(fā)生頭痛、頭暈、易激動、乏力、惡心等癥狀。然而衛(wèi)生部制定的工作場所 空氣中的有毒有害物質(zhì)測定的標(biāo)準(zhǔn)方法中，尚無乙醇的測定方法，也未對工作場所空氣中 乙醇的容許限值作出規(guī)定。異丙苯能刺激皮膚和黏膜并對脾臟和肝臟有害，由于排泄緩慢， 可產(chǎn)生積累作用。異丙苯在生產(chǎn)和使用過程中不可避免地會造成對人體的損害和對環(huán)境的 污染。
[0003] 過氧化二異丙苯（DCP)裝置是以異丙苯為原料，通過氧化反應(yīng)生成DCP，將部分過 氧化氫異丙苯還原成二甲基芐醇（DMCA)，DMCA與過氧化氫異丙苯縮合反應(yīng)生成DCP。在其 后處理單元中，用乙醇洗滌后的DCP晶體經(jīng)干燥得到合格的DCP成品。因此，在過氧化二異 丙苯裝置廢氣及工作場所空氣中同時(shí)存在著乙醇和異丙苯。然而，目前國內(nèi)外尚無同時(shí)采 集、監(jiān)測空氣和廢氣中乙醇和異丙苯的方法。
[0004] 付曉瑞[頂空氣相色譜法測定工業(yè)廢氣中乙醇，黑龍江環(huán)境通報(bào)，2013， 37 (3) : 56-57]采用蒸餾水多孔玻板吸收法采樣，頂空-氣相色譜法測定工業(yè)廢氣中乙醇。 該方法采樣時(shí)玻璃器皿不易攜帶，且頂空液上進(jìn)樣需要使用頂空自動進(jìn)樣器進(jìn)行恒溫，儀 器設(shè)備要求高，前處理復(fù)雜。美國國立職業(yè)安全與衛(wèi)生研究所在《NI0SH分析方法指南（第 四版，第二期）》方法1400中制定職業(yè)場所空氣中乙醇的測定方法，是溶劑解吸氣相色譜 法，用活性炭管采樣，用1 %的2-丁醇的二硫化碳溶液為解吸液，內(nèi)標(biāo)法測定。宋景平、李冠 華、趙延亮以及環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)方法中均采用活性炭吸附空氣中異丙苯，二硫化碳解吸后用 毛細(xì)管柱氣相色譜法分析。
[0005] 目前的采集和分析方法中，乙醇多采用直接采樣和硅膠管采樣，純水解吸，異丙苯 均采用活性炭管采樣，二硫化碳解吸。國內(nèi)有關(guān)工作場所空氣中乙醇和異丙苯檢測的文獻(xiàn) 報(bào)道一般均圍繞上述方法，尚未見對空氣和廢氣中的乙醇和異丙苯的同時(shí)米樣和分析的報(bào) 道及專利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中空氣和廢氣中的乙醇和異丙苯無法同 時(shí)采樣和分析的問題，提供一種新的空氣和廢氣中乙醇和異丙苯含量的測定方法。該方法 用于乙醇和異丙苯含量的測定中，具有空氣和廢氣中的乙醇和異丙苯可以同時(shí)采樣和分析 的優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種空氣和廢氣中乙醇和異丙苯 含量的測定方法，包括以下步驟：1)在采樣點(diǎn)用活性炭管進(jìn)行采樣，如果是定點(diǎn)采樣，采樣 步驟為：在采樣點(diǎn)，將活性炭管兩端打開，以100-500mL/min流量采集15-30min空氣或廢氣 樣品；如果是個(gè)體采樣，采樣步驟為：在采樣點(diǎn)，將活性炭管兩端打開，以50-100mL流量采 集4-8h空氣樣品；同時(shí)采集樣品空白；采樣后立即封閉活性炭管兩端，等待測定；2)檢測 時(shí)將步驟1)采集的活性炭管打開，將活性炭倒入溶劑解吸瓶中，加入解吸液后封閉、震蕩、 靜置解吸，取上層解吸液供測定；3)將步驟2)中得到的解吸液注入氣相色譜儀中，在一定 的色譜條件下進(jìn)行定量分析，檢測結(jié)果除以采樣體積即得到工作場所空氣和廢氣中乙醇和 異丙醇的濃度；若樣品濃度超過檢測范圍，用解吸液稀釋后測定。
[0008] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述活性炭管為溶劑解吸型，內(nèi)裝100mg/50mg活性炭。
[0009] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述解吸液為二硫化碳和二甲基甲酰胺體積比為60:40 的混合溶液。
