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維護(hù)臭氧層減少運(yùn)用四氯化碳
一種新的水中礦物油測(cè)量方法
曹文祺
(國(guó)度規(guī)范物質(zhì)研討中心北京 100013)
摘要
四氯化碳是一種能毀壞臭氧層的化學(xué)物質(zhì),應(yīng)該逐漸減少其運(yùn)用量。目前水中礦物油的丈量辦法——紅外光度法要用四氣化碳溶劑,應(yīng)思索一種取代方式。這里推薦一種新的水中礦物油丈量辦法:己烷萃取——熒光剖析法。
關(guān)鍵詞維護(hù)臭氧層己烷萃取熒光剖析法
1為了維護(hù)臭氧層,應(yīng)該逐漸減少運(yùn)用四氯化碳
地球上的臭氧(O)是大氣層的一個(gè)組成成分,90%集中在間隔地外表15至50公里的大氣層中。固然其散布范圍很廣,但折合成規(guī)范大氣壓狀態(tài),卻僅有幾毫米的厚度。就是這樣一個(gè)臭氧層,像一把頂天立地的龐大維護(hù)傘,它吸收了來自太陽的對(duì)生物有害的紫外線輻射,維護(hù)了地球上千千萬萬種生物的生息繁衍。
但是在1978年,美國(guó)科學(xué)家在南極上空發(fā)現(xiàn)了臭氧空泛,繼而又進(jìn)一步證明了毀壞臭氧層的主要物質(zhì)就是氟氯烴類化學(xué)物質(zhì),如致冷劑、噴霧劑、清洗劑原料等,英文縮寫為CFC。這其中當(dāng)然也包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常常運(yùn)用的氟氯烴類有機(jī)溶劑,如四氯化碳等等。1989年中國(guó)參與維護(hù)臭氧層國(guó)際條約,1991年簽署《蒙特利爾議定書》。隨著興隆國(guó)度1994年1月1日中止運(yùn)用“哈龍"(毀壞臭氧層的一類物質(zhì),滅火劑的主要原料),國(guó)際上耗費(fèi)臭氧層物質(zhì)的消費(fèi)和運(yùn)用量急劇減少,而中國(guó)消費(fèi)、運(yùn)用的耗費(fèi)臭氧層物質(zhì)卻從每年4萬余噸上升到了10萬余噸,簡(jiǎn)直占到全球此類物質(zhì)總量的1/2。
前面提到的耗費(fèi)臭氧層物質(zhì)(英文縮寫ODS)包括六大類,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用的四氯化碳便是其中之一。我國(guó)的四氯化碳年產(chǎn)量約為3萬多噸,占中國(guó)ODS總量的30%,主要用處是作為清洗劑和化學(xué)試劑運(yùn)用。比方往常通常采用的水中礦物油的丈量辦法:四氯化碳萃取——紅外光度法。該辦法的操作過程是:用四氯化碳萃取水中油類物質(zhì),測(cè)定出總萃取物量,再用凈化柱除去動(dòng)、植物油等,從而測(cè)定出礦物油的量。在上述實(shí)驗(yàn)過程中,運(yùn)用了四氯化碳這一耗費(fèi)臭氧層物質(zhì),不只直接對(duì)人體安康構(gòu)成要挾,而且毀壞了環(huán)境——耗費(fèi)臭氧層。試想,以一個(gè)水樣要中止3次平行測(cè)定來預(yù)算,要用去約150毫升(折合約240克質(zhì)量)的四氯化碳,這還沒有包括工作規(guī)范溶液的制備等。水中礦物油的監(jiān)測(cè)是環(huán)境維護(hù)和水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作中的重要項(xiàng)目,展開這個(gè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)點(diǎn),在全國(guó)數(shù)以千計(jì),僅丈量油份一項(xiàng),將會(huì)用掉大量的四氯化碳。除此之外,四氯化碳作為一種性能良好的有機(jī)溶劑,普遍應(yīng)用于各類實(shí)驗(yàn)室:溶劑萃取、化學(xué)反響介質(zhì),重結(jié)晶及脫脂等化學(xué)操作過程都常常用到它。在上述種種運(yùn)用過程中的揮發(fā)、灑漏以及不應(yīng)有的廢液處置方式等等,四氯化碳進(jìn)入大氣中的量,絕對(duì)不可輕視,而關(guān)于臭氧層的毀壞作用也就不可思議了。
維護(hù)地球,維護(hù)環(huán)境,維護(hù)臭氧層,都必需從點(diǎn)滴做起,從每件事情做起。為了維護(hù)和管理環(huán)境而中止的監(jiān)測(cè)工作,決不應(yīng)該再次對(duì)環(huán)境構(gòu)成新的毀壞與污染。因而,必需盡快選擇一種新的油份丈量辦法,避開四氯化碳的運(yùn)用,這是維護(hù)臭氧層的央求,也是剖析化學(xué)工作者責(zé)無旁貸的義務(wù)。
