特定有机污染物的测定_41页.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,二、特定有机污染物的测定,(一),苯系物,苯系物通常包括苯，甲苯，乙苯，邻、间、对位的二甲苯，异丙苯，苯乙烯八种化合物。,苯系物常采用,气相色谱法,或,气相色谱质谱法测定,1.气相色谱分析法,1)原理与分类,也叫色层分析法，是一种,分离、分析,多组分混合物极其有效的方法。,（动画）,两相：,CaCO,3,固定相（固体、液体）,石油醚流动相（液体、气体,）,色谱法分类：按两相所处状态分为：,气相色谱,液相色谱,气（,称为载气,）固色谱,气液（,称为固定液,）色谱,液（,称为载液,）固色谱,液液色谱,它是,基于,：不同物质在互不相溶的相对运动,的两相中具有,不同,的,分配系数,，当这些物,质随流动相运动时，就在两相之间进行反,复多次分配，使原来分配系数只有微小差,异的组分得到很好分离，依次进入检测器测定，达到分离分析各组分的目的,（动画）,分离原理,分离原理,分配系数,K=（C,固,）/（,C,流,）,K,值有差异是分离的前提条件,分离原理,2）,气相色谱,仪,结构流程,1-载气钢瓶；2-减压阀；,3-净化干燥管；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；7-进样器；8-色谱柱；9-热导检测器；10-放大器；11-温度控制器；12-记录仪；,载气系统,进样系统,色谱柱检测系统,温控系统,载气系统：,使载气以一定速度通过各系统，常用：,H,2,和,N,2,，,根据检测器选择,进样系统：,将样品引入汽化室，由进样器和汽化室组成,气体进样器（六通阀）：,推拉式和旋转式两种。试样首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样气体进入分离柱；,分离系统：,核心是色谱柱（不锈钢或玻璃管内填充固定相（决定组分能否分离）,固定相：,固体(,吸附剂)：活性炭、硅胶、高分子多孔小球。主要用来分析气体,液体,（固定液）：涂在一种具有一定粒度,表面多孔的载体上（,担体,）真正起分离作用的是固定液，担体性质也对分离有一定影响,担体：,硅藻土（101、6201等）和非硅藻土（玻璃微球）,固定液：,高沸点有机化合物，按它与被测组分的作用力的大小分为：极性、中等极性、非极性和氢键型固定液。根据相似相溶原理选择，分析极其复杂样品时，一般用混合固定液,检测系统,：,色谱仪的眼睛。,由检测器（换能装置）、,放大器、显示记录三部分组成；,被色谱柱分离后的组分依次进入检测器，按其浓度或质量随时间的变化，转化成相应电信号，经放大后记录和显示，给出色谱图（色谱流出曲线）；,检测器：,广谱型,对所有物质均有响应；,专属型,对特定物质有高灵敏响应；,常用的检测器：热导检测器、氢火焰离子化检测器；,1）热导池（,TCD）,：,基于不同的组分具有不同的,导热系数,而对组分进行测定。,TCD,主要由：池体（铜或不锈钢）、热敏元件（热敏电阻、铼钨丝等）、和检测电路组成,TCD,检测器的灵敏度（,S,c,）,与通过热丝的电流（桥流）、载气的性质和池体温度有关：桥流越大，,S,c,越高；载气导热系数越大越好；池体与热丝温差越大越好（一般,T,d,T,c,）,主要由：离子头、离子室、,气体供应三部分组成，三,种气体的流量对检测器,的灵敏度有影响，通过实验,选择,FID,主要对碳氢化合物灵敏，,是一种选择性检测器,2）,氢火焰离子化检测器（,FID）,：,利用氢气燃烧产生的高温使被测组分发生电离（离子化），产生的正负离子经收集产生一个与进入检测器组分量呈正比的电流，经放大由记录仪记录可进行定量分析。