油类分析中四氯化碳的回收利用

肖 霏，晏 苹，谭 东 ，张样盛

(永川区环境监测站，重庆 永川 402160)

油类分析中四氯化碳的回收利用

肖 霏，晏 苹，谭 东 ，张样盛

(永川区环境监测站，重庆 永川 402160)

环境监测分析中四氯化碳用作水中油类萃取剂，多年来已有几种回收利用含油四氯化碳的研究方法。文章运用旋转蒸发(常压)法进行废液回收，对标准样品的测定结果令人满意，并验证了该方法在环境监测分析工作中的环境效益和经济效益。

四氯化碳；回收；利用；旋转蒸发(常压)法；环境和经济效益

四氯化碳 (carbon tetrachloride，CCl4)为无色、不易燃的液体，具氯仿的微甜气味，沸点76～77℃，易挥发，其蒸气有毒，处理困难，对环境污染大，是破坏臭氧层的主要物质之一。实验分析中常用四氯化碳作为水中油的萃取剂，已有不少文献对四氯化碳的回收利用进行了研究。本文通过几种方法比较，结合环境监测工作实际，探索研究提高试剂回收率和回收效率的方法，力求取得环境保护、经济效益双赢。

1 回收方法的选定

根据资料[2-3]和实验结果，几种回收方法比较见表1。

表1 含油四氯化碳几种回收方法比较

日常环境监测分析中废液成分较单一，简单蒸馏可满足实验需要。由于绘制标准曲线所用四氯化碳量较少，为提高试剂回收率和回收效率，考虑采用旋转蒸发仪回收方法对分开收集的地表水和废水分析废液进行回收。由于减压蒸馏冷凝温度低，不好操控，故选用常压法进行回收。

2 四氯化碳的回收实验

2.1 实验原理

溶解于萃取剂四氯化碳中的油类物质，其沸点通常在200℃以上，而四氯化碳的沸点为76～77℃。利用旋转蒸发仪在恒温水浴加热条件下，使四氯化碳在旋转烧瓶内形成薄膜，增大蒸发面积，加速其扩散蒸发。同时，在高效冷却器作用下，迅速液化，快速、高效回收。

2.2 仪器及试剂

4cm石英比色皿；RE‐52A旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)；OIL460红外测油仪(北京·华夏科创)；7890A气相色谱仪(Agilent Technologies).

市售四氯化碳(天津化学试剂厂,分析纯)；实验收集的油类萃取废液(地表水 、废水、标准溶液) 。

2.3 实验步骤

(1) 针对不同组分和浓度的测油废液，分类收集含油废液。包括地表水分析废液、废水分析废液、标准曲线绘制废液。

(2)安装旋转蒸发仪，连接高效蛇形冷凝装置，检查气密性。首次加液至旋转烧瓶的2/3处，注意操作在通风橱中进行。

(3) 水浴锅中注入纯水(防止水垢)，连接旋转烧瓶，开启加热按钮，水浴温度控制在90℃左右，调节适宜的旋转速度，依次对收集的地表水分析废液、废水分析废液、标准曲线绘制废液进行蒸发回收，并分别收集存放。

(4) 待旋转烧瓶内还有少量余液时，通过专门加料口加入废液，连续蒸馏。由于实验所收集的废液成分较单一，废水多为动植物油、石油类，一般无挥发性干扰杂质，故再次加料时无须停止加热和旋转，亦无须中断收集馏出液。

2.4 实验结果

对3种不同废液进行回收实验，结果见表2。

表2 旋转蒸发(常压)法回收实验结果 (mg/L)

