維護(hù)臭氧層減少運(yùn)用四氯化碳

一種新的水中礦物油測(cè)量方法

曹文祺

（國(guó)度規(guī)范物質(zhì)研討中心北京 100013)

摘要

四氯化碳是一種能毀壞臭氧層的化學(xué)物質(zhì)，應(yīng)該逐漸減少其運(yùn)用量。目前水中礦物油的丈量辦法——紅外光度法要用四氣化碳溶劑，應(yīng)思索一種取代方式。這里推薦一種新的水中礦物油丈量辦法：己烷萃取——熒光剖析法。

關(guān)鍵詞維護(hù)臭氧層己烷萃取熒光剖析法

1為了維護(hù)臭氧層，應(yīng)該逐漸減少運(yùn)用四氯化碳

地球上的臭氧（O）是大氣層的一個(gè)組成成分，90%集中在間隔地外表15至50公里的大氣層中。固然其散布范圍很廣，但折合成規(guī)范大氣壓狀態(tài)，卻僅有幾毫米的厚度。就是這樣一個(gè)臭氧層，像一把頂天立地的龐大維護(hù)傘，它吸收了來(lái)自太陽(yáng)的對(duì)生物有害的紫外線(xiàn)輻射，維護(hù)了地球上千千萬(wàn)萬(wàn)種生物的生息繁衍。

但是在1978年，美國(guó)科學(xué)家在南極上空發(fā)現(xiàn)了臭氧空泛，繼而又進(jìn)一步證明了毀壞臭氧層的主要物質(zhì)就是氟氯烴類(lèi)化學(xué)物質(zhì)，如致冷劑、噴霧劑、清洗劑原料等，英文縮寫(xiě)為CFC。這其中當(dāng)然也包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常常運(yùn)用的氟氯烴類(lèi)有機(jī)溶劑，如四氯化碳等等。1989年中國(guó)參與維護(hù)臭氧層國(guó)際條約，1991年簽署《蒙特利爾議定書(shū)》。隨著興隆國(guó)度1994年1月1日中止運(yùn)用“哈龍"(毀壞臭氧層的一類(lèi)物質(zhì)，滅火劑的主要原料)，國(guó)際上耗費(fèi)臭氧層物質(zhì)的消費(fèi)和運(yùn)用量急劇減少，而中國(guó)消費(fèi)、運(yùn)用的耗費(fèi)臭氧層物質(zhì)卻從每年4萬(wàn)余噸上升到了10萬(wàn)余噸，簡(jiǎn)直占到全球此類(lèi)物質(zhì)總量的1/2。

前面提到的耗費(fèi)臭氧層物質(zhì)（英文縮寫(xiě)ODS）包括六大類(lèi)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用的四氯化碳便是其中之一。我國(guó)的四氯化碳年產(chǎn)量約為3萬(wàn)多噸，占中國(guó)ODS總量的30%，主要用處是作為清洗劑和化學(xué)試劑運(yùn)用。比方往常通常采用的水中礦物油的丈量辦法：四氯化碳萃取——紅外光度法。該辦法的操作過(guò)程是：用四氯化碳萃取水中油類(lèi)物質(zhì)，測(cè)定出總萃取物量，再用凈化柱除去動(dòng)、植物油等，從而測(cè)定出礦物油的量。在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，運(yùn)用了四氯化碳這一耗費(fèi)臭氧層物質(zhì)，不只直接對(duì)人體安康構(gòu)成要挾，而且毀壞了環(huán)境——耗費(fèi)臭氧層。試想，以一個(gè)水樣要中止3次平行測(cè)定來(lái)預(yù)算，要用去約150毫升（折合約240克質(zhì)量）的四氯化碳，這還沒(méi)有包括工作規(guī)范溶液的制備等。水中礦物油的監(jiān)測(cè)是環(huán)境維護(hù)和水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作中的重要項(xiàng)目，展開(kāi)這個(gè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在全國(guó)數(shù)以千計(jì)，僅丈量油份一項(xiàng)，將會(huì)用掉大量的四氯化碳。除此之外，四氯化碳作為一種性能良好的有機(jī)溶劑，普遍應(yīng)用于各類(lèi)實(shí)驗(yàn)室：溶劑萃取、化學(xué)反響介質(zhì)，重結(jié)晶及脫脂等化學(xué)操作過(guò)程都常常用到它。在上述種種運(yùn)用過(guò)程中的揮發(fā)、灑漏以及不應(yīng)有的廢液處置方式等等，四氯化碳進(jìn)入大氣中的量，絕對(duì)不可輕視，而關(guān)于臭氧層的毀壞作用也就不可思議了。

維護(hù)地球，維護(hù)環(huán)境，維護(hù)臭氧層，都必需從點(diǎn)滴做起，從每件事情做起。為了維護(hù)和管理環(huán)境而中止的監(jiān)測(cè)工作，決不應(yīng)該再次對(duì)環(huán)境構(gòu)成新的毀壞與污染。因而，必需盡快選擇一種新的油份丈量辦法，避開(kāi)四氯化碳的運(yùn)用，這是維護(hù)臭氧層的央求，也是剖析化學(xué)工作者責(zé)無(wú)旁貸的義務(wù)。

