【doc】用KD濃縮器提純氣相色譜分析所用的有機(jī)溶劑

1、用k-d濃縮器提純氣相色譜分析所用的有機(jī)溶劑第9卷第4期1994年12月廣州環(huán)境科學(xué)guangzhouhuanjingkexuevo1.9.no.dec.i994用kd濃縮器提純氣相色譜分析所用的有機(jī)溶劑鄺耀坤(廣州市輝境監(jiān)剝中一站摘要盎文通過(guò)對(duì)幾種有機(jī)溶劑提純方法比鞍.提出了適占車(chē)實(shí)驗(yàn)室條件的kd濃縮器提純氣相色譜分析所用有機(jī)落劑的原理,操作,實(shí)例效果.所用有機(jī)溶f純度提高后.對(duì)延長(zhǎng)昂貴的色譜儀使用壽命,提高分析質(zhì)量,節(jié)省人力財(cái)力有一定作用.關(guān)鍵詞kd濃縮器有機(jī)化臺(tái)物溶劑純化氣相色譜分析所用有機(jī)溶劑提純的必要性無(wú)論是化學(xué)分析或是儀器分折,對(duì)于樣品所需接觸的溶劑,介質(zhì),試劑的選擇t一直都是確立

2、某個(gè)可行的分析方法所必須首先認(rèn)真研究和船決的問(wèn)題.特別是氣相色譜法分析環(huán)境樣品時(shí).不但對(duì)所用溶劑有所選擇.對(duì)其純度及其中雜質(zhì)的含量也必須符合相應(yīng)的要求1.1市售有機(jī)溶劑的雜質(zhì)對(duì)氣相氣譜分析的影響市售的有機(jī)溶劑,由于各生產(chǎn)廠家所用的原材料,生產(chǎn)工藝等不同,即使是同樣級(jí)別的同一種溶劑,它們所含雜質(zhì)種類(lèi)和雜質(zhì)含量,是可能有差別的.甚至級(jí)別較高的有機(jī)溶劑t如優(yōu)級(jí)純,超級(jí)純,光學(xué)純等.雖然它們都完全符合中國(guó)化學(xué)試劑國(guó)家(部)標(biāo)準(zhǔn),:但其中某些微量雜質(zhì),對(duì)氣相色譜法分析環(huán)境樣品.有可能會(huì)產(chǎn)生不同程度的干擾,有時(shí)甚至?xí)耆谏w需要分析的荇染物,麗且這些干擾物往往在中國(guó)化學(xué)試劑國(guó)家(部)標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有標(biāo)出.或者未

3、能準(zhǔn)確定性這類(lèi)情況在我們的實(shí)際工作中已屢見(jiàn)不鮮.1.2分析方法的要求在環(huán)境分析中常遇到的水,氣,土壤,糧食,作物等樣品.由于其中的污染物含量極低,一般在ppm至ppb級(jí),甚至更低.鑒于所用的分析方法的檢出限和氣相色譜儀的靈敏度的限制,在分析過(guò)程中經(jīng)常需要對(duì)樣品中的污染物進(jìn)行萃取,濃縮后,再取一定量的萃取液或濃縮液注入氣相色譜儀進(jìn)行分析.在濃縮過(guò)程中,溶劑的雜質(zhì),干擾物也同時(shí)被濃縮.若不預(yù)先排除溶劑中的干擾物,將給定性,定量分析帶來(lái)困難另外.配制環(huán)境監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的濃度都較低,也必須把所用有機(jī)溶劑中的干擾物盡量排除.1.3色譜儀檢測(cè)器的要求對(duì)于電子捕獲檢測(cè)器,通過(guò)其中的溶劑要求不含水分和親電子性的

4、雜質(zhì),對(duì)火焰光度和氮磷檢測(cè)器,要求溶劑中不含氮,硫,磷等有機(jī)物.否則會(huì)干擾分析結(jié)果的準(zhǔn)確性.特別是高沸點(diǎn)化合物,容易凝聚在電子捕獲的放射源上,而影響其靈敏度,直至失效.更換放射源是很復(fù)雜的過(guò)程一為了盡量延長(zhǎng)儀器壽命,發(fā)揮貴重儀器應(yīng)有的作用,對(duì)使用的有機(jī)溶劑的要求較高.2有機(jī)溶劑的一般提純方法2.1蒸餾法:是最常用的方法,分常壓和減壓蒸餾兩種.該法對(duì)與所提純的溶劑沸點(diǎn)較接近的雜質(zhì)不易除去2.2分餾法:實(shí)際上是多次蒸餾的手續(xù)裝在一支分餾柱內(nèi)完成,提純?nèi)軇┬Ч日麴s法高得多,此法也分常壓和減壓兩種.30廣州環(huán)境科學(xué)2.3柱層析法:是簡(jiǎn)便快速的方法,只要把經(jīng)活化的吸附劑裝入柱內(nèi),讓溶劑連續(xù)通過(guò)層折柱,

