气相色谱法测定制药废水中挥发性有机污染物

赵婷婷,田星,辛长波,武跃

(辽宁师范大学化学化工学院,大连 116029)

气相色谱法测定制药废水中挥发性有机污染物

赵婷婷,田星,辛长波,武跃

(辽宁师范大学化学化工学院,大连 116029)

采用气相色谱法,并通过保留时间定性,内标法定量,对某制药厂废水及经化学预处理后水样中挥发性有机污染物分别进行选择性定性定量检测.结果表明:此方法能快速检测出制药废水中含苯系物、硝基苯类化合物和酚类化合物共九种挥发性有机污染物.同时检测出经化学预处理后水样中有机物种类及含量大幅降低.

气相色谱法;苯系物;硝基苯类化合物;酚类化合物

1 前言

挥发性有机物属有毒污染物是重要的化工溶剂及原料,是染料合成、油漆涂料、塑料、农药及医药制造等的中间体,在生产过程中常常因转化不彻底而残留,随废弃物排入水中,从而造成地表水和地下水污染.因而在环境检测领域中,对有机污染物的监测控制具有一定的现实意义.挥发性有机污染物具有共同的特点是沸点低、极易挥发,多采用气相色谱进行测定.气相色谱法以其高效、简便、灵敏、准确等特点,在废水的指标分析中发挥着日益重要的作用.

本文结合某制药厂排出废水及经化学预处理后水样为实例就苯系物、二硝基苯类和硝基氯苯类化合物、挥发酚类化合物进行选择性检测分析.采用常规检测手段 -气相色谱分离、保留时间定性、内标法定量对经溶剂萃取后的制药废水样品及经化学预处理后水样中挥发性有机污染物进行检测分析.

2 实验部分

2.1 实验仪器

气相色谱仪:日本岛津 GC-16A;离心机、125mL分液漏斗、25mL刻度具塞试管、微量注射器 10μL;载气:高纯氮气.

2.2 实验试剂

甲醇、乙酸乙酯、乙醚、苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、对二硝基苯、间二硝基苯、邻二硝基苯、对硝基氯苯、间硝基氯苯、邻二甲酚、间二甲酚、邻二氯酚、苯酚、氯化钠均为分析纯;二硫化碳:气相色谱法测定时不得检出苯系物;混合酸:硫酸磷酸 2+1;无水硫酸钠:在 300℃灼烧 2h备用;盐酸溶液 (0.1 mol/L):取 8.3mL浓盐酸用纯水稀释到 100mL.

2.3 色谱条件

2.3.1 苯系物色谱条件

检测器:氢火焰离子化检测器;固定相:3%有机皂土 +2.5%DNP固定液涂于 60～80目101白色担体;色谱柱:长 2m,内径 3mm螺旋形不锈钢柱;固定液:有机皂土;邻苯二甲酸二壬酯 (DNP,分析纯);载体:101白色担体 (60～80目);检测器温度 160℃;气化室温度 200℃;色谱柱温 70℃;载气流量:选择分辨度的要求为R1/2＞1.0;样品进样量 2μL.

2.3.2 硝基苯类化合物色谱条件

检测器:电子捕获检测器;色谱柱:OV-17+OV-1长 2m,内径 3mm硬质玻璃;检测器温度 250℃;气化室温度 250℃;色谱柱温 160℃;载气流量:选择分辨度的要求为 R1/2＞1.0;样品进样量 0.2μL.

2.3.3 酚类化合物色谱条件

检测器:电子捕获检测器;色谱柱:OV-17+OV-1长 2m,内径 3mm硬质玻璃;检测器温度 250℃;气化室温度 250℃;色谱柱温 160℃;载气流量:选择分辨度的要求为 R1/2＞1;样品进样量 0.2μL.

2.4 样品溶液的制备

2.4.1 苯系物的萃取

取洁净的水样 100mL,置于 125mL分液漏斗中,加盐酸调节 pH呈酸性,加 2～4g氯化钠,溶解后,加 10.0mL二硫化碳,振荡 3min,静止分层,弃去水相,萃取液经无水硫酸钠脱水后,浓缩至 1.0mL供色谱分析.

2.4.2 硝基苯类化合物的萃取

取洁净的水样 100mL,置于 125mL分液漏斗中,加入 5mL乙酸乙酯,振荡 3min,静止分层.分出乙酸乙酯层,再加入 5mL苯,振荡3min.静止分层后,将苯层分出,将乙酸乙酯与苯合并.萃取液经无水硫酸钠脱水后,浓缩至1.0mL供色谱分析.

2.4.3 酚类化合物的萃取

取洁净的水样 100mL,置于 125mL分液漏斗中,加入 10mL乙醚,振荡 3min,静止分层,弃去水相.萃取液经无水硫酸钠脱水后,浓缩至1.0mL供色谱分析.

3 结果与讨论

3.1苯系物组分分析综合图按照 2.4.1项所述方法,制备苯系物混合标准溶液、处理前后水样的样品溶液,按 2.3.1项所述苯系物色谱条件测定,色谱图见 3.1.以保留时间定性,内标法定量,测定结果见表 3.1.