2推薦一種新的水中礦物油丈量辦法

據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)材料引見(jiàn)11，運(yùn)用己烷(GHis)為萃取溶劑，然后在熒光剖析儀上中止丈量，是一種有利于維護(hù)環(huán)境的很好的水中礦物油丈量辦法。萃取劑己烷，是含有6個(gè)碳的直鏈烷烴，也是一種性能優(yōu)秀的有機(jī)溶劑，關(guān)于動(dòng)、植物油及礦物油有溶解性，同時(shí)與水的互不溶解性又很強(qiáng)，這樣就使得用己烷為萃取劑回收水中油份時(shí)，萃取率將是令人非常稱(chēng)心的。更重要的一點(diǎn)是：己烷無(wú)毒無(wú)害，不毀壞環(huán)境，不耗費(fèi)臭氧層。關(guān)于己烷萃取——熒光剖析法丈量水中礦物油，俄羅斯有著非常勝利的閱歷。俄羅斯也是一個(gè)地域?qū)拸V的國(guó)度，散布在其全國(guó)的環(huán)境維護(hù)和水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)，為數(shù)眾多。在1993~1996年期間，由機(jī)構(gòu)組織全國(guó)40多家單位（散布在其全國(guó)各地)中止了幾種水中礦物油剖析辦法的比對(duì)實(shí)驗(yàn)，最后得出結(jié)論：在目前并存的各種測(cè)油辦法中，以熒光剖析辦法最為煩瑣，靈活度高，所用試劑對(duì)環(huán)境不構(gòu)成二次污染。該辦法萃取水樣過(guò)程中，分別用堿、酸溶液處置萃取物，除掉了絕大局部酸、堿性極性物質(zhì)，使其對(duì)丈量的干擾降低到程度；關(guān)于纖維、紙加工廠及食品加工企業(yè)等的強(qiáng)污染廢水，在上述處置辦法之外，有時(shí)需求經(jīng)過(guò)一次氧化鋁層析柱的凈化，以便比擬地除掉干擾測(cè)定的雜質(zhì)。

上述熒光剖析法中所運(yùn)用的儀器為近年來(lái)新研制的熒光剖析儀，它采用大功率脈沖氬燈，檢測(cè)器為帶有光電穩(wěn)定電路設(shè)計(jì)的光電倍增管，內(nèi)置的數(shù)據(jù)處置系統(tǒng)能夠存儲(chǔ)工作曲線(xiàn)、計(jì)算被測(cè)物的量值、扣除本底值。該熒光剖析儀關(guān)于礦物油的丈量下限為0.005毫克/升，丈量范圍可至50毫克/升。而且操作時(shí)己烷用量少、剖析時(shí)間短。

該儀器為便攜式，可接汽車(chē)蓄電池為工作電源，適合野外現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用。關(guān)于河流、湖泊等水系監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，是一種快、好、省的選擇。

綜上所述，己烷萃取——熒光剖析法丈量水中礦物油，完好可以滿(mǎn)足目前國(guó)內(nèi)水質(zhì)監(jiān)測(cè)范疇的理論應(yīng)用的需求，所用試劑對(duì)人體安康無(wú)損傷，對(duì)環(huán)境不構(gòu)成污染，與現(xiàn)行的幾種水中礦物油丈量辦法相比擬，的確是值得倡導(dǎo)的好辦法。

依據(jù)《關(guān)于耗費(fèi)臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》中ODS類(lèi)物質(zhì)淘汰時(shí)間表，經(jīng)濟(jì)興隆國(guó)度1996年1月1日中止消費(fèi)和運(yùn)用四氯化碳1，關(guān)于展開(kāi)中國(guó)度來(lái)說(shuō)，這一進(jìn)程雖說(shuō)能夠推延10年，但也應(yīng)該非常地注重起來(lái)，及早提上議事日程，盡早做技術(shù)準(zhǔn)備工作。今年第11屆《議定書(shū)》締約國(guó)大會(huì)將在北京召開(kāi)，一定會(huì)對(duì)我國(guó)禁用、研討“毀壞臭氧層物質(zhì)"起到很大的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

1.俄羅斯國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法TOCT27384-81。

2.《中國(guó)保護(hù)臭氧層行動(dòng)》國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局主編，總第35期。

一．全自動(dòng)便攜式紫外測(cè)油儀用途：

適用于地表水、地下水、海水中的石油類(lèi)的全自動(dòng)檢測(cè)分析。

二．符合標(biāo)準(zhǔn)：

符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“HJ970-2018水質(zhì) 石油類(lèi)的測(cè)定 紫外分光光度法（試行）" ，根據(jù)HJ970-2018標(biāo)準(zhǔn)，在 pH≤2 的條件下，樣品中的油類(lèi)物質(zhì)被正己烷萃取，萃取液經(jīng)無(wú)水硫酸鈉脫水，再經(jīng)硅酸鎂吸附除去動(dòng)植物油類(lèi)等極性物質(zhì)后，于 225 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，石油類(lèi)含量與吸光度值符合朗伯-比爾定律。