5、雜質(zhì)就可能被吸附而除去,不需加熱,但也可能引進(jìn)新的干擾物.24化學(xué)反應(yīng)法:是讓溶劑中的雜質(zhì)與某些試劑反應(yīng).生成新的物質(zhì)與溶劑分離后再進(jìn)行蒸餾或分餾.但反應(yīng)過(guò)程往往可能產(chǎn)生復(fù)雜的副產(chǎn)物,可能給以后的蒸餾,分餾法提純帶來(lái)困難.3kd濃縮器提純有機(jī)溶劑3.1kd濃縮器kd濃縮器裝配如圖l所示.其中尾管有刻度.一般有5,lo毫升兩種規(guī)格,可以定容;蒸餾瓶有100,250,500毫升三種規(guī)格;分餾柱有一球,二球,三球三種,稱(chēng)為斯耐德式柱,還有維格式柱,有一刺,二刺,三刺三種最新式的是三球式斯耐德柱.該裝置濃縮方式分常壓和減壓兩種,可以在45以下濃縮正已烷,石油醚等管管3.2用kd濃縮器提純有機(jī)溶劑的原理

6、用kd濃縮器提純有機(jī)溶劑主要是利用舒餾原理.因該裝置有一支帶剌或帶球的分餾柱.柱內(nèi)氣液兩相有較大的接觸面,較一般球形.氣泡式和填料式分餾柱氣阻大,從而增9卷期大了分餾柱的回流量,柱的理論塔板數(shù)也較前述的一般分餾柱大.另外,采用減壓方式提純有機(jī)溶劑時(shí),除操作溫度可以降低外.由于改變了壓力.可使在常壓蒸餾,分餾難以除去的雜質(zhì)有可能被除去.由于kd張縮器是全玻璃系統(tǒng),只要使用前把備部件洗滌干凈,在反復(fù)蒸餾,濃縮,分餾,回收同一種有機(jī)溶劑的過(guò)程,可確保被提純?nèi)軇┵|(zhì)量穩(wěn)定,被提純?nèi)軇┑募兌葍?yōu)于蒸餾法和柱層析法等所提純的溶劑.3.3操作a.先用5硝酸浸泡過(guò)的kd濃縮器各部件.用水沖洗干凈,然后用要提純的有

7、機(jī)溶劑把各部件洗滌一次.待有機(jī)溶劑揮發(fā)干后按圖1所示裝配固定,使帶刻度的尾管絕大部分浸于水浴中.b.打開(kāi)蒸餾瓶上方的玻璃塞,倒入要提純的有機(jī)溶劑,至蒸餾瓶容積l/2.蓋緊玻璃塞c.開(kāi)啟電源使水潛加熱升溫,同時(shí)開(kāi)冷卻水待分餾柱內(nèi)第一個(gè)玻璃球微微跳動(dòng)時(shí).開(kāi)啟抽氣泵,調(diào)節(jié)抽氣量,使分餾柱內(nèi)是高的玻璃球微微跳動(dòng).待餾出液以每秒24滴速度滴入接收瓶時(shí)停止水浴升溫,調(diào)節(jié)溫控裝置使水溫恒定.d.若用機(jī)械泵抽氣減壓分餾,為避免溶劑,水,酸等蒸氣吸入泵體內(nèi)而降低泵的效率和損壞泵內(nèi)機(jī)件,在接收瓶與泵之間應(yīng)接裝緩沖瓶和吸附塔吸附塔內(nèi)可選擇粒狀氫氧化鈉,分子篩,活性碳等作吸附劑.用緩沖瓶可調(diào)節(jié)所需壓力及使分餾裝置內(nèi)壓

8、力不會(huì)突然變化e.若需知道分餾裝置系統(tǒng)內(nèi)壓力.可在緩沖瓶處加裝真空壓力計(jì)若需求出菜一壓力下溶劑的沸點(diǎn),或?yàn)榻档腿軇┑姆逐s沸點(diǎn).求出所需壓力,可通過(guò)圖2的壓力溫度關(guān)系曲線查出_其用法是,用一把直尺,通過(guò)已知的兩個(gè)數(shù)據(jù),與直尺相交的第三個(gè)數(shù)據(jù)即是我們所需要求的數(shù)據(jù).機(jī)械泵可把壓力降到24毫9卷4期鄺耀坤:用kd濃縮器提純氣相色譜分析所用的有機(jī)溶劑3j米汞柱,水泵可把壓力降至l230毫米汞柱一般高沸點(diǎn)的有機(jī)化合物,當(dāng)壓力降至2o毫米汞柱時(shí),其沸點(diǎn)要比常壓下的沸點(diǎn)低l00200c.a壓力毫米汞掛)圖2壓力溫度關(guān)系圖f.用少量餾出液洗滌接收瓶23次后,繼續(xù)進(jìn)行蒸餾,取出接收瓶前須先停止抽氣.接收瓶不能用