结果表明，标准曲线绘制废液不能被提纯优化，可能是其中含有易挥发干扰物质，故不能回收利用。其余两种废液纯化效果较好。

3 质量验证

为进一步验证经蒸馏回收的地表水、废水分析用四氯化碳质量，特设计验证实验。

3.1 空白扫描

对市售试剂、地表水和废水分析回收试剂分别进行空白扫描，纯化后的试剂空白扫描曲线圆滑、规整，均好于市售试剂(图1～图4)。

3.2 色谱扫描

对市售试剂、地表水和废水分析回收试剂分别进行色谱ECD(电子捕获检测器)和FID(氢火焰离子化检测器)扫描，检验回收试剂的纯度和品质。

图5～图8为ECD图谱，从图中可以看出，与市售试剂相比，回收试剂并无除四氯化碳以外的含电负性基团的物质存在。

图9～图11为FID图谱，从图中可以看出，与市售试剂相比，回收试剂未出现其他含碳氢类化合物的杂质峰，即不含油类化合物。

由色谱ECD和FID分析结果可以得出，回收试剂与市售试剂无明显区别，纯度一致，对四氯化碳进行回收利用的方法可行。

3.3 质控样测定

用市售四氯化碳和回收的四氯化碳为溶剂分别绘制标准曲线，并分别对国家标样所提供的标准样品进行质控样测定，测定结果见表3。

表3 质控样测定验证及结果比较 (mg/L)

用两种试剂测定的质控样结果均在真值52.1±2.8mg/L内，相较市售试剂，废液回收的四氯化碳实验误差更小，回收纯化效果好。

4 环境经济效益分析

旋转蒸发(常压)法蒸馏回收废四氯化碳的回收率可达75%～80%。每蒸馏500mL废液用时约20min，大大提高了回收效率。2015年重庆市永川区监测站全年四氯化碳用量为150瓶(500mL/瓶)，其中标准曲线绘制与质控样测定等使用12瓶(单独回收)，项目分析使用138瓶，扣除实验耗损，实际收集项目分析废液约90瓶，按最低回收率75%计算，2015年全年回收利用四氯化碳67.5瓶(净含量33.75L，四氯甲烷密度1.595g/cm3，净重约53.8kg)，按市场售价85元/瓶计算，除去回收成本约15元/瓶，可节约试剂经费4725元；按照一般废物处置费用25元/kg计算，可减少四氯化碳处置费用1345元。由此可见采用旋转蒸发(常压)法蒸馏回收废四氯化碳，全年可减少废液处置33.75L，节省费用6070元，具有较好的环境经济效益。

5 结论

(1)由于地表水和废水分析废液回收效果一致，此两种废液可合并回收利用。

(2)标准曲线绘制废液暂不考虑回收，单独收集存放与蒸馏余液一同送处理站处理。

(3)旋转蒸发(常压)法蒸馏回收地表水和废水分析废四氯化碳效果明显，兼具环境效益和经济效益，在环境监测分析中可推广运用。

[1] 国家环保总局. 水和废水分析方法(第四版增补版)[M].北京：中国环境科学出版社，2008：541-545.

[2] 王晓燕，滕世洪. 水中油萃取剂四氯化碳的回收利用[J].分析仪器，2004(4)：37-39.

[3] 刘青龙，黄雅莉. 实验室有机试剂的回收利用[J] .中国资源综合利用，2009(1)：22-23.

Recycling and Reuse of Carbon Tetrachloride in the Process of Testing Oils

XIAO Fei，YAN Ping，TAN Dong，ZHANG Yang-sheng

(Yongchuan Environmental Monitoring Station, Yongchuan Chongqing 402160, China)

Carbon tetrachloride is used as extractant of oil in water in environmental monitoring and analysis. There were several recycling methods of oily carbon tetrachloride over the years. Rotating distillation (atmospheric pressure) method was applied to recycle waste liquid. The determination results of standard samples were satisfied to prove that this method was environmentally and economically beneficial.

CCl4; Recycling; reuse; Rotating distillation(atmospheric pressure); environmental and economic benefit

2016-07-27

肖霏(1983-)，女，汉族，工程师，理学学士。主要从事环境监测工作。

X703

A

1673-9655(2017)01-0068-05