Transcript Document
职业任务模块三 有机污染物的测定 有机污染物的测定 3.1 甲醛的测定 3.2 苯、甲苯、二甲苯的测定—气相色谱法 3.3 总挥发性有机化合物(tvoc)的测定— 毛细管气相色谱法 3.4 苯并[a]芘的测定--高效液相色谱法 3.1 甲醛的测定 (一)AHMT分光光度比色法 (二)酚试剂分光光度法 (三)乙酰丙酮分光光度比色法 (四)气相色谱法 甲醛的检验方法 (一)AHMT分光光度比色法 (GB/T 16129-1995) 主题内容与适用范围 原理 试剂和材料 仪器和设备 采样 分析步骤 结果计算 方法特性 1.主题内容与适用范围 本标准规定了用分光光度法测定居住区大气中甲 醛浓度的方法。也适用于公共场所空气的测定。 本标准测定范围为2ml样品溶液中含0.2~3.2μg甲 醛污染物。若采样流量为1L/min,采样体积为20L, 则测定浓度范围为0.01~0.16mg/m3。 乙醛、丙醛、正丁醛、丙烯醛、丁烯醛、乙二醛、 苯(甲)醛、甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、仲丁醇、 异丁醇、异戊醇、乙酸乙酯对本法无影响;大气中共 存的二氧化氮和二氧化硫对测定无干扰。 室内空气质量标准规定: 甲醛标准值为0.1mg/m3 2. 原理 空气中甲醛与4-氨基-3-联氨5-巯基-1, 2,4-三氮杂茂(Ⅰ)(AHMT) 在碱性条件下缩合 (Ⅱ),然后经高碘酸钾氧化成6-巯基-5-三氮 杂茂(4,3-b)-S-四氮杂苯(Ⅲ)紫红色化 合物,其色泽深浅与甲醛含量成正比。 NH2 NH2 N SH NH N N AHTM NH HN HCHO 碱 N SH NH N KIO4 N AHTM的缩合产物 HN N N N SH N N 紫红色化合 物 3. 试剂和材料 本法所用试剂除注明外,均为分析纯(AR);所用水均为蒸 馏水。 3.1 吸收液: 称取1g三乙醇胺(稳定剂),0.25g偏重亚硫酸钠(活性成分, 与甲醛形成配合物)和 0.25g乙二胺四乙酸二钠(EDTA,掩 蔽剂,抗干扰)溶于水中并稀释至 1000ml。 3.2 0.5%4-氨基-3-联氮-5-巯基-1,2,4- 三氮杂茂(简称AHMT)溶液: 称取0.25g AHMT溶于 0.5mol/L盐酸中,并稀释至50ml,此试 剂置于棕 色瓶中可保存半年。( AHMT有毒,用完要洗手) 3.3 5mol/L氢氧化钾溶液:称取28.0g氢氧化钾溶于 100ml水中。 3.4 1.5%高碘酸钾溶液:称取1.5g高碘酸钾溶于0.2mol/L 氢氧化钾溶液中,并稀释至 100ml, 于水浴上加热溶解, 备用。 3.5 硫酸(ρ=1.84g/ml)。 3.6 30%氢氧化钠溶液。 3.7 1mol/L硫酸溶液。 3.8 0.5%淀粉溶液。 3.9 0.0500mol/L碘溶液,即c( 1/2I2)=0.1000mol/L。 3.9 碘酸钾标准溶液,c(1/6KIO3)=0.1000mol/L。 称取3.5667g碘酸钾(KIO3优级纯,经110℃干燥2h) 溶于水,移入1000m1容量瓶中,用水稀释至标线,摇 匀。 3.10 1mol/L 盐酸溶液: 量取82mL浓盐酸加水稀释到1000mL. 3.11 硫代硫酸钠标准溶液,c(Na2S2O3)=0.10mol/L。 称取25.0g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O),溶于 1000mL新煮沸但已冷却的水中,加入0.2g无水碳酸钠, 贮于棕色细口瓶中,放置一周后备用。如溶液呈现混 浊,必须过滤。 硫代硫酸钠标准溶液,c(Na2S2O3)=0.05mol/L。 