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文/华测检测环境事业部
摘要: 建立了冷溶剂-
气相色谱质谱联用测定漆包线行业挥发性有机物(VOCs)的方法,解决了该行业高温排放,无法采集有代表性样品的困难。该方法以正十四烷为内标,可同时分析漆包线行业有组织排放的33种VOCs,检出限最低达到0.1mg/m
3。
关键字:冷溶剂;
气质联用;漆包线;挥发性有机物
漆包线是电机、电器和家用电器、电讯、电子仪表电磁绕组的主要和关键原材料,近几年漆包线市场需求量急剧膨胀,行业发展迅猛。近几年,我国漆包线处于高速发展状态,几年前就已经突破60万吨大关,占全球总产量30%以上,处于全球漆包线生产、销售第一位
。但漆包线在生产过程中使用了大量的有毒溶剂和稀释剂(简称混合溶剂),这些挥发性有机物(VOCs)大多以废气方式排放至大气中,严重影响周围环境空
气质量及人群健康。
近年来,国内有不少学者对我国污染源的排放开展了相关的研究工作
[2-3],但针对具体行业尤其是漆包线行业的VOCs测试方法却很少。漆包线行业排放的特点是温度很高,在200℃-300℃之间,排放气大多呈气溶胶状。行业标准
[4]采用的固体吸附-热脱附/
气相色谱-质谱法,但漆包线行业的特征污染物无法完全被吸附管吸收。王宇楠等
[5]提出按照USEPA TO-15A不锈钢采样罐方法
[6],但该方法针对的是环境空气,实际较难解决高温及样品成分复杂的难题。本文以甲醇做为溶剂,在冰水化合物的作用下吸收排放气
气相物,并用
气质联用的分离技术对
气相物中挥发性成分进行分析,可同时定量分析33种典型目标污染物,解决了无法采集有代表性样品的难题,为漆包线行业VOCs检测提供可靠的方法。
1.实验方法
1.1材料与仪器 试剂:甲醇(GC)
仪器:安捷伦7890A/5975C
气质联用仪 色谱柱:HP-INNOWAX(60m*0.250mm*0.25um)
1.2采样方法 采样装置示意图
采样连接管:采用聚四氟乙烯惰性管,接口处可用少许硅胶管,连接管尽量短
空管:收集冷凝水雾与溶胶状物质
甲醇吸收管:内装有10mL甲醇溶液
制冷箱与冰水化合物:制冷箱用于控制与保证室内温度恒定,冰水混合物温度控制在4℃左右
流量计:以0.5L/min的流量,根据现场情况采集5min-30min
1.3测试方法空管加入10mL甲醇浸泡,取1.0mL于进样小瓶,待测;甲醇吸收管各取1.0mL于进样小瓶,待测。
1.4测试条件 He流速:1.0mL/min
升温程序:40℃保持4min,以5℃/min升温至270℃保持14min,直至邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯出峰,共64min
进样口温度:280℃
四极杆温度:150℃
扫描范围:30-500aum,SIM模式
分流比:10:1
2.结果和讨论
2.1典型色谱图1、苯2、正癸烷 3、噻吩 4、甲苯5、正十一烷6、乙苯7、对二甲苯8、正丁醇9、间二甲苯10、邻二甲苯 11、1,3,5-三甲苯 12、苯乙烯 13、1,2,4-三甲苯 14、二甲基甲酰胺15、1,2,3-三甲苯
16、正十四烷(内标)17、乙二醇丁醚 18、1,2,4,5-四甲苯 19、1,2,3,4-四甲苯 20、N-甲基吡咯烷酮 21、萘 22、2,6-二甲酚
23、邻甲酚 24、苯酚25、2,5-二甲酚 26、2,4-二甲酚 27、对间酚28、间甲酚29、2,3-二甲酚30、3,5-二甲酚31、3,4-二甲酚 32、对叔丁基苯酚 33、邻苯二甲酸二甲酯34、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯
2.2漆包线行业主流排放口气相物的定性定量对一个典型样品进行测试,以正十四烷为内标,结合NIST08谱图库进行检索,其定性定量结果如表1所示:
表1 主流排放口气相物的定性定量结果
序号 | 化合物名称 | CAS# | 是否检出/+/- | 归一化含量/% |
1 | 萘 | 91-20-3 | + | 0.205 |
2 | 甲苯 | 108-88-3 | + | 0.425 |
3 | 乙苯 | 100-41-4 | + | 7.800 |
4 | 对二甲苯 | 106-42-3 | + | 9.550 |
5 | 间二甲苯 | 108-38-3 | + | 19.20 |
6 | 邻二甲苯 | 95-47-6 | + | 13.25 |
7 | 对叔丁基苯酚 | 98-54-4 | - | ND |
8 | 邻苯二甲酸二甲酯 | 131-11-3 | + | 1.790 |
9 | 1,2,4,5-四甲苯 | 95-93-2 | + | 0.130 |
10 | 1,2,3,4-四甲苯 | 488-23-3 | + | 0.030 |
11 | 邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯 | 117-81-7 | - | ND |