,氢焰检测器的原理,(1)当含有机物,CnHm,的载气由喷嘴喷出进入火焰时，在,C,层发生裂解反应产生自由基：,CnHm,CH,(2),产生的自由基在,D,层火焰中与外面扩散进来的激发态原子氧或分子氧发生如下反应：,CH+O CHO,+,+e,(3),生成的正离子,CHO,+,与火焰中大量水分子碰撞而发生分子离子反应：,CHO,+,+H,2,O H,3,O,+,+CO,A,区：预热区,B,层：点燃火焰,C,层：热裂解区：,温度最高,D,层：反应区,3）电子捕获检测器（,ECD,）,：,也是一种离子化检测器，在,射线的轰击下完成离子化，由电极、电源、放射源组成，通常用高纯氮作载气，检测过程如下：,放射源,载气：,N,2,N,2,+,+e,基流,载气+样品（含电负性元素）：,AB+e AB,-,+E,或,AB+e A+B,-,E,或,AB+e A,-,+B E,复合：,N,2,+,+,AB,-,N,2,+AB,射线,电子捕获,注意：只有含电负性元素的组分才能产生电子捕获，,ECD,是一种选择性检测器，用于检测农药残留、硝基化合物、含硫化合物,温度控制系统,温度是色谱分离条件的重要选择参数；,气化室、分离室、检测器三部分在色谱仪操作时均需控制温度；,气化室：保证液体试样瞬间气化；,检测器：保证被分离后的组分通过时不在此冷凝；,分离室：准确控制分离需要的温度。当试样复杂时，分离室温度需要按一定程序控制温度变化，各组分在最佳温度下分离；,检,测,器,汽化室,3）色谱分离条件的选择,固定相：,决定组分能否分离,柱温（,T,c,）：,T,c,高,K,值降低，分离不好，但传质速率快，分析周期短。一般,T,c,选在等于或略低于各组分平均沸点，若组分沸程大于80100，应采用“程序升温”,载气和载气流速：,其它：,柱长、柱内径、担体粒度、固定液配比、进样时间和进样量、汽化温度等,h,峰高,半峰宽,Y,1/2,基线,4）定性定量分析,定性分析：,常用,保留时间,和,加入纯物质增加峰高,法定性,保留时间（,t,R,）：,从进样到柱后出现浓度极大点所用的时间为该组分的保留时间。,固定相和操作条件一定时，每种物质都有确定的,t,R,。,与同样条件下纯物质的,t,R,对照可定性,将纯物质直接加入样品中，若某一峰高增加，表明样品中含有该物质,t,M,t,R,t,R,保留时间,死时间,校正保留时间,定量分析：,在一定条件下，检测器的响应值(,A,i,),与进入检测器的组分量(,m,i,),呈正比,：,m,i,=f,i,A,i,峰面积的测量：,a.,峰高乘半峰宽法,A,i,=1.065hY,1/2,（,峰形对称时采用）,b.,峰高乘平均峰宽,A,i,=h（Y,0.15,+Y,0.85,)/2,(,峰形不对称时采用，,如拖尾峰),h,峰高,半峰宽,Y,1/2,基线,0.85,h,0.15,h定量校正因子（,f,i,）:,单位峰面积代表的组分含量：,f,i,=m,i,/A,i,(m,i,进样量；,A,i,峰面积，与操作条件有关）绝对校正因子,相对校正因子,f,i,:,组分,i,与标准物,S,的绝对校正因子的比值,可见，,f,i,与进样量无关，只与峰面积的比值和进样量的比值有关，常省去“相对”二字,f,i,可查文献也可自己测定，测定方法如下：,准确称取一定量待测组分和标准物（选样品中某一组分或另加）的纯物质（色谱纯），混匀后于选定操作条件下进样分析，测定各组分的峰面积，代人上述公式计算,f,i,。