取250mL硫代硫酸钠贮备液c(Na2S2O3)= 0.10mol/L,置于500mL容量瓶中,用新煮沸但已冷 却的水稀释至标线,摇匀。 用碘酸钾标准溶液c(1/6KIO3)=0.1000mol/L 标定硫代硫酸钠标准溶液 间接碘量法: IO3- + 5I- + 6H+ I2 + 2S2O32- 因此, 1 IO3- = 3I2 + 3H2O 2I- + S4O62- = 3I2 6S2O32- KIO3的基本单元为1/6 KIO3 硫代硫酸钠标准溶液的标定方法: 吸取三份10.00mL碘酸钾标准溶液c(1/6KIO3)= 0.1000mol/L,分别置于250mL碘量瓶中,加70mL新煮 沸但已冷却的水,加1g碘化钾,振摇至完全溶解后,加 10mL 1mol/L的盐酸溶液,立即盖好瓶塞,用水封瓶口, 摇匀。于暗处放置5min后,用硫代硫酸钠标准溶液滴定 析出的碘,至溶液至浅黄色,加2mL 0.5%淀粉溶液,继 续滴定溶液至蓝色刚好褪去为终点。硫代硫酸钠标准溶 液的浓度按式(1)计算: 0.1000 10.00 c (1) V 式中:c——硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L; V——滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL。 3.12 甲醛标准贮备溶液: 取2.8ml甲醛溶液(含甲醛36%~38%) 于1L容量瓶中,加0.5ml硫酸并用 水稀释至刻 度,摇匀。此溶液浓度大致为1mg/mL (可稳 定3个月),其准确浓度用下述碘量法标定。 取上述标准贮备溶液稀释(约)10倍作 为贮备液,此溶液置于室温下可使用1个月。 利用返滴定法进行甲醛标准贮备溶液的标定: HCHO + I2 + H2O = 2HI + HCOOH 过量的I2用硫代硫酸钠溶液滴定: I2 + 2S2O32- = 因此, 1 HCHO 2I- + S4O622S2O32- HCHO的基本单元是1/2 HCHO 甲醛标准贮备溶液的标定: 精确量取20.00ml甲醛标准贮备溶液,至于 250ml碘量瓶中。加入20.00m L 0.0500mol/L碘溶 液和15ml氢氧化钠溶液,放置15min。加入20mL 0.5mol/L硫酸溶液,再放置15min,过量的碘用硫 代硫酸钠溶液滴定,至溶液呈现淡黄色时,加入 1mL 0.5%淀粉溶液,继续滴定至刚是蓝色消失为 终点,记录所用硫代硫酸钠溶液体积(V2 ,mL)。 同时用水作试剂空白滴定,记录所用硫代硫酸 钠溶液体积(V1 ,mL)。 。 甲醛溶液的浓度用公式(2)计算。 C (mg/mL)= (V1-V2)×c0×15/20 ……..(2) C (mg/mL)= (V1-V2)×c0×15/20 ……..(2) 式中:C-------甲醛标准贮备溶液中甲醛浓度,mg/ml; V1------滴定空白时所用硫代硫酸钠标准溶液体积,ml; V2------滴定甲醛溶液时所用硫代硫酸钠标准溶液体积, ml; c0------硫代硫酸钠标准溶液的物质的量浓度; 15------甲醛的换算值, M(1/2 HCHO)=15; 20------所取甲醛储备液的体积,ml 。 3.13 甲醛标准溶液: 用时取上述甲醛贮备液,用吸收液稀释成 1.00ml含1.00μg甲醛。 4.仪器和设备 4.1 气泡吸收管:有5ml和10ml刻度线。 4.2 空气采样器:流量范围0~2L/min。 4.3 10ml具塞比色管。 4.4 分光光度计:具有550nm波长,并配有10mm(1cm) 光程的比色皿。 5 采样 用一个内装5ml吸收液的气泡吸收 管,以1.0L/min流量,采气20L。