三、技術(shù)指標(biāo)

1. 檢出限：DL<0.02mg/L(測(cè)量11次空白計(jì)算3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差)

2. 檢出濃度：0.001mg/L

3. 重復(fù)性：RSD≤1%(2-20mg/L油樣測(cè)定11次)

4. 準(zhǔn)確度誤差：<±2%

5. 分辨 率： 0.001mg/L

6. 相關(guān)系數(shù)：R>0.999（0、2、4、8、12、16mg/L）

7. 掃描速度：?jiǎn)尾ㄩL(zhǎng)掃描0.5秒鐘/次

8. 測(cè)量波長(zhǎng)：225 nm

9. 波數(shù)準(zhǔn)確度和重復(fù)性：±0.5cm-1

10. 檢測(cè)時(shí)間: 小于6min

11. 萃取試劑和透光率：正己烷225nm透光率大于 90%

12. 分離方式：萃取、分離筒、除水膜三次分離；

13. 水樣體積：在10-500mL或在10-1000mL之間任意選取；自動(dòng)測(cè)量、讀取水樣體積；

14. 體積輸入：儀器自動(dòng)讀取自動(dòng)代入計(jì)算；

15. 測(cè)量范圍：0-100000mg/L，超量程自動(dòng)稀釋?zhuān)?/p>

16. 電池工作時(shí)間：8小時(shí)

17. 儀器外箱尺寸：420(L)×300(B)×600(H)mm，重量≤25kg

四、全自動(dòng)便攜式紫外測(cè)油儀技術(shù)特點(diǎn)

1. 全自動(dòng)化：樣品不轉(zhuǎn)移直接上機(jī)萃取，全自動(dòng)體積測(cè)量、試劑添加、萃取、除水過(guò)濾、測(cè)量、排液、清洗。

2. 健康安全：萃取等操作無(wú)須人員的參與，不和試劑接觸，保證人員的健康安全；

3. 高精度自動(dòng)注射器:試劑0-600ml任意設(shè)置, 自帶反沖洗功能，無(wú)交叉污染，超濃度自動(dòng)稀釋,自動(dòng)配質(zhì)控樣標(biāo)樣,自動(dòng)一鍵定標(biāo)做曲線(xiàn);

4. 一鍵定標(biāo):采用標(biāo)準(zhǔn)紫外油類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)濾光片可以進(jìn)行一鍵定標(biāo)，多次校正不用試劑，同時(shí)單點(diǎn)和多點(diǎn)自動(dòng)檢測(cè)自動(dòng)校正，方便快捷；

5. 一鍵完成：開(kāi)機(jī)一鍵完成水樣檢測(cè)，中間無(wú)須其它操作,減少操作人員的工作量.

6. 核心油水分離技術(shù)：不銹鋼分離器，防堵破乳油水分離膜，有效過(guò)濾面積φ35mm以上,雙膜分離替代無(wú)水硫酸鈉，儀器換膜有聲光報(bào)警提示；

7. 內(nèi)置11.6寸觸控電腦終端， Windows全操作系統(tǒng)控制，USB、藍(lán)牙、WiFi等接口具有遠(yuǎn)程智能處理信息、儲(chǔ)存、打印等功能；

8. 自帶刻度凹底采樣萃取瓶不殘留試劑或使用市售采樣瓶，采用效率高速度快的滾筒立體式磁力攪拌正反萃取；

9. 紫外紅外測(cè)油儀雙系統(tǒng)一鍵切換軟件，有軟件著作證書(shū)，半自動(dòng)和全自動(dòng)操作一鍵切換； 

10. 可以進(jìn)行全自動(dòng)總油石油類(lèi)或動(dòng)植物油檢測(cè)，自動(dòng)顯示硅酸鎂剩余量；

11. 故障自檢：開(kāi)機(jī)自動(dòng)檢測(cè)前處理系統(tǒng)，自動(dòng)檢測(cè)主機(jī)，故障聲光報(bào)警；

12. 自動(dòng)分離，試劑余量自動(dòng)檢測(cè)顯示余量；

13. 儀器整體為拉桿箱式，可隨應(yīng)急車(chē)在戶(hù)外現(xiàn)場(chǎng)使用同時(shí)也可在實(shí)驗(yàn)室操作；

14. 充電儲(chǔ)能：采用鋰電池，一次充電使用≥8 h，可連接汽車(chē)電源或220V常規(guī)電源，測(cè)量時(shí)間不受限制；

15. 多通道陶瓷旋轉(zhuǎn)閥和注射泵直接相接，中間不需要用管線(xiàn)連接，減少交叉污染，減少清洗試劑的用量。

16. 儀器小巧、方便攜帶，適用于野外操作使用。一個(gè)箱子包含萃取器和主機(jī)，試劑瓶，采樣萃取瓶，不接受兩個(gè)的箱子，不便于野外工作