,使用时注意：,A.,因同一检测器对不同组分灵敏度不同，每一组分有一校正因子,B.,不同检测器对同一组分灵敏度不同，同一组分在不同检测器上,的,f,i,不同,C.,同一组分，标准物质不同，,f,i,不同,定量方法,A,归一化法：适于所有组分都出峰且需测定每一组分含量；,B,外标法-标准曲线法：该法不用校正因子。但对进样量和操作条件要求严格,做,A-C,或,Ah,曲线,C.,内标法：适于样品中组分不能全出峰，或只需测定样品中某一组分或几个组分含量时使用,测定方法：准确称取一定量内标物（样品中不存在，其峰位于待测组分附近）和待测样品，混匀后进样分析，测峰面积，代入下列公式计算：,标物重,样品重,5)高效(压、速)液相色谱简介,是在气相色谱的基础上发展起来的。其流动相是液体，但基本操作和定性定量方法与气相色谱相同，因其流动相（载液）流经色谱柱时受到较大阻力，需用高压泵输送，故称为高压液相色谱,特点：分析热不稳定高沸点有机物；固定相、流动相性质均可变应用范围广；改变流动相性质可改变出峰顺序(正向、反向色谱),紫外可见、荧光、差示折光,2、顶空气相色谱法测定水样中的苯系物,（二）挥发性卤代烃,挥发性卤代烃主要指三卤代烃、四氯化碳等。,各种卤代烃均有特殊气味和毒性，可通过皮肤接触、呼吸或饮水进入人体。,测定水样中卤代烃的方法,顶空气相色谱法,（,HS-GC）P129,图2-50色谱图,吹脱捕集气相色谱法（,P&T-GC）,顶空气相色谱-质谱法（,HSGC-MS）,（三）氯苯类化合物,氯苯类化合物有,12,种异构体,氯苯类化合物主要来源于染料、制药、农药、油漆和有机合成等工业废水。,采用气相色谱法可对水样中各种氯苯化合物分别进行定性和定量分析。,1.氯苯的测定,CS,2,萃取、,K-D,浓缩、,GC,分离、,FID,测定,2.氯苯类化合物的测定,石油醚萃取、磺化分离、,GC,分离,、,ECD,测定,（四）挥发性有机污染物（,VOCs,）,WHO,定义：,凡在标准状态（273,K，101.325kPa）,下，蒸气压大于0.13,kPa,的有机物（不包括有机金属化合物和有机酸类）为挥发性有机化合物。,测定方法,气相色谱法,N,2,吹脱、吸附捕集、加热脱附,反吹、,GC,分离、,FID,测定,气相色谱-质谱法,（,GC-MS）,第九节：底质（沉积物）监测,底质监测的意义和目的,样品采集：,断面与水质重合，采样点在水质垂线正下方，枯水期采样,样品制备：,脱水 筛分,分解：,监测项目不同分解方法不同,1、消解：硝酸，王水,2、水浸：,3、有机溶剂提取：,污染物测定：,测定项目见书137-138页,第,十节：活性污泥性质的测定,菌胶团：,是细菌及其分泌的胶质物质组成的细小颗粒，是活性污泥的主体,污泥沉降比：,将,混匀的曝气池活性污泥混合液迅速倒进,1000,mL,量筒中至满刻度，静置,30,分钟，则沉降污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比（,%,），又称污泥沉降体积（,SV,30,），,以,mL,/L,表示。,污泥浓度：,1,升曝气池污泥混合液所含干污泥的重量称为污泥浓度。用重量法测定，以,g/L,或,mg/L,表示。该指标也称为悬浮物浓度（,MLSS,）。,污泥体积指数,（,SVI,）,：,指曝气池污泥混合液经,30,min,沉降后，,1,g,干污泥所占的体积（以,mL,计）,活性污泥性质的测定,书,142-143页：,作业：,32、,34,方案设计：,欲了解宿舍楼生活污水的达标排放情况，请拟订一个监测方案。,思考题：,29、30、,35、37、38,作 业,征求意见：,请谈谈你,对监测课的看法和要求？,写上姓名、班级、学,号,