并记录 采样时的温度和大气压力。 确定采样时间。 6 分析步骤 6.1 标准曲线的绘制 用标准溶液绘制标准曲线:取7支10ml具塞 比色管,按下表制备标准色列管。 甲醛标准色列管 管号 0 1 2 3 4 5 6 标准溶液 ml 吸收溶液 ml 甲醛含量 μg 0.00 0.10 0.20 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 1.90 1.80 1.60 1.20 0.80 0.40 0.00 0.20 0.40 0.80 1.60 2.40 3.20 各管加入1.0ml 5mol/L氢氧化钾溶液, 1.0ml 0.5%AHMT溶液,盖上管塞,轻轻颠倒混 匀三次,放置20min。加入0.3ml 1.5%高碘酸钾溶 液,充分振摇,放置5min。用10mm(1cm)比色皿, 在波长550nm下,以水作参比,测定各管吸光度。 以甲醛含量为横坐标,以校准吸光度A-A0 为纵坐标,绘制标准曲线,并计算回归线的斜率, 以斜率的倒数作为样品测定的计算因子Bs(微克 /吸光度)。 最小二乘法求回归方程 A=a+bc C(甲醛μg) 0 A测量值 A-A0 0.20 0.032 0.089 0.057 0.40 0.80 1.6 0 2.40 3.20 0.136 0.227 0.436 0.60 0.836 0.104 0.404 0.568 0.804 0.195 以校准吸光度A-A0为纵坐标,以甲醛含量为横坐标作图 得回归线方程 y = 0.2454x + 0.0036 C/A-A0一定在回归线上,可用它计算斜率, b=0.2454 计算因子Bs=1/b=4.075 零浓度不参与计算 标准曲线评定 ① 要求相关系数>99.99% ② 截距不能离原点太大,a≤10-3 6.2 样品测定 采样后,补充吸收液到采样前的体积 (5mL)。准确吸取2mL样品溶液于10mL比色管 中,按制作标准曲线的操作步骤测定吸光度。 在每批样品测定的同时,用2mL未采样的 吸收液,按相同步骤做试剂空白值测定。 7 结果计算 7.1 将采样体积按公式(2)换算成标 准状况下的采样体积。 To Vo = Vt ¡Á273+ t P ¡ÁP o …………(2) 式中:Vo――标准状况下的采样体积,L; Vt――现场采样体积,L; t――采样时的空气温度,℃; To――标准状况下的绝度温度, 273K; P――采样时的大气压,Kpa; Po――标准状况下的大气压力,101.3Kpa。 7.2 空气中甲醛浓度按公式(3)计算。 C= 式中: (A A0)¡Á Bs Vo V1 ¡Á V2 …………(3) C――空气中甲醛浓度,mg/m3; A――样品溶液的吸光度; Ao――试剂空白溶液的吸光度; Bs――计算因子,由6.1求得,μg/吸光度值; Vo――标准状况下的采样体积L; V1――采样时吸收液体积,mL; (5mL) V2――分析时取样品体积,ml。(2mL) C= (A A0)¡Á Bs Vo V1 ¡Á V2 注意: ① Ax要在标准曲线范围内 ② 要扣除空白, 标液扣空白;样品扣空白。 ③ 同步操作(标准液和待测溶液) ④ 基体干扰少 ⑤凡是条件改变必须重做标准曲线: 1)不同人;2)天气;3)光度计不同 。 8 .方法特性 8.1 灵敏度:本法标准曲线的直线回归后的斜率(b)为 0.175吸光度。 8.2 检出限:3各实验室测定检出限出现平均值为0.13μg。 8.3 重现性:当甲醛含量为1.0、2.0、3.0μg/2ml时,3个实 验室重复测定的变异系数的平均值分别为3.3%、 3.0%2.6%。 