[0010] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述解吸液用注射器注入氣相色譜儀中，進(jìn)樣體積為 0· 5 μ L ~10 μ Lo
[0011] 本發(fā)明的異丙苯和乙醇的檢測方法，采用活性炭管可同時(shí)采集空氣和廢氣中的乙 醇和異丙苯，采樣后的活性炭用二硫化碳和二甲基甲酰胺混合解吸液解吸，可實(shí)現(xiàn)兩種有 害物質(zhì)的同時(shí)采樣和分析。與現(xiàn)有技術(shù)相比，減少了采樣和分析步驟，提高了工作效率，取 得了較好的技術(shù)效果。
[0012] 下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 【實(shí)施例1】
[0014] 某過氧化二異丙苯生產(chǎn)裝置廢氣中乙醇和異丙苯的測定。
[0015] 1、儀器和配件
[0016] (l)Agilent6890N 型氣相色譜儀，
[0017] (2)色譜柱：HP-FFAP，30mX0.53mmX1.0ym〇
[0018] (3) 2mL樣品瓶，帶聚四氟乙烯密封硅橡膠墊。
[0019] 2、材料和試劑
[0020] (1)乙醇、異丙苯、二甲基甲酰胺、二硫化碳，均為色譜純，純度彡99. 5%。
[0021] (2)高純氮?dú)猓杭兌柔?9. 999%。
[0022] ⑶活性炭管：前段l〇〇mg、后段50mg。
[0023] (4)解吸液：60:40 (v/v)二硫化碳/二甲基甲酰胺混合溶液。
[0024] 3、采樣工作
[0025] 在采樣點(diǎn)（廢氣溫度26. 5°C，氣壓101. 2kPa)，以0. lL/min的流量用活性炭管采 集15min廢氣樣品。采樣后，立即密閉活性炭管兩端，置清潔容器中運(yùn)輸和保存。同時(shí)采集 空白樣品。
[0026] 4、樣品處理
[0027] 將采過樣的活性炭管前后段分別倒入2mL解吸瓶中，加入LOmL 60 :40(v/v)二硫 化碳/二甲基甲酰胺混合溶液，密封后，振搖lmin，解吸60min后測定。如樣品濃度超出標(biāo) 準(zhǔn)曲線線性范圍，則稀釋后重新測定。
[0028] 5、實(shí)驗(yàn)步驟
[0029] (1)連接好氣相色譜儀氣路，安裝好氣相色譜柱，打開氣相色譜儀的氮?dú)?、空氣?氫氣氣源，分別調(diào)節(jié)氣體輸出壓力至氣相色譜儀所需壓力范圍，打開氣相色譜儀電源，按照 如下色譜條件調(diào)試好氣相色譜儀：色譜柱載氣流量：3. OmL/min ;柱溫：90°C (保持4min)， 以20°C /min升到180°C ;進(jìn)樣量LOyL;進(jìn)樣口溫度250°C ;分流比20:1 ;檢測器溫度 250°C ;氫氣流速40mL/min，空氣流速400mL/min，尾吹氣流速25mL/min。本色譜條件下可 實(shí)現(xiàn)對異丙苯、乙醇、二甲基甲酰胺和二硫化碳等組分的色譜峰基線分離。
[0030] (2)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制：20°C時(shí)，將約5mL解吸液（解吸液為體積比為60:40的二硫化 碳/二甲基甲酰胺混合溶液）加入IOmL容量瓶中，用微量注射器準(zhǔn)確加入乙醇、異丙苯各 1.0 mL，用解吸液稀釋至刻度，得到標(biāo)準(zhǔn)儲備液。取10、50、100和200 μ L標(biāo)準(zhǔn)貯備液分別加 入4個(gè)裝有約5mL解吸液的IOm容量瓶中，定容至刻度，得到具有濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)系列。標(biāo) 準(zhǔn)溶液每個(gè)濃度重復(fù)測定3次，以峰面積對乙醇和異丙苯（μ g/mL)濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線線性 回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限（3S/N)見表1。
[0031] 乙醇最低檢出濃度為0. 5mg/m3，異丙苯最低檢出濃度為0. 2mg/m3(以采集I. 5L空 氣計(jì)）。
