1.4大氣及水中揮發(fā)性有機硫前處理及分析測定方法
散發(fā)性有機含硫化合物具有如下特點:(1)種類多,成分復雜;(2)多數(shù)散發(fā)性含硫氣體在大氣中的壽命較短;(3)通常在大氣中濃度非常低,一般為ppt級;(4)極性強、活性高,易氧化;(5)地表揮發(fā)速率低,通量小;(6) VSCs具很強吸附性和親和力,容易和金屬等物質(zhì)發(fā)生反應。因此,VSCs采樣及其分析測定是*的一個難題,需要精密的樣設備和分析儀器。
分析環(huán)境水中揮發(fā)性硫化物如DMS, COS, CS:的方法大多由測量DMS的方法發(fā)展而來,因而在引述實際應用時以引用DMS實例為主。
1.4.1大氣中痕量揮發(fā)性有機硫的前處理方法
大氣前處理方法有溶液吸收法、填充柱阻留法、低溫冷凝富集法、低溫捕集法。
1.溶液吸收法
方法原理:用抽氣裝置使待測大氣以一定的流量通入裝有吸收液的吸收管,待測組分與吸收液發(fā)生化學反應或物理作用并溶解十吸收液中。采樣結束后,取出吸收液,分析吸收液中被測組分含量。根據(jù)采樣體積和測定結果計算大氣污染物質(zhì)的濃度。
對吸收液的要求:一是與被采集的物質(zhì)發(fā)生化學反應快或其溶解度大;二是污染物質(zhì)在吸收液中有足夠的穩(wěn)定時間;二是要便十后續(xù)分析測定工作;四是吸收液毒性小、價格便肩易十得到,目_盡可能回收利用。
目前采用溶液吸收法測定大氣中的揮發(fā)性有機硫的研究比較少,其主要原因在十溶液吸收法的吸收液難十選擇、溶液吸收法則由十液體在采樣過程中會蒸發(fā),采樣時間不過長,采樣后的樣品需立即測定;但有學者用此法測定大氣中其他成分的先例,如孫成均采用乙二輕肝酸溶液吸收法測定大氣中的二氧化硫。
2.填充柱阻留法
方法原理:填充柱是用一根長6-10cm、內(nèi)徑3.5mm的玻璃管或塑料管,內(nèi)裝顆粒狀填充劑制成。采樣時,讓氣樣以一定流速通過填充柱,待測組分因吸附、溶解或化學反應等作用被阻留在填充劑上,達到濃縮采樣的目的。采樣后,通過解吸或溶劑洗脫,使被測組分從填充劑上釋放出來進行測定。
固體采樣管可以長時間采樣,測得大氣中口平均或一段時間內(nèi)的平均濃度值;只要選擇合適的固體填充劑,對氣態(tài)、蒸氣態(tài)和氣溶膠態(tài)物質(zhì)都有較高的富集效率;濃縮在固體填充柱上的待測物質(zhì)比在吸收液中穩(wěn)定時間要長,有時可放置幾天或幾周也不發(fā)生變化。然而大多數(shù)有機硫的沸點較低,填充柱阻留法在常溫下很難*留住低沸點有機硫,這就造成了此方法的局限性。
3.低溫冷凝富集法
方法原理:將U形管或蛇形采樣管插入冷阱中,大氣流經(jīng)采樣管時,被測組分因冷凝從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)凝結十采樣管底部,達到分離和富集的目的。常用的致冷劑有水一鹽水10、干冰乙醇-72、液態(tài)空氣-190、液氮(-183)等。
此方法適用氣中某些沸點較低的氣態(tài)污染物質(zhì),如烯烴類、醛類等。采樣效果好、采樣量大、利十組分穩(wěn)定。
4.低溫捕集法
方法原理:將U形管或蛇形管中裝入填充劑并插入冷阱中,采樣時,讓氣樣以一定流速通過填充柱,待測組分因冷凝從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)凝結并吸附十填充劑上,達到濃縮采樣的目的。采樣后,通過解吸使被測組分從填充劑上釋放出來進行測定。
低溫捕集法綜合填充柱阻留法和低溫冷凝法的優(yōu)點,能夠有效地獲得較高的硫回收率。不少學者采用此種方法采集并富集氣體樣品中的揮發(fā)性有機硫。如韓叢碧采用低溫捕法富集煉油廠廢氣中揮發(fā)性硫化物組成;田旭東采用低溫捕集作為大氣揮發(fā)性有機硫的預濃縮采樣方法。
小結:一方面是由十在環(huán)境溫度下,固體吸附揮發(fā)性有機硫的方式的回收率和效率都較低,另一方面是由十低溫有助十低沸點的USCS因冷凝從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)凝結吸附十填充劑中,因此本文采用低溫捕集法作為大氣揮發(fā)性硫化物的采樣方式。
1.4.2水中揮發(fā)性有機硫的前處理方法
前處理是水樣分析檢測中的重點步驟,一種快速簡便,富集倍數(shù)高的水樣品前處理方法有利十分析方法的準確對和靈敏度。常用的前處理方法有液一液萃取、固相微萃取法、靜態(tài)頂空法、吹掃一捕集法。
1.液液萃取法(Liquid-Liquid Extraction, LLE)
方法原理:萃取分離使用的有機溶劑是易揮發(fā)的。該法利用被測化合物在液液兩相中的分配系數(shù)不同,實現(xiàn)分離和濃縮,屬十經(jīng)典傳統(tǒng)的前處理方法。
優(yōu)點:對儀器沒有特別的要求,濃縮后,能提高測定試樣的濃度,從而提高有限的進樣體積色譜分析的靈敏度。
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