9、平底燒瓶代替.可用吸濾瓶或厚壁試管作接收瓶,以策安全.g.將接收瓶的餾出液100毫升濃縮至l0毫升或1毫升(視樣品分析時(shí)萃取液用量及需濃縮的倍數(shù)而定),取5l0微升進(jìn)入已具分析樣品條件的氣相色譜1義進(jìn)行檢驗(yàn).若無(wú)干擾被測(cè)組分的雜質(zhì)峰出現(xiàn),則在以上分餾過(guò)程各操作條件下餾出的有機(jī)溶劑可作處理樣品用.經(jīng)kd濃綿器提純石油醚津縮十倍譜圖4提純效果比較(以石油醚為例)本實(shí)驗(yàn)室在參加全國(guó)糧食污染調(diào)查研究課題時(shí),采用了本方法提純了樣品考核及大量糧食樣品分析時(shí)所使用的石油醚.在采用本方法提純石油醚之前.本實(shí)驗(yàn)室曾采用蒸餾法和層析柱法對(duì)石油醚進(jìn)行提純處理.結(jié)果不理想.后改用kd濃縮器提純法,效果極好.上述幾種方

10、法提純石油醚在ovl7?qfl梧的色譜圖詳見(jiàn)圖3.采用kd濃縮器提純法,除了對(duì)未使用的有機(jī)溶劑提純后符臺(tái)要求外,對(duì)已使用來(lái)作回流萃取樣品的石油醚,在kd濃縮器作濃縮處理的餾出液,甚至經(jīng)色譜分析后的樣品廢液再倒人kd濃縮器的蒸餾瓶中,經(jīng)分餾回收的石油醚,經(jīng)色譜檢定,亦完全符合分析的要求.由于本實(shí)驗(yàn)室采用kd濃縮器,使用過(guò)的石油醚得到充分的回收利用,減少了石油醚廢液對(duì)環(huán)境的污染,也節(jié)省了人力和物力.個(gè)分析方法及分析過(guò)程的準(zhǔn)確度與試劑的雜質(zhì)干擾有直接關(guān)系,由于本實(shí)驗(yàn)窒所用的石油醚純度高,基本無(wú)雜質(zhì)干擾,在參加全國(guó)糧食污染調(diào)查研究課題的未知樣品考接時(shí).本實(shí)驗(yàn)室的考核成績(jī)優(yōu)秀,在廣東地區(qū)數(shù)家參加考核的實(shí)

11、驗(yàn)室中,本實(shí)驗(yàn)室報(bào)出的考核結(jié)果最接近考核樣品的標(biāo)準(zhǔn)值,詳見(jiàn)表l一吾n,圖3幾種提純方法石油醚色譜圖經(jīng)柱層析法提純石油醒未經(jīng)濃縮普圈每;鼉吩32廣?州環(huán)境科學(xué)表1實(shí)驗(yàn)室考核結(jié)果一覽表(摘錄j單位:毫克/公斤g卷蝴洼相對(duì)t嗣差,備洼廈標(biāo)準(zhǔn)值項(xiàng)樂(lè)筆音附加由于氣相色譜分析法是利用色譜柱對(duì)試樣中的不同物質(zhì)進(jìn)行層析分離后,經(jīng)檢測(cè)器產(chǎn)生電訊號(hào),再進(jìn)行放大,記錄的過(guò)程.所以不同的色譜分析方法(包括用不同的色譜柱和檢測(cè)器).對(duì)有機(jī)溶劑的純度,雜質(zhì)種類(lèi)及其水平的限制是不同的同一純度的有機(jī)溶劑.在某一分析方法,可能完全沒(méi)有雜質(zhì)干擾埠出現(xiàn);但在另一分析方法,可能有多種明顯的雜質(zhì)干擾峰出現(xiàn)各實(shí)驗(yàn)室如果按某個(gè)提純方法未能

12、達(dá)到理想要求時(shí).應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體條件,再選用其他方法,直至達(dá)到理想為止5參考文獻(xiàn)1化工部化學(xué)試劑質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心,化學(xué)試劑質(zhì)量的檢測(cè)技術(shù)和方法.】087:52中華人民共和國(guó)國(guó)家進(jìn)出口商品檢驗(yàn)局.農(nóng)藥殘量氣相色譜法北京:中國(guó)對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易出版社.1986:523壘國(guó)糧食農(nóng)藥污染調(diào)查技術(shù)組.全國(guó)糧食農(nóng)藥污染惆查的方法設(shè)計(jì)與研究子譚題報(bào)告.北京:中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站,i9g4:3poringthe0rgalljcsolventwhichisusedtoanalysethegasehromatobyiticaeisofkdconcentrationscrubberkhan#yap西accordingtocomparingafewpuringmethodsonorganicsolvent,thisessayputsforwardthetenet,operationtexampleresutsoforganicsoventwhichneededbykdconcentrationscrubberwhichissujttothelaboratoryconditionsduringanalysingthegaschromato