離子色譜法測(cè)定環(huán)境空氣和廢氣中溴化氫

劉春宏胡彥龍時(shí)瓊張舵(.山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，山東省材料化學(xué)安全檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 500； .納爾科(中國(guó))環(huán)保技術(shù)服務(wù)有限公司，上海 0006)

離子色譜法測(cè)定環(huán)境空氣和廢氣中溴化氫

劉春宏1胡彥龍2時(shí)瓊1張舵1(1.山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，山東省材料化學(xué)安全檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250102； 2.納爾科(中國(guó))環(huán)保技術(shù)服務(wù)有限公司，上海 200062)

本文建立了用離子色譜法測(cè)定環(huán)境空氣和廢氣中溴化氫的方法。用堿性吸收液吸收環(huán)境空氣和廢氣中溴化氫，將形成含溴離子的試樣注入離子色譜儀進(jìn)行分離測(cè)定。用電導(dǎo)檢測(cè)器檢測(cè)，根據(jù)保留時(shí)間定性，峰面積定量。本方法前處理簡(jiǎn)單，分析靈敏度高，干擾少，滿(mǎn)足環(huán)境監(jiān)測(cè)分析要求。

環(huán)境空氣和廢氣；溴化氫；離子色譜法

溴化氫是制造各種無(wú)機(jī)溴化物和某些烷基溴化物的基本原料[1]。溴化氫可引起皮膚、粘膜的刺激或灼傷；長(zhǎng)期低濃度接觸可引起呼吸道刺激癥狀和消化功能障礙[2]。目前我國(guó)還沒(méi)有測(cè)定環(huán)境空氣和廢氣中溴化氫標(biāo)準(zhǔn)，因此，開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)便、靈敏、準(zhǔn)確和高效的環(huán)境空氣和廢氣中溴化氫的檢測(cè)方法具有重要的意義。本文采用氫氧化鉀堿性吸收液采集環(huán)境空氣和廢氣中溴化氫，經(jīng)離子色譜儀進(jìn)行分離測(cè)定，該方法具有操作簡(jiǎn)便，分離效果好，干擾少的優(yōu)點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

美國(guó)戴安ICS1100離子色譜儀，配有KOH淋洗液在線(xiàn)發(fā)生器；IonPacAS19分離柱(4×250mm)；AG19保護(hù)柱(4×50mm)；ASRS3004mm自動(dòng)再生抑制器。柱溫30℃；淋洗液：20mmol/L氫氧化鉀溶液，流速：1.0mL/min；定量環(huán)體積：25μL；抑制器電流為50mA。

青島嶗山多路氣體采樣器；0.3μm微孔濾膜夾；沖擊式吸收瓶：25mL；0.45μm微孔濾膜。

氫氧化鉀，優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

廢氣(有組織)吸收液：c(KOH)=20mmol/L

稱(chēng)取1.12g氫氧化鉀，加入超純水溶解并定容至1000mL聚乙烯瓶中，搖勻。臨用現(xiàn)配。

無(wú)組織和環(huán)境空氣吸收液：c(KOH)=2mmol/L

移取20mL20mmol/L的氫氧化鉀吸收液于200mL容量瓶中，超純水定容至刻度線(xiàn)，搖勻后備用。

Br-標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：100mg/L，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；

F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-標(biāo)準(zhǔn)溶液：500mg/L，購(gòu)于環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所。

所有溶液均用超純水配制。

1.2 采樣方法

分別移取10mL 2mmol/L和20 mmol/L氫氧化鉀吸收液裝入25mL沖擊式吸收瓶進(jìn)行無(wú)組織和環(huán)境空氣、有組織廢氣采樣管的制備，采樣參照《環(huán)境空氣和廢氣氯化氫的測(cè)定離子色譜法》 (HJ 549 -2016)環(huán)境空氣和廢氣中氯化氫的采樣方法。將0.3μm微孔濾膜裝在濾膜夾內(nèi)，后面串聯(lián)兩個(gè)各裝10mL 吸收液的沖擊式吸收瓶，用采樣器以1 L/min采樣流量采氣30L。