12 | 苯乙烯 | 100-42-5 | + | 0.550 |
13 | 苯酚 | 108-95-2 | + | 14.55 |
14 | 邻甲酚 | 95-48-7 | + | 0.060 |
15 | 间甲酚 | 108-39-4 | + | 4.090 |
16 | 对甲酚 | 106-44-5 | + | 3.975 |
17 | 2,3-二甲酚 | 526-75-0 | - | ND |
18 | 2,4-二甲酚 | 105-67-9 | - | ND |
19 | 2,5-二甲酚 | 95-87-4 | + | 0.075 |
20 | 2,6-二甲酚 | 576-26-1 | + | 0.050 |
21 | 3,4-二甲酚 | 95-65-8 | - | ND |
22 | 3,5-二甲酚 | 108-68-9 | + | 0.095 |
23 | 正癸烷 | 124-18-5 | + | 0.095 |
24 | 正十一烷 | 1120-21-4 | - | ND |
25 | 乙二醇丁醚 | 111-76-2 | - | ND |
26 | 1,2,3-三甲苯 | 526-73-8 | + | 2.625 |
27 | 1,2,4-三甲苯 | 95-63-6 | + | 11.70 |
28 | 1,3,5-三甲苯 | 108-67-8 | + | 3.185 |
29 | 二甲基甲酰胺 | 68-12-2 | + | 0.085 |
30 | N-甲基吡咯烷酮 | 872-50-4 | - | ND |
31 | 正丁醇 | 71-36-3 | - | ND |
32 | 噻吩 | 110-02-1 | - | ND |
33 | 苯 | 71-43-2 | + | 0.145 |
2.3最低报告下限根据峰值的响应、仪器信噪比及测试的准确性,确认各目标物的最低报告下限,其结果如表2所示:
表2 各目标物的最低报告下限
序号 | 化合物名称 | 最低报告下限(以采集10L样品气,10mL吸收液计算(mg/m3) |
1 | 萘 | 0.1 |
2 | 甲苯 | 0.2 |
3 | 乙苯 | 0.2 |
4 | 对二甲苯 | 0.2 |
5 | 间二甲苯 | 0.2 |
6 | 邻二甲苯 | 0.2 |
7 | 对叔丁基苯酚 | 0.2 |
8 | 邻苯二甲酸二甲酯 | 0.2 |
9 | 1,2,4,5-四甲苯 | 0.2 |
10 | 1,2,3,4-四甲苯 | 0.2 |
11 | 邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯 | 0.2 |
12 | 苯乙烯 | 0.2 |
13 | 苯酚 | 0.3 |
14 | 邻甲酚 | 0.3 |
15 | 间甲酚 | 0.3 |
16 | 对甲酚 | 0.3 |
17 | 2,3-二甲酚 | 0.3 |
18 | 2,4-二甲酚 | 0.3 |
19 | 2,5-二甲酚 | 0.3 |
20 | 2,6-二甲酚 | 0.3 |
21 | 3,4-二甲酚 | 0.3 |
22 | 3,5-二甲酚 | 0.3 |
23 | 正癸烷 | 0.3 |
24 | 正十一烷 | 0.3 |
25 | 乙二醇丁醚 | 0.3 |
26 | 1,2,3-三甲苯 | 0.4 |
27 | 1,2,4-三甲苯 | 0.4 |
28 | 1,3,5-三甲苯 | 0.4 |
29 | 二甲基甲酰胺 | 0.5 |
30 | N-甲基吡咯烷酮 | 0.5 |
31 | 正丁醇 | 0.5 |
32 | 噻吩 | 0.5 |
33 | 苯 | 0.8 |
3.结论 从以上结果可以看出,乙苯、二甲苯、苯酚、甲酚、三甲苯是漆包线行业排放的特征污染物。本方法操作简便、定量准确,适合漆包线行业污染源排放的VOCs检测。
参考文献2015年中国漆包线行业现状研究分析与发展趋势预测报告.中国产业调研网,2015
沈旻嘉,郝吉明,王丽涛.
中国加油站VOC排放污染现状及控制.环境科学,2006年08期
刘金凤,赵静,李湉湉,白郁华,刘兆荣.
我国人为源挥发性有机物排放清单的建立.中国环境科学.2008年06期
HJ734-2014 固定污染物废气 挥发性有机物的测定 固相吸附-热脱附/
气相色谱-质谱法
王宇楠,叶代启,林俊敏,叶炽德,付名利.漆包线行业挥发性有机物(VOCs)排放特征研究.中国环境科学,2012,32(6):980~987
EPA.Compendium method TO-15,determination of volatile organic compounds(VOCs)in air collected in specially-prepared can isters and analyzed by gas chromatography/mass spectrometry.1999:10-14