氣相色譜法測(cè)定制藥廢水中揮發(fā)性有機(jī)污染物

趙婷婷,田星,辛長(zhǎng)波,武躍

(遼寧師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,大連 116029)

氣相色譜法測(cè)定制藥廢水中揮發(fā)性有機(jī)污染物

趙婷婷,田星,辛長(zhǎng)波,武躍

(遼寧師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,大連 116029)

采用氣相色譜法,并通過保留時(shí)間定性,內(nèi)標(biāo)法定量,對(duì)某制藥廠廢水及經(jīng)化學(xué)預(yù)處理后水樣中揮發(fā)性有機(jī)污染物分別進(jìn)行選擇性定性定量檢測(cè).結(jié)果表明:此方法能快速檢測(cè)出制藥廢水中含苯系物、硝基苯類化合物和酚類化合物共九種揮發(fā)性有機(jī)污染物.同時(shí)檢測(cè)出經(jīng)化學(xué)預(yù)處理后水樣中有機(jī)物種類及含量大幅降低.

氣相色譜法;苯系物;硝基苯類化合物;酚類化合物

1 前言

揮發(fā)性有機(jī)物屬有毒污染物是重要的化工溶劑及原料,是染料合成、油漆涂料、塑料、農(nóng)藥及醫(yī)藥制造等的中間體,在生產(chǎn)過程中常常因轉(zhuǎn)化不徹底而殘留,隨廢棄物排入水中,從而造成地表水和地下水污染.因而在環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域中,對(duì)有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)控制具有一定的現(xiàn)實(shí)意義.揮發(fā)性有機(jī)污染物具有共同的特點(diǎn)是沸點(diǎn)低、極易揮發(fā),多采用氣相色譜進(jìn)行測(cè)定.氣相色譜法以其高效、簡(jiǎn)便、靈敏、準(zhǔn)確等特點(diǎn),在廢水的指標(biāo)分析中發(fā)揮著日益重要的作用.

本文結(jié)合某制藥廠排出廢水及經(jīng)化學(xué)預(yù)處理后水樣為實(shí)例就苯系物、二硝基苯類和硝基氯苯類化合物、揮發(fā)酚類化合物進(jìn)行選擇性檢測(cè)分析.采用常規(guī)檢測(cè)手段 -氣相色譜分離、保留時(shí)間定性、內(nèi)標(biāo)法定量對(duì)經(jīng)溶劑萃取后的制藥廢水樣品及經(jīng)化學(xué)預(yù)處理后水樣中揮發(fā)性有機(jī)污染物進(jìn)行檢測(cè)分析.

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

氣相色譜儀:日本島津 GC-16A;離心機(jī)、125mL分液漏斗、25mL刻度具塞試管、微量注射器 10μL;載氣:高純氮?dú)?

2.2 實(shí)驗(yàn)試劑

甲醇、乙酸乙酯、乙醚、苯、甲苯、乙苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、對(duì)二硝基苯、間二硝基苯、鄰二硝基苯、對(duì)硝基氯苯、間硝基氯苯、鄰二甲酚、間二甲酚、鄰二氯酚、苯酚、氯化鈉均為分析純;二硫化碳:氣相色譜法測(cè)定時(shí)不得檢出苯系物;混合酸:硫酸磷酸 2+1;無(wú)水硫酸鈉:在 300℃灼燒 2h備用;鹽酸溶液 (0.1 mol/L):取 8.3mL濃鹽酸用純水稀釋到 100mL.

2.3 色譜條件

2.3.1 苯系物色譜條件

檢測(cè)器:氫火焰離子化檢測(cè)器;固定相:3%有機(jī)皂土 +2.5%DNP固定液涂于 60～80目101白色擔(dān)體;色譜柱:長(zhǎng) 2m,內(nèi)徑 3mm螺旋形不銹鋼柱;固定液:有機(jī)皂土;鄰苯二甲酸二壬酯 (DNP,分析純);載體:101白色擔(dān)體 (60～80目);檢測(cè)器溫度 160℃;氣化室溫度 200℃;色譜柱溫 70℃;載氣流量:選擇分辨度的要求為R1/2＞1.0;樣品進(jìn)樣量 2μL.