2推薦一種新的水中礦物油丈量辦法
據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)材料引見11,運(yùn)用己烷(GHis)為萃取溶劑,然后在熒光剖析儀上中止丈量,是一種有利于維護(hù)環(huán)境的很好的水中礦物油丈量辦法。萃取劑己烷,是含有6個(gè)碳的直鏈烷烴,也是一種性能優(yōu)秀的有機(jī)溶劑,關(guān)于動(dòng)、植物油及礦物油有溶解性,同時(shí)與水的互不溶解性又很強(qiáng),這樣就使得用己烷為萃取劑回收水中油份時(shí),萃取率將是令人非常稱心的。更重要的一點(diǎn)是:己烷無毒無害,不毀壞環(huán)境,不耗費(fèi)臭氧層。關(guān)于己烷萃取——熒光剖析法丈量水中礦物油,俄羅斯有著非常勝利的閱歷。俄羅斯也是一個(gè)地域?qū)拸V的國(guó)度,散布在其全國(guó)的環(huán)境維護(hù)和水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn),為數(shù)眾多。在1993~1996年期間,由機(jī)構(gòu)組織全國(guó)40多家單位(散布在其全國(guó)各地)中止了幾種水中礦物油剖析辦法的比對(duì)實(shí)驗(yàn),最后得出結(jié)論:在目前并存的各種測(cè)油辦法中,以熒光剖析辦法最為煩瑣,靈活度高,所用試劑對(duì)環(huán)境不構(gòu)成二次污染。該辦法萃取水樣過程中,分別用堿、酸溶液處置萃取物,除掉了絕大局部酸、堿性極性物質(zhì),使其對(duì)丈量的干擾降低到程度;關(guān)于纖維、紙加工廠及食品加工企業(yè)等的強(qiáng)污染廢水,在上述處置辦法之外,有時(shí)需求經(jīng)過一次氧化鋁層析柱的凈化,以便比擬地除掉干擾測(cè)定的雜質(zhì)。
上述熒光剖析法中所運(yùn)用的儀器為近年來新研制的熒光剖析儀,它采用大功率脈沖氬燈,檢測(cè)器為帶有光電穩(wěn)定電路設(shè)計(jì)的光電倍增管,內(nèi)置的數(shù)據(jù)處置系統(tǒng)能夠存儲(chǔ)工作曲線、計(jì)算被測(cè)物的量值、扣除本底值。該熒光剖析儀關(guān)于礦物油的丈量下限為0.005毫克/升,丈量范圍可至50毫克/升。而且操作時(shí)己烷用量少、剖析時(shí)間短。
該儀器為便攜式,可接汽車蓄電池為工作電源,適合野外現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用。關(guān)于河流、湖泊等水系監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)來說,是一種快、好、省的選擇。
綜上所述,己烷萃取——熒光剖析法丈量水中礦物油,完好可以滿足目前國(guó)內(nèi)水質(zhì)監(jiān)測(cè)范疇的理論應(yīng)用的需求,所用試劑對(duì)人體安康無損傷,對(duì)環(huán)境不構(gòu)成污染,與現(xiàn)行的幾種水中礦物油丈量辦法相比擬,的確是值得倡導(dǎo)的好辦法。
依據(jù)《關(guān)于耗費(fèi)臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》中ODS類物質(zhì)淘汰時(shí)間表,經(jīng)濟(jì)興隆國(guó)度1996年1月1日中止消費(fèi)和運(yùn)用四氯化碳1,關(guān)于展開中國(guó)度來說,這一進(jìn)程雖說能夠推延10年,但也應(yīng)該非常地注重起來,及早提上議事日程,盡早做技術(shù)準(zhǔn)備工作。今年第11屆《議定書》締約國(guó)大會(huì)將在北京召開,一定會(huì)對(duì)我國(guó)禁用、研討“毀壞臭氧層物質(zhì)"起到很大的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)
1.俄羅斯國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法TOCT27384-81。
2.《中國(guó)保護(hù)臭氧層行動(dòng)》國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局主編,總第35期。
一.全自動(dòng)便攜式紫外測(cè)油儀用途:
適用于地表水、地下水、海水中的石油類的全自動(dòng)檢測(cè)分析。
二.符合標(biāo)準(zhǔn):
