探析化工環(huán)境檢測(cè)中萃取法的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)

王敏

摘? ?要：環(huán)境保護(hù)和治理是當(dāng)前關(guān)注的焦點(diǎn)和研究課題，由于化工產(chǎn)業(yè)極易產(chǎn)生工業(yè)廢水，對(duì)人類生存環(huán)境造成了不可估量的嚴(yán)重影響。為此，要關(guān)注和研究化工環(huán)境檢測(cè)中的萃取法。文章重點(diǎn)探討了固相萃取法、快速溶劑萃取法、微波萃取法等，較好地提升化工環(huán)境監(jiān)測(cè)效率。

關(guān)鍵詞：化工;環(huán)境檢測(cè);萃取法

化工生產(chǎn)難免存在廢水、廢氣、廢渣等污染物，如果不對(duì)其加以處理則會(huì)污染生態(tài)環(huán)境，給人類的安全帶來不可估量的威脅和影響。為此，有必要關(guān)注和研究化工環(huán)境檢測(cè)中的萃取法應(yīng)用，根據(jù)不同的情況選取適宜的萃取法，確保實(shí)現(xiàn)對(duì)化工環(huán)境的常態(tài)化、精細(xì)化監(jiān)測(cè)，提升化工環(huán)境檢測(cè)的精度和效率。

1? ? 化工行業(yè)環(huán)境污染與萃取法概述

化工行業(yè)環(huán)境污染源自于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染，如：化工廠的蒸餾塔、儲(chǔ)氣儲(chǔ)液罐等大型設(shè)備，一旦發(fā)生泄漏，則會(huì)溢出對(duì)人體健康危害較大的有毒有害物質(zhì)。為此，要加大對(duì)化工生產(chǎn)周邊環(huán)境的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)，如：對(duì)周邊土壤中的物質(zhì)成分進(jìn)行檢測(cè)，可以采用萃取法了解土壤中有毒有害物質(zhì)的分布情況。化工產(chǎn)品伴生物也會(huì)存在污染，由于化工產(chǎn)品的化學(xué)反應(yīng)過程通常會(huì)伴隨一些不穩(wěn)定物質(zhì)的出現(xiàn)，如：石化生產(chǎn)中伴隨有多環(huán)芳香烴，屬于對(duì)人體健康有極大威脅的有毒有害物質(zhì)，可以采用萃取法進(jìn)行監(jiān)測(cè)。另外，化工生產(chǎn)環(huán)境之后還會(huì)排出廢氣、廢水、廢渣等污染物，屬于有毒有害、易燃易爆的物質(zhì)，也可以采用萃取法進(jìn)行監(jiān)測(cè)和檢測(cè)。

通常來說，將萃取法應(yīng)用于土壤環(huán)境的監(jiān)測(cè)需要考慮到土壤樣品的特殊性，可以采用固相微萃取的方法進(jìn)行預(yù)處理操作，通常選擇浸取提液法和頂空法。也可以采用快速溶劑萃取法實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境土壤的監(jiān)測(cè)，如：以一定比例的丙酮和正己烷為溶劑，在一定壓力作用下，從土壤中萃取有機(jī)氯農(nóng)藥，并通過脫水、凈化分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥的監(jiān)測(cè)。還可以將萃取法應(yīng)用于水環(huán)境的監(jiān)測(cè)，如：采用固相萃取—?dú)赓|(zhì)聯(lián)用法進(jìn)行水樣品的預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)水環(huán)境的檢測(cè)。

2? ? 化工環(huán)境檢測(cè)中萃取法的應(yīng)用分析

2.1? 固相萃取法

固相萃取法（Solid Phase Extraction，SPE）利用固體吸附劑實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物質(zhì)和原溶劑的分離，萃取過程包括：吸取目標(biāo)物質(zhì)、熱解吸附、洗脫、分離提純等步驟，是一種樣品前處理技術(shù)，具體步驟為：條件化—富集—柱純化—洗脫，具有操作簡(jiǎn)便、成本低、樣品預(yù)處理效率高的優(yōu)點(diǎn)。

2.2? 固相微萃取法

固相微萃取法（Solid-Phase Micro Extraction，SPME）主要是采用便于攜帶的萃取器完成萃取操作，工作原理是在固相涂層和樣品之間建立一種平衡，而無須完全分離出待測(cè)物質(zhì)，體現(xiàn)出操作簡(jiǎn)便、靈敏度高、無須溶劑參與的特點(diǎn)。

