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【摘要】本文采用极性毛细管色谱柱顶空气相色谱法进行工业废水中各微量组份含量的测定。此过程较好使用了色谱分析技术,为聚甲醛生产提供了快速、准确的分析数据,为工艺控制及工艺优化提供指导。
【关键词】毛细管色谱柱 工业废水 聚甲醛
聚甲醛装置工业废水中的微量组分甲缩醛、三聚甲醛、甲醇、二氧五环、苯等影响着聚甲醛废水处理及达标排放。这些组分的分析对生产过程产品反应效率、产品质量控制以及废水产生、废水后处理达到环保指标
回收或排放有着重要意义[1,2]。
通常采用直接进样色谱法和顶空色谱毛细柱法对甲缩醛、三聚甲醛、甲醇等微量组分进行分析。前种方法中主要采用注射器进样,FID检测,此方法分析对色谱仪进样口污染较严重,分析误差较大。与直接进样色谱法相比,顶空进样可以减少废水中杂质组分的影响。毛细管色谱柱顶空气相色谱法[3]进行工业废水中甲缩醛、三乙胺、甲醇、三聚甲醛、苯、二氧五环等微量组分含量的测定较好使用了色谱分析技术,为聚甲醛生产提供了快速、准确的分析数据,为工艺控制及工艺优化提供指导。
1 实验部分
1.1 实验仪器与试剂
Agilent7890A气相色谱仪:配有分流\不分流进样口,氢火焰离子检测器,安捷伦7694E顶空进样器,Agileng ChemStation3.0工作站;
色谱柱:HP-5柱,30m、0.53mm,美国安捷伦科技公司生产
载气:He,纯度99.999%;
FID检测器气体:H2,纯度99.999%;洁净空气(除去油和其他有机成分);
所用试剂甲缩醛、三乙胺、苯、三聚甲醛、二氧五环均为国产分析纯,甲醇为国产色谱纯,超纯水为普析通用GW-UP仪器自制取得
1.2 气相色谱条件
1.2.1?顶空进样器条件
顶空进样器条件:样品加压压力15psi,样品加热温度90℃,定量环温度95℃,传输线温度100℃,平衡时间15min。
1.2.2?气相色谱仪条件
进样口温度: 200℃;
柱箱温度:初始温度45℃,以1℃\min升至60℃;以90℃\min升至200℃保持5min。
检测器温度: FID 250℃;尾吹气流量:30 mL/min
流速:He 2mL/min;H2 30mL/min;洁净空气,流速:300mL/min 1.3 分析测定1.3.1?试验方法
以超纯水为溶剂,配置浓度各为500 ug/ l的甲缩醛、三乙胺、甲醇、苯、二氧五环、三聚甲醛的混合标准母液,稀释三种不同浓度(50 ug/l,100 ug/l,150 ug/l)混合标样,分别取上述混合标样1mL于20mL顶空瓶中,按照1.2色谱条件进行分离测定,以出峰面积为纵坐标,样品质量为横坐标,绘制标准曲线。
1.3.2?定性和定量分析
在1.2色谱条件下,对标准气进行多次分析,利用绝对保留时间进行定性分析,采用外标法进行定量计算。
2 结果与讨论
2.1 试验条件的优化
2.1.2?平衡时间的优化
设定顶空样品平衡温度为90℃,分别测定平衡时间为5、10、15、20、30和40min时的顶空气样。结果表明,响应信号信号随着平衡时间的延长而增大,平衡时间超过15min后变化趋于平缓,表明两相之间达到平衡态,故选择平衡时间为15min。
2.1.3?标准色谱图(定性分析)
用5种物质的混合标样在设定的实验条件下进行分析,得到混合标准溶液的色谱图(图2.1a),样品的色谱图见图2.1b。由图2.1a可以看出甲缩醛、甲醇、苯、二氧五环、三聚甲醛可以得到很好的分离,各组分的保留时间见表2.1。
2.2 方法性能的考察
为验证方法的准确性,对标准样品进行多次验证,试验的回归方程、相关系数、回收率及相对标准偏差见表2.2。分析结果表明,6种物质分离较好,相对标准偏差(RSD,n=5)小于3.5%,表明本方法测定结果稳定可靠。
2.3 标准样品测定
本研究方法对聚甲醛生产废水处理场进口及出口废水,分别测定其各组分含量,见表2.3。
3 结论
(1)建立了极性毛细管色谱柱顶空气相色谱法测定工业废水中各组份含量的分析方法。
(2)通过分析得出,用气相色谱法分析聚甲醛工业废水组分,准确度高,精密度好,分析速度快,操作简单。色谱工作站的应用,避免了繁琐的人工计算,数据实现了自动化。
参考文献
[1] 吴步军.国内聚甲醛的生产现状与市场分析[J] .广东化工 ,2008 ,10 (35) : 3-5
[2] 王明菊 ,王亚 .多聚甲醛的生产工艺及技术进展[J] .四川化工 ,2009 ,4 : 26-28
[3] 王方 ,王伟 ,尹吉泰 ,路福平 .顶空固相微萃取-气相色谱-质谱对玫瑰香葡萄酒挥发性成分的研究 [J] .现代仪器 ,2007 ,22 (3):65-67