8.4 回收率:4个实验室加标量在0.5~3.0μg范围时,其回 收率范围为93%~99%,平均回收率为97%。 甲醛的检验方法 (二)酚试剂分光光度比色法(GB/T18204.26) 1、原理 空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪,嗪在酸性溶液中 被高价铁离子氧化形成蓝绿色化合物。根据颜色深浅, 比色定量。 (二)酚试剂分光光度比色法(GB/T18204.26) 可见分光光度计波长(λ)至630nm处,用1cm比色 皿,以水作为参比调100%T,测定各管溶液的 吸光度。 2、特点 所用的试剂少,需要用硫酸锰试纸排除二氧 化硫的干扰。 对室内空气来说,二氧化硫含量很低,可以 不用硫酸锰试纸。 (二)酚试剂分光光度比色法(GB/T18204.26) 3、采样 用一个内装5mL酚试剂吸收液的大型气泡吸 收管,以0.5L/min流量采样10L,记录采样点的温 度和大气压力。 4、分析步骤 (1) 标准曲线的绘制:以回归方程的斜率的 倒数作为样品测定的计算因子Bs; (2) 样品测定 5、结果计算 甲醛(mg/m3) C ( A A0 ) BS V0 (三)乙酰丙酮分光光度比色法 (GB/T15516-1995) 1、主题内容 本法规定了测定工业废气和环境空气中甲醛的 乙酰丙酮分光光度法 适用范围: ① 本方法适用于树脂制造、涂料、人造纤维、塑料、 橡胶、染料、制药、油漆、制革等行业的排放废气, 以及作医药消毒、防腐、熏蒸时产生的甲醛蒸汽测 定。 ② 在采样体积为0.5~10.0L时,测定范围为0.5~ 800mg/m3. (三)乙酰丙酮分光光度比色法 (GB/T15516-1995) 本方法检出限为0.25μg/ 5 ml (按与吸光度 0.02 相对应的甲醛含量计) ,当采样体积为30 L 时,最低检出限浓度为0.008 mg/ m3 优点:不受乙醛的干扰,而且方法简便、选择性 和重复性较好、误差小,测试成本较低。 缺点:生成稳定的生色物质室温下需要约60min 的诱导期 原理 甲醛气体经水吸收后,在PH=6的乙酸-乙酸铵缓 冲溶液中,与乙酰丙酮作用,在沸水浴条件下, 迅速生成稳定的黄色化合物,在波长414nm处测 定,反应式如下: O O H C H + NH3 + 2[CH3 C O CH3 C O CH2 C CH3] O CH2 CH2 C C CH2 H C C H N H 黄色化合物 C CH3 + 3H2O (三)乙酰丙酮分光光度比色法 (GB/T15516-1995) 3、采样 用一个内装5mL水和1.0mL的乙酰丙酮溶液的 大型气泡吸收管,以0.5L/min流量采样30L,记录 采样点的温度和大气压力。 4、分析步骤 (1) 标准曲线的绘制:以回归方程的斜率的 倒数作为样品测定的计算因子Bs; (2) 样品测定 5、结果计算 甲醛(mg/m3) ( A A0 ) BS C V0 甲醛的监测方法 (四)气相色谱法 1.原理 空气中的甲醛在酸性条件下吸附在涂有2,4二硝 基苯6201的担体上,生成稳定的甲醛腙。用二硫化碳洗 脱后,经OV-色谱柱分离,用氢焰离子化检测器测定, 以保留时间定性,峰高定量。 2.采样 采样管内装150mg吸附剂,两端用玻璃棉堵塞,用 胶帽密封。 甲醛的监测方法 (四)气相色谱法 3.分析步骤 ① 分析时,应根据气相色谱仪的型号 和性能,制定能分析甲醛的最佳测试条 件; ②绘制标准曲线和测定校正因子; ③样品测定。 甲醛的监测方法 (四)气相色谱法 4.计算 (1)用标准曲线法计算空气中甲醛的浓度 (h h0 ) B s C V1 V0 ES (2)用单点校正法计算空气中甲醛的浓度 (h h0 ) f C V1 V0 ES