2.3? 微波萃取法

由于化工環(huán)境周邊土壤的重金屬較難遷移、殘留時(shí)間長(zhǎng)、隱蔽性強(qiáng)、毒性大，易于對(duì)人類生存環(huán)境帶來威脅和影響。為此，可以采用微波萃取法對(duì)土壤中重金屬污染進(jìn)行檢測(cè)，獲悉重污染土壤中Cr的形態(tài)分布特征，評(píng)估土壤重金屬的生物可利用性。具體檢測(cè)方法為：準(zhǔn)確稱取待測(cè)樣品（2±0.000 5）g，對(duì)不同形態(tài)的提取液以3 000 r/min離心0.5 h，再以0.45 μm微孔濾膜進(jìn)行過濾，添加一滴濃HNO3，在4 ℃的溫度條件下保存待測(cè)，提取重金屬形態(tài)之后，以適量的去離子水洗滌殘留物，以3 000 r/min離心10 min，過濾并去除濾液，對(duì)殘留洗滌物進(jìn)行重金屬形態(tài)分析。通過微波萃取法可以準(zhǔn)確反映不同形態(tài)的含量關(guān)系，可以檢測(cè)并獲悉土壤中Cr元素不同形態(tài)的含量分布由大到小依次為：殘?jiān)鼞B(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、可交換離子態(tài)，其萃取效率分別為：可交換離子態(tài)的萃取效率為39.12%、碳酸鹽結(jié)合態(tài)為58.57%、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)為112.42%、有機(jī)結(jié)合態(tài)為102.87%、殘?jiān)鼞B(tài)為95.3%。

2.4? 快速溶劑萃取法

快速溶劑萃取法（Accelerated Solvent Extraction，ASE）通常是在較高溫度壓力的條件下，采用有機(jī)溶劑進(jìn)行自動(dòng)化萃取，原理是根據(jù)被萃取物質(zhì)在油相和水相中的溶解度不同，實(shí)現(xiàn)被萃取物質(zhì)由水相到油相的遷移，體現(xiàn)出速度快、用劑量少、回收率高等優(yōu)點(diǎn)。

以快速溶劑萃取法處理苯酚丙酮廢水的工藝為例，由于工業(yè)用苯酚和丙酮產(chǎn)品主要采用異丙苯法生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)過程會(huì)排放高濃度的含酚廢水，可以建立異丙苯萃取含酚廢水的工藝模型，考察不同工藝條件對(duì)廢水有機(jī)物萃取的影響，實(shí)現(xiàn)萃取中試驗(yàn)證。

溶劑萃取脫酚的影響因素主要包括：（1）萃取分配系數(shù)。當(dāng)萃取分配系數(shù)D值越大時(shí)，被萃取物在萃取劑中的溶解度越高。（2）酚類物質(zhì)濃度的影響。當(dāng)水相中苯酚濃度的升高時(shí)，萃取分配系數(shù)也日趨加大，萃取效果愈加明顯。（3）廢水pH的影響。苯酸屬于弱酸，在水相中存在電離現(xiàn)象，不利于萃取劑萃取苯酚，因而要在萃取水溶液為酸性或中性的條件下，才有利于萃取劑萃取脫酚。當(dāng)pH在4～8時(shí)，總酚去除率為86.7%，而當(dāng)pH超過9之后，則會(huì)明顯降低總酚去除率。（4）萃取溫度的影響。為了保證萃取體系中萃取平衡，在萃取過程為吸熱時(shí)，則應(yīng)當(dāng)升高萃取體系溫度;當(dāng)萃取過程為放熱時(shí)，則要降低萃取體系溫度。（5）廢水中鹽質(zhì)量濃度的影響。廢水鹽質(zhì)量濃度對(duì)于含酚廢水的萃取有較大的影響，當(dāng)NaCl的質(zhì)量濃度增加時(shí)，苯胺萃取率相應(yīng)增大。

3? ? 結(jié)語

環(huán)境治理成為關(guān)注焦點(diǎn)，要加大對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)，將不同的萃取方法應(yīng)用于化工環(huán)境周邊土壤、水環(huán)境和大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)，較好地提升化工環(huán)境檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性，提升化工環(huán)境萃取檢測(cè)效率。

[參考文獻(xiàn)]

[1]江露英，李明.離子色譜技術(shù)用于水環(huán)境檢測(cè)的實(shí)踐分析[J]. 綠色科技，2018（8）： 68-69.

[2]周文喜.環(huán)境檢測(cè)技術(shù)存在的問題及對(duì)策分析[J].綠色科技，2018（6）：54-55.