符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“HJ970-2018水質(zhì) 石油類的測(cè)定 紫外分光光度法(試行)" ,根據(jù)HJ970-2018標(biāo)準(zhǔn),在 pH≤2 的條件下,樣品中的油類物質(zhì)被正己烷萃取,萃取液經(jīng)無水硫酸鈉脫水,再經(jīng)硅酸鎂吸附除去動(dòng)植物油類等極性物質(zhì)后,于 225 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,石油類含量與吸光度值符合朗伯-比爾定律。
三、技術(shù)指標(biāo)
1. 檢出限:DL<0.02mg/L(測(cè)量11次空白計(jì)算3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差)
2. 檢出濃度:0.001mg/L
3. 重復(fù)性:RSD≤1%(2-20mg/L油樣測(cè)定11次)
4. 準(zhǔn)確度誤差:<±2%
5. 分辨 率: 0.001mg/L
6. 相關(guān)系數(shù):R>0.999(0、2、4、8、12、16mg/L)
7. 掃描速度:?jiǎn)尾ㄩL(zhǎng)掃描0.5秒鐘/次
8. 測(cè)量波長(zhǎng):225 nm
9. 波數(shù)準(zhǔn)確度和重復(fù)性:±0.5cm-1
10. 檢測(cè)時(shí)間: 小于6min
11. 萃取試劑和透光率:正己烷225nm透光率大于 90%
12. 分離方式:萃取、分離筒、除水膜三次分離;
13. 水樣體積:在10-500mL或在10-1000mL之間任意選??;自動(dòng)測(cè)量、讀取水樣體積;
14. 體積輸入:儀器自動(dòng)讀取自動(dòng)代入計(jì)算;
15. 測(cè)量范圍:0-100000mg/L,超量程自動(dòng)稀釋;
16. 電池工作時(shí)間:8小時(shí)
17. 儀器外箱尺寸:420(L)×300(B)×600(H)mm,重量≤25kg
四、全自動(dòng)便攜式紫外測(cè)油儀技術(shù)特點(diǎn)
1. 全自動(dòng)化:樣品不轉(zhuǎn)移直接上機(jī)萃取,全自動(dòng)體積測(cè)量、試劑添加、萃取、除水過濾、測(cè)量、排液、清洗。
2. 健康安全:萃取等操作無須人員的參與,不和試劑接觸,保證人員的健康安全;
3. 高精度自動(dòng)注射器:試劑0-600ml任意設(shè)置, 自帶反沖洗功能,無交叉污染,超濃度自動(dòng)稀釋,自動(dòng)配質(zhì)控樣標(biāo)樣,自動(dòng)一鍵定標(biāo)做曲線;
4. 一鍵定標(biāo):采用標(biāo)準(zhǔn)紫外油類標(biāo)準(zhǔn)濾光片可以進(jìn)行一鍵定標(biāo),多次校正不用試劑,同時(shí)單點(diǎn)和多點(diǎn)自動(dòng)檢測(cè)自動(dòng)校正,方便快捷;
5. 一鍵完成:開機(jī)一鍵完成水樣檢測(cè),中間無須其它操作,減少操作人員的工作量.
6. 核心油水分離技術(shù):不銹鋼分離器,防堵破乳油水分離膜,有效過濾面積φ35mm以上,雙膜分離替代無水硫酸鈉,儀器換膜有聲光報(bào)警提示;
7. 內(nèi)置11.6寸觸控電腦終端, Windows全操作系統(tǒng)控制,USB、藍(lán)牙、WiFi等接口具有遠(yuǎn)程智能處理信息、儲(chǔ)存、打印等功能;
8. 自帶刻度凹底采樣萃取瓶不殘留試劑或使用市售采樣瓶,采用效率高速度快的滾筒立體式磁力攪拌正反萃??;
9. 紫外紅外測(cè)油儀雙系統(tǒng)一鍵切換軟件,有軟件著作證書,半自動(dòng)和全自動(dòng)操作一鍵切換;
10. 可以進(jìn)行全自動(dòng)總油石油類或動(dòng)植物油檢測(cè),自動(dòng)顯示硅酸鎂剩余量;
11. 故障自檢:開機(jī)自動(dòng)檢測(cè)前處理系統(tǒng),自動(dòng)檢測(cè)主機(jī),故障聲光報(bào)警;
12. 自動(dòng)分離,試劑余量自動(dòng)檢測(cè)顯示余量;
13. 儀器整體為拉桿箱式,可隨應(yīng)急車在戶外現(xiàn)場(chǎng)使用同時(shí)也可在實(shí)驗(yàn)室操作;
14. 充電儲(chǔ)能:采用鋰電池,一次充電使用≥8 h,可連接汽車電源或220V常規(guī)電源,測(cè)量時(shí)間不受限制;
15. 多通道陶瓷旋轉(zhuǎn)閥和注射泵直接相接,中間不需要用管線連接,減少交叉污染,減少清洗試劑的用量。
16. 儀器小巧、方便攜帶,適用于野外操作使用。一個(gè)箱子包含萃取器和主機(jī),試劑瓶,采樣萃取瓶,不接受兩個(gè)的箱子,不便于野外工作