空白樣品溶液：將裝有吸收液的沖擊式吸收瓶帶至采樣現(xiàn)場(chǎng)，不與采樣器連接，帶回實(shí)驗(yàn)室待測(cè)。

1.3 校準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制

用移液管移取10mL溴化物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于100mL容量瓶中，用水稀釋定容至標(biāo)線(xiàn)，混勻，配成 10mg/L標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別準(zhǔn)確移取0.00mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、10.0mL、20.0mL 溴化物標(biāo)準(zhǔn)使用液置于一組100mL容量瓶中，用水稀釋定容至標(biāo)線(xiàn)，混勻，配制成6個(gè)不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列。則溴化物標(biāo)準(zhǔn)溶液的梯度為0.00mg/L、0.10mg/L、0.20mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L和2.00 mg /L。按其濃度由低到高的順序依次注入離子色譜儀，記錄峰面積。以溴離子的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，得線(xiàn)性回歸方程Y = 0.091x -0.0005，相關(guān)系數(shù)R=0.999。含有溴離子的色譜圖見(jiàn)下圖：

圖1 含有溴離子的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖

由圖中可見(jiàn)，上述儀器條件下基線(xiàn)穩(wěn)定，混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中各陰離子均可達(dá)到完全分離的效果。

1.4 樣品測(cè)定

采樣后，將第一、第二吸收管的樣品溶液分別移入兩支10mL具塞比色管中，用少量吸收液洗滌吸收管，洗滌液并入比色管中，稀釋至標(biāo)線(xiàn)，搖勻。樣品需經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾。

在校準(zhǔn)曲線(xiàn)的操作條件下，測(cè)定樣品和空白樣品溶液的解吸液濃度，保留時(shí)間定性，峰面積積分定量，由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)得出樣品中溴離子的濃度。

1.5 計(jì)算

式中：C(HBr)為環(huán)境空氣或廢氣中溴化氫濃度，mg/m3；C1、C2為分別為第一、第二比色管中相應(yīng)溴離子濃度，mg/L；C0為兩支空白試樣中溴離子平均濃度，mg/L；Vnd為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積，L。

2 結(jié)果與討論

2.1 方法的檢出限

按照樣品分析的全部步驟，重復(fù)10次空白試驗(yàn)，將各測(cè)定結(jié)果換算為樣品中的濃度或含量，計(jì)算10次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差，按照《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 168-2010)中檢出限的計(jì)算公式得出溴離子的檢出限為0.02mg/L，當(dāng)采樣體積為30 L時(shí)，環(huán)境空氣和廢氣中溴化氫的檢出限為0.01mg/m3。

2.2 精密度試驗(yàn)

對(duì)高、中、低三個(gè)水平濃度的溴化物標(biāo)準(zhǔn)溶液在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行七次平行測(cè)定，計(jì)算溴離子含量測(cè)定的精密度。詳見(jiàn)表1。

表1的數(shù)據(jù)可以看出，該方法測(cè)定環(huán)境空氣及廢氣中溴離子含量數(shù)據(jù)穩(wěn)定，符合分析測(cè)試質(zhì)量控制要求。

表1 精密度測(cè)定結(jié)果

2.3 準(zhǔn)確度試驗(yàn)

在環(huán)境空氣、廢氣陰性樣品溶液中各添加0.500mg/ L溴化物標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行2次平行加標(biāo)回收試驗(yàn)，回收率在94.4%～100.8%之間，說(shuō)明方法的準(zhǔn)確度良好。

3 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用堿性吸收液采集環(huán)境空氣和廢氣中的溴化氫，離子色譜法測(cè)定其含量，加標(biāo)回收率高，精密度好，不需復(fù)雜前處理，干擾少，分離度高，對(duì)儀器設(shè)備要求較低，該法能夠滿(mǎn)足對(duì)環(huán)境空氣和廢氣中溴化氫的監(jiān)測(cè)要求。

[1] 程曉春.離子色譜法測(cè)定無(wú)組織廢氣中溴化氫濃度[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2012,37(4):163-165.

[2] 王鋼棟.離子色譜法測(cè)定固定污染源中溴化氫[J].北方環(huán)境，2013,25(8):45-46.