[0032] 表1線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限
[0034] (3)分析過程
[0035] 用測定標(biāo)準(zhǔn)系列的操作條件測定樣品和空白樣品，空白樣品未檢出。前段活性炭 管中乙醇和異丙苯的測得值分別為80. 3和56. 6 μ g · mL \活性炭管后段未檢出。
[0036] (4)活性炭管解吸效率：乙醇解吸效率為99. 1-102 %，平均解吸效率為101% ;異 丙苯解吸效率為99. 2-102 %，平均解析效率為100 %。
[0037] (4)結(jié)果計(jì)算
[0038] 將溫度、氣壓、采樣體積代入
計(jì)算得標(biāo)準(zhǔn)采樣體積為 I. 47L。將測得值、解吸液體積、平均解吸效率和標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，代入
，計(jì)算得 廢氣中乙醇濃度為54. 5mg/m3和異丙苯分別為38. 8mg/m 3。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種空氣和廢氣中乙醇和異丙苯含量的測定方法，包括以下步驟：1)在采樣點(diǎn) 用活性炭管進(jìn)行采樣，如果是定點(diǎn)采樣，采樣步驟為：在采樣點(diǎn)，將活性炭管兩端打開，以 100-500mL/min流量采集15-30min空氣或廢氣樣品；如果是個(gè)體采樣，采樣步驟為：在采樣 點(diǎn)，將活性炭管兩端打開，以50-100mL流量采集4-8h空氣樣品；同時(shí)采集樣品空白；采樣 后立即封閉活性炭管兩端，等待測定；2)檢測時(shí)將步驟1)采集的活性炭管打開，將活性炭 倒入溶劑解吸瓶中，加入解吸液后封閉、震蕩、靜置解吸，取上層解吸液供測定；3)將步驟 2)中得到的解吸液注入氣相色譜儀中，進(jìn)行定量分析，檢測結(jié)果除以采樣體積即得到工作 場所空氣和廢氣中乙醇和異丙醇的濃度；若樣品濃度超過檢測范圍，用解吸液稀釋后測定。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述空氣和廢氣中乙醇和異丙苯含量的測定方法，其特征在于所述 活性炭管為溶劑解吸型，內(nèi)裝100mg/50mg活性炭。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述空氣和廢氣中乙醇和異丙苯含量的測定方法，其特征在于所述 解吸液為二硫化碳和二甲基甲酰胺體積比為60:40的混合溶液。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述空氣和廢氣中乙醇和異丙苯含量的測定方法，其特征在于所述 解吸液用注射器注入氣相色譜儀中，進(jìn)樣體積為〇. 5yL~10yL。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種空氣和廢氣中乙醇和異丙苯含量的測定方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中空氣和廢氣中的乙醇和異丙苯無法同時(shí)采樣和分析的問題。本發(fā)明通過采用一種空氣和廢氣中乙醇和異丙苯含量的測定方法，包括以下步驟：1)在采樣點(diǎn)用活性炭管進(jìn)行采樣，采樣后立即封閉活性炭管兩端，等待測定；2)檢測時(shí)將步驟1)采集的活性炭管打開，將活性炭倒入溶劑解吸瓶中，取上層解吸液供測定；3)將步驟2)中得到的解吸液注入氣相色譜儀中，在一定的色譜條件下進(jìn)行定量分析，檢測結(jié)果除以采樣體積即得到工作場所空氣和廢氣中乙醇和異丙醇的濃度；若樣品濃度超過檢測范圍，用解吸液稀釋后測定的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于乙醇和異丙苯含量的測定中。
【IPC分類】G01N30/02, G01N1/22
【公開號】CN105181853
【申請?zhí)枴緾N201510670625
【發(fā)明人】肖寒, 魏新明, 鄒兵, 姜素霞, 高翔, 馬明, 李明哲
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月13日