作者简介
侯丽( 1972—),女,高级工程师,现任神宁集团煤化工公司质检计量中心生产主管。
【关键词】毛细管色谱柱 工业废水 聚甲醛
聚甲醛装置工业废水中的微量组分甲缩醛、三聚甲醛、甲醇、二氧五环、苯等影响着聚甲醛废水处理及达标排放。这些组分的分析对生产过程产品反应效率、产品质量控制以及废水产生、废水后处理达到环保指标
回收或排放有着重要意义[1,2]。
通常采用直接进样色谱法和顶空色谱毛细柱法对甲缩醛、三聚甲醛、甲醇等微量组分进行分析。前种方法中主要采用注射器进样,FID检测,此方法分析对色谱仪进样口污染较严重,分析误差较大。与直接进样色谱法相比,顶空进样可以减少废水中杂质组分的影响。毛细管色谱柱顶空气相色谱法[3]进行工业废水中甲缩醛、三乙胺、甲醇、三聚甲醛、苯、二氧五环等微量组分含量的测定较好使用了色谱分析技术,为聚甲醛生产提供了快速、准确的分析数据,为工艺控制及工艺优化提供指导。
1 实验部分
1.1 实验仪器与试剂
Agilent7890A气相色谱仪:配有分流\不分流进样口,氢火焰离子检测器,安捷伦7694E顶空进样器,Agileng ChemStation3.0工作站;
色谱柱:HP-5柱,30m、0.53mm,美国安捷伦科技公司生产
载气:He,纯度99.999%;
FID检测器气体:H2,纯度99.999%;洁净空气(除去油和其他有机成分);
所用试剂甲缩醛、三乙胺、苯、三聚甲醛、二氧五环均为国产分析纯,甲醇为国产色谱纯,超纯水为普析通用GW-UP仪器自制取得
1.2 气相色谱条件
1.2.1?顶空进样器条件
顶空进样器条件:样品加压压力15psi,样品加热温度90℃,定量环温度95℃,传输线温度100℃,平衡时间15min。
1.2.2?气相色谱仪条件
进样口温度: 200℃;
柱箱温度:初始温度45℃,以1℃\min升至60℃;以90℃\min升至200℃保持5min。
检测器温度: FID 250℃;尾吹气流量:30 mL/min
流速:He 2mL/min;H2 30mL/min;洁净空气,流速:300mL/min 1.3 分析测定1.3.1?试验方法
以超纯水为溶剂,配置浓度各为500 ug/ l的甲缩醛、三乙胺、甲醇、苯、二氧五环、三聚甲醛的混合标准母液,稀释三种不同浓度(50 ug/l,100 ug/l,150 ug/l)混合标样,分别取上述混合标样1mL于20mL顶空瓶中,按照1.2色谱条件进行分离测定,以出峰面积为纵坐标,样品质量为横坐标,绘制标准曲线。
1.3.2?定性和定量分析
在1.2色谱条件下,对标准气进行多次分析,利用绝对保留时间进行定性分析,采用外标法进行定量计算。
2 结果与讨论
2.1 试验条件的优化
2.1.2?平衡时间的优化
设定顶空样品平衡温度为90℃,分别测定平衡时间为5、10、15、20、30和40min时的顶空气样。结果表明,响应信号信号随着平衡时间的延长而增大,平衡时间超过15min后变化趋于平缓,表明两相之间达到平衡态,故选择平衡时间为15min。
2.1.3?标准色谱图(定性分析)
用5种物质的混合标样在设定的实验条件下进行分析,得到混合标准溶液的色谱图(图2.1a),样品的色谱图见图2.1b。由图2.1a可以看出甲缩醛、甲醇、苯、二氧五环、三聚甲醛可以得到很好的分离,各组分的保留时间见表2.1。
2.2 方法性能的考察
为验证方法的准确性,对标准样品进行多次验证,试验的回归方程、相关系数、回收率及相对标准偏差见表2.2。分析结果表明,6种物质分离较好,相对标准偏差(RSD,n=5)小于3.5%,表明本方法测定结果稳定可靠。
2.3 标准样品测定
本研究方法对聚甲醛生产废水处理场进口及出口废水,分别测定其各组分含量,见表2.3。
3 结论
(1)建立了极性毛细管色谱柱顶空气相色谱法测定工业废水中各组份含量的分析方法。
(2)通过分析得出,用气相色谱法分析聚甲醛工业废水组分,准确度高,精密度好,分析速度快,操作简单。色谱工作站的应用,避免了繁琐的人工计算,数据实现了自动化。
参考文献
[1] 吴步军.国内聚甲醛的生产现状与市场分析[J] .广东化工 ,2008 ,10 (35) : 3-5
[2] 王明菊 ,王亚 .多聚甲醛的生产工艺及技术进展[J] .四川化工 ,2009 ,4 : 26-28
[3] 王方 ,王伟 ,尹吉泰 ,路福平 .顶空固相微萃取-气相色谱-质谱对玫瑰香葡萄酒挥发性成分的研究 [J] .现代仪器 ,2007 ,22 (3):65-67
作者简介
侯丽( 1972—),女,高级工程师,现任神宁集团煤化工公司质检计量中心生产主管。