图 3.1 苯系物组分分析综合图

曲线 1:苯系物标准色谱图 曲线 2:处理前原水中苯系物色谱图曲线 3:处理后水中苯系物色谱图

表 3.1苯系物组分综合分析

经气相色谱分离后,以未知组分与标准组分的保留时间为定性依据,判定制药废水中含有苯、甲苯、乙苯三种苯系物.采用内标法定量,制药废水处理前后有机物含量进行对比,计算出经化学预处理后三种苯系物去除率分别为100%、88.3%、100%.

3.2硝基苯类化合物组分分析综合图

按照 2.4.2项所述方法,制备硝基苯类化合物混合标准溶液、处理前后水样的样品溶液,按 2.3.2项所述硝基苯类化合物色谱条件测定,色谱图见 3.2.以保留时间定性,内标法定量,测定结果见表 3.2.

图 3.2 硝基苯类化合物组分分析综合图

曲线 1:硝基苯类化合物标准谱图 曲线2:处理前原水中硝基苯类化合物谱图 曲线3:处理后水中硝基苯类化合物谱图

表 3.2硝基苯类化合物组分综合分析

经气相色谱分离后,以未知组分与标准组分的保留时间为定性依据,判定制药废水中含有对二硝基苯、间二硝基苯、对硝基氯苯、间硝基氯苯四种硝基苯类化合物.采用内标法定量,制药废水处理前后有机物含量进行对比,计算出经化学预处理后四种硝基苯类化合物去除率分别为 99.25%、100%、100%、100%.

3.3酚类化合物组分分析综合图

按照 2.4.3项所述方法,制备酚类化合物处理前后水样的样品溶液,按 2.3.3项所述酚类化合物色谱条件测定,色谱图见 3.3.以保留时间定性,内标法定量,测定结果见表 3.3.

图 3.3酚类化合物组分分析综合图

曲线 1:处理前原水中酚类化合物谱图曲线 2:处理后水中酚类化合物谱图

表 3.3酚类化合物组分综合分析

经气相色谱分离后,以未知组分与标准组分的保留时间为定性依据,判定制药废水中含有间二甲酚、苯酚两种酚类化合物.采用内标法定量,制药废水处理前后有机物含量进行对比,计算出经化学预处理后两种酚类化合物去除率分别为 87.11%、100%.

4 结论:

本文采用常规检测手段 -气相色谱分离、保留时间定性、内标法定量对经溶剂萃取后的某制药厂废水样品中苯系物、二硝基苯类和硝基氯苯类化合物、挥发酚类化合物进行检测分析.结果表明 (见表 4.1):采用气相色谱法共检测出制药废水样品中含 9种有机污染物及其含量,分别为苯、甲苯、乙苯、对二硝基苯、间二硝基苯、对硝基氯苯、间硝基氯苯、对二甲酚、苯酚;并对经化学预处理后水样中 9种污染物的含量进行检测,结果表明:制药废水经化学预处理后,其中原含有的苯、乙苯、间二硝基苯、对硝基氯苯、间硝基氯苯、苯酚 6种有机污染物去除率均接近 100%.其余甲苯、对二硝基苯、对二甲酚 3种有机污染物的含量符合国家允许排放浓度.黑龙江环境通报,2003,27(1):73-74.

表 4.1 制药废水处理前后测试结果比较

[3]孙润泰,陈敏,于波,王永革.气相色谱法测定水源水中硝基氯苯类化合物结果分析[J].中国卫生工程学,2004,1(3):149.

[4]董敏茹,胡延光.气相色谱毛细管柱测量废水中苯系物[J].应用化工,,2004,33(4):44-48.

[1]武跃,刘大令,齐迎,高兴波,李炜.铁炭微电解 -Fenton试剂法处理含硝基苯废水的研究[J].辽宁师范大学学报,2008,31(2):192-195.

[2]王敏,孙彤,于丽彦.气相色谱法测定水中的酚类物质[J].

Determ ination of Volatile Organic Pollutants in Pharmaceutical Wastewater by Gas Chromatography

ZHAO Ting-ting,T IAN Xing,X IN Chang-bo,WU Yue
(College of Chemistry and Chemical Engineering,LiaoningNormalUniversity,Dalian,116029,China)

In this paper,gas chromatography,and through the retention time qualitative and quantitative internal standard against a pharmaceutical factory chemically pre-treated waste water and water samples of volatile organic pollutants in the selective qualitative and quantitative testing.The results showed that:thismethod can quickly detect the benzene content in pharmaceutical wastewater compounds,nitro compounds,and phenolic compounds in a total of nine kinds of volatile organic pollutants.At the same time to detect chemically pre-treated water samples of the types and content of organic matter greatly reduced.

Gas chromatography;benzene;nitrobenzene compounds;phenolic compounds.

O175.29 < class="emphasis_bold">文献标识码:A文章编号:

1008-2395(2010)06-0036-04

2009-09-07

武跃 (1958-),男,教授,Email:wuyue@lnnu.edu.cn