2.3.2 硝基苯類化合物色譜條件

檢測(cè)器:電子捕獲檢測(cè)器;色譜柱:OV-17+OV-1長(zhǎng) 2m,內(nèi)徑 3mm硬質(zhì)玻璃;檢測(cè)器溫度 250℃;氣化室溫度 250℃;色譜柱溫 160℃;載氣流量:選擇分辨度的要求為 R1/2＞1.0;樣品進(jìn)樣量 0.2μL.

2.3.3 酚類化合物色譜條件

檢測(cè)器:電子捕獲檢測(cè)器;色譜柱:OV-17+OV-1長(zhǎng) 2m,內(nèi)徑 3mm硬質(zhì)玻璃;檢測(cè)器溫度 250℃;氣化室溫度 250℃;色譜柱溫 160℃;載氣流量:選擇分辨度的要求為 R1/2＞1;樣品進(jìn)樣量 0.2μL.

2.4 樣品溶液的制備

2.4.1 苯系物的萃取

取潔凈的水樣 100mL,置于 125mL分液漏斗中,加鹽酸調(diào)節(jié) pH呈酸性,加 2～4g氯化鈉,溶解后,加 10.0mL二硫化碳,振蕩 3min,靜止分層,棄去水相,萃取液經(jīng)無(wú)水硫酸鈉脫水后,濃縮至 1.0mL供色譜分析.

2.4.2 硝基苯類化合物的萃取

取潔凈的水樣 100mL,置于 125mL分液漏斗中,加入 5mL乙酸乙酯,振蕩 3min,靜止分層.分出乙酸乙酯層,再加入 5mL苯,振蕩3min.靜止分層后,將苯層分出,將乙酸乙酯與苯合并.萃取液經(jīng)無(wú)水硫酸鈉脫水后,濃縮至1.0mL供色譜分析.

2.4.3 酚類化合物的萃取

取潔凈的水樣 100mL,置于 125mL分液漏斗中,加入 10mL乙醚,振蕩 3min,靜止分層,棄去水相.萃取液經(jīng)無(wú)水硫酸鈉脫水后,濃縮至1.0mL供色譜分析.

3 結(jié)果與討論

3.1苯系物組分分析綜合圖按照 2.4.1項(xiàng)所述方法,制備苯系物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液、處理前后水樣的樣品溶液,按 2.3.1項(xiàng)所述苯系物色譜條件測(cè)定,色譜圖見 3.1.以保留時(shí)間定性,內(nèi)標(biāo)法定量,測(cè)定結(jié)果見表 3.1.

圖 3.1 苯系物組分分析綜合圖

曲線 1:苯系物標(biāo)準(zhǔn)色譜圖 曲線 2:處理前原水中苯系物色譜圖曲線 3:處理后水中苯系物色譜圖

表 3.1苯系物組分綜合分析

經(jīng)氣相色譜分離后,以未知組分與標(biāo)準(zhǔn)組分的保留時(shí)間為定性依據(jù),判定制藥廢水中含有苯、甲苯、乙苯三種苯系物.采用內(nèi)標(biāo)法定量,制藥廢水處理前后有機(jī)物含量進(jìn)行對(duì)比,計(jì)算出經(jīng)化學(xué)預(yù)處理后三種苯系物去除率分別為100%、88.3%、100%.

3.2硝基苯類化合物組分分析綜合圖

按照 2.4.2項(xiàng)所述方法,制備硝基苯類化合物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液、處理前后水樣的樣品溶液,按 2.3.2項(xiàng)所述硝基苯類化合物色譜條件測(cè)定,色譜圖見 3.2.以保留時(shí)間定性,內(nèi)標(biāo)法定量,測(cè)定結(jié)果見表 3.2.

圖 3.2 硝基苯類化合物組分分析綜合圖

曲線 1:硝基苯類化合物標(biāo)準(zhǔn)譜圖 曲線2:處理前原水中硝基苯類化合物譜圖 曲線3:處理后水中硝基苯類化合物譜圖

表 3.2硝基苯類化合物組分綜合分析

經(jīng)氣相色譜分離后,以未知組分與標(biāo)準(zhǔn)組分的保留時(shí)間為定性依據(jù),判定制藥廢水中含有對(duì)二硝基苯、間二硝基苯、對(duì)硝基氯苯、間硝基氯苯四種硝基苯類化合物.采用內(nèi)標(biāo)法定量,制藥廢水處理前后有機(jī)物含量進(jìn)行對(duì)比,計(jì)算出經(jīng)化學(xué)預(yù)處理后四種硝基苯類化合物去除率分別為 99.25%、100%、100%、100%.

3.3酚類化合物組分分析綜合圖

按照 2.4.3項(xiàng)所述方法,制備酚類化合物處理前后水樣的樣品溶液,按 2.3.3項(xiàng)所述酚類化合物色譜條件測(cè)定,色譜圖見 3.3.以保留時(shí)間定性,內(nèi)標(biāo)法定量,測(cè)定結(jié)果見表 3.3.

圖 3.3酚類化合物組分分析綜合圖

曲線 1:處理前原水中酚類化合物譜圖曲線 2:處理后水中酚類化合物譜圖

表 3.3酚類化合物組分綜合分析

經(jīng)氣相色譜分離后,以未知組分與標(biāo)準(zhǔn)組分的保留時(shí)間為定性依據(jù),判定制藥廢水中含有間二甲酚、苯酚兩種酚類化合物.采用內(nèi)標(biāo)法定量,制藥廢水處理前后有機(jī)物含量進(jìn)行對(duì)比,計(jì)算出經(jīng)化學(xué)預(yù)處理后兩種酚類化合物去除率分別為 87.11%、100%.

4 結(jié)論:

本文采用常規(guī)檢測(cè)手段 -氣相色譜分離、保留時(shí)間定性、內(nèi)標(biāo)法定量對(duì)經(jīng)溶劑萃取后的某制藥廠廢水樣品中苯系物、二硝基苯類和硝基氯苯類化合物、揮發(fā)酚類化合物進(jìn)行檢測(cè)分析.結(jié)果表明 (見表 4.1):采用氣相色譜法共檢測(cè)出制藥廢水樣品中含 9種有機(jī)污染物及其含量,分別為苯、甲苯、乙苯、對(duì)二硝基苯、間二硝基苯、對(duì)硝基氯苯、間硝基氯苯、對(duì)二甲酚、苯酚;并對(duì)經(jīng)化學(xué)預(yù)處理后水樣中 9種污染物的含量進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明:制藥廢水經(jīng)化學(xué)預(yù)處理后,其中原含有的苯、乙苯、間二硝基苯、對(duì)硝基氯苯、間硝基氯苯、苯酚 6種有機(jī)污染物去除率均接近 100%.其余甲苯、對(duì)二硝基苯、對(duì)二甲酚 3種有機(jī)污染物的含量符合國(guó)家允許排放濃度.黑龍江環(huán)境通報(bào),2003,27(1):73-74.

表 4.1 制藥廢水處理前后測(cè)試結(jié)果比較

[3]孫潤(rùn)泰,陳敏,于波,王永革.氣相色譜法測(cè)定水源水中硝基氯苯類化合物結(jié)果分析[J].中國(guó)衛(wèi)生工程學(xué),2004,1(3):149.

[4]董敏茹,胡延光.氣相色譜毛細(xì)管柱測(cè)量廢水中苯系物[J].應(yīng)用化工,,2004,33(4):44-48.

[1]武躍,劉大令,齊迎,高興波,李煒.鐵炭微電解 -Fenton試劑法處理含硝基苯廢水的研究[J].遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào),2008,31(2):192-195.

[2]王敏,孫彤,于麗彥.氣相色譜法測(cè)定水中的酚類物質(zhì)[J].

Determ ination of Volatile Organic Pollutants in Pharmaceutical Wastewater by Gas Chromatography

ZHAO Ting-ting,T IAN Xing,X IN Chang-bo,WU Yue
(College of Chemistry and Chemical Engineering,LiaoningNormalUniversity,Dalian,116029,China)

In this paper,gas chromatography,and through the retention time qualitative and quantitative internal standard against a pharmaceutical factory chemically pre-treated waste water and water samples of volatile organic pollutants in the selective qualitative and quantitative testing.The results showed that:thismethod can quickly detect the benzene content in pharmaceutical wastewater compounds,nitro compounds,and phenolic compounds in a total of nine kinds of volatile organic pollutants.At the same time to detect chemically pre-treated water samples of the types and content of organic matter greatly reduced.

Gas chromatography;benzene;nitrobenzene compounds;phenolic compounds.

O175.29 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):

1008-2395(2010)06-0036-04

2009-09-07

武躍 (1958-),男,教授,Email:wuyue@lnnu.edu.cn