同时测定空气PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸的方法技术

本发明专利技术属于环境检测技术领域，具体涉及一种同时测定空气PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸的方法。利用PM2.5采样头采集环境空气中PM2.5细颗粒物样品，以甲基叔丁基醚作为解吸试剂，将样品中的卤乙酸解吸附，得到解吸液；向解吸液中加入甲醇，并添加金属催化剂、金属卟啉和苯磺酸基酚醛树脂作为复合催化剂，水浴并磁力搅拌，冷却后将物料转移至棕色进样瓶中，进气相色谱分析得到各物质的峰面积并计算。本发明专利技术实现一次性同时测定空气PM2.5细颗粒物中多种卤乙酸，测量方法精密度高、准确性好、检出限低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境检测
，具体涉及一种同时测定空气PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸的方法。
技术介绍
卤乙酸类化合物是制备农药以及有机合成的重要中间体，主要包括九种：一氯乙酸、一溴乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴一氯乙酸、一溴二氯乙酸、二溴乙酸、一氯二溴乙酸、三溴乙酸。卤乙酸类对人体有致癌、致畸、致形变作用。PM2.5又称可入肺颗粒物，粒径小入肺后很难排出，危害大；此外卤乙酸类沸点较高，主要以颗粒物状态存在。因此空气中的卤乙酸主要附着在颗粒物上并以颗粒物状态存在。分析PM2.5细颗粒物中卤乙酸类化合物含量，在控制环境空气质量，研究环境人体健康安全水平，保障居民身体健康及社会和谐稳定等方面有诸多应用。因此研究空气PM2.5细颗粒物中卤乙酸类化合物的分析方法具有重要意义。而目前卤乙酸测定还仅限于水质分析，缺乏空气中多种卤乙酸类的同时检测方法。环境空气颗粒物中卤乙酸类化合物测定方法鲜有报道。文献GBZ/T160.59-2004(工业场所空气有毒物质测定羧酸类化合物)给出了作业场所空气中一氯乙酸的气相色谱测定方法，但仅限于一氯乙酸测定，GBZ/T160.59-2004检出限较高，为0.1mg/m3。其它八种卤乙酸类测定几乎未见报道。因此开发一种能够一次性同时测定环境空气颗粒物中多种卤乙酸类化合物的方法十分必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种同时测定空气PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸的方法，检出限低、精密度高、准确性好、操作简便、样品分析成本低。本专利技术所述的同时测定空气PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸的方法，步骤如下：(1)样品采集：利用PM2.5采样头采集环境空气中PM2.5细颗粒物样品，以甲基叔丁基醚作为解吸试剂，将样品中的卤乙酸解吸附，得到解吸液；(2)标准曲线的绘制：以甲基叔丁基醚为溶剂配制卤乙酸标准溶液，向卤乙酸标准溶液中加入甲醇，并添加金属催化剂、金属卟啉和苯磺酸基酚醛树脂作为复合催化剂，水浴并磁力搅拌，冷却后将物料转移至棕色进样瓶中，利用带有电子捕获检测器的气相色谱仪测定，绘制标准曲线；(3)试样的测定：向解吸液中加入甲醇，并添加金属催化剂、金属卟啉和苯磺酸基酚醛树脂作为复合催化剂，水浴并磁力搅拌，冷却后将物料转移至棕色进样瓶中，进气相色谱分析得到各物质的峰面积并计算。步骤(1)中所述的PM2.5采样头由PM2.5切割器、滤膜、滤膜支架、采样筒和硅橡胶密封垫圈组成。所述的滤膜为超细玻璃滤膜、石英纤维滤膜或刚玉滤膜中的一种。所述的采样筒内部装填PUF和大孔树脂吸附剂。所述的金属催化剂为硫酸铜、氯化铜、氯化铁、硫酸铁、氧化铜、三氧化二铁、三氧化二铝或二氯氧化锆中的一种。所述的金属卟啉为对氯四苯基铜卟啉、对氯四苯基铁卟啉、载体固载对氯四苯基铜卟啉或载体固载对氯四苯基铁卟啉中的一种，载体为分子筛、沸石、多孔陶瓷、海泡石、聚氯乙烯或聚苯乙烯中的一种。步骤(2)所述的金属卟啉的添加量为标准溶液质量的0.1-10ppm。步骤(2)所述的金属催化剂、金属卟啉和苯磺酸基酚醛树脂的质量比为100-10000：0.37-37：10-5000。步骤(3)中所述的金属卟啉的添加量为解吸液质量的0.1-10ppm。步骤(3)所述的金属催化剂、金属卟啉和苯磺酸基酚醛树脂的质量比为100-10000：0.37-37：10-5000。步骤(2)和步骤(3)中所使用的复合催化剂可以是相同的，也可以是不同的，优选使用相同的复合催化剂。本专利技术所述的同时测定空气PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸的方法，具体步骤如下：一、样品采集利用滤膜与采样筒共同采集环境空气颗粒物中九种卤乙酸类化合物样品。PM2.5采样头是由PM2.5切割器、滤膜及滤膜支架、装填PUF和大孔树脂吸附剂的采样筒及硅橡胶密封垫圈组成。滤膜使用超细玻璃滤膜或石英纤维滤膜或刚玉滤膜。将采样头与高负载大气特征污染物采样器相连，设置采样器采气流量为100L/min～250L/min采集空气，采集样品。采样后从采样头中将采样筒和滤膜取下。滤膜和采样筒上面附着采集的样品用于测定空气中PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸类化合物含量。样品采样是使用内部装有滤膜和采样筒的中流量采样头或大流量采样头与高负载大气特征污染物采样器及采样泵相连，空气中卤乙酸待测物质依次经过滤膜和采样筒附着吸附在滤膜和采样筒上，实现同时采集空气中的一氯乙酸、一溴乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴一氯乙酸、一溴二氯乙酸、二溴乙酸、一氯二溴乙酸、三溴乙酸。滤膜可以是超细玻璃滤膜或石英纤维滤膜也可以是刚玉滤膜，滤膜在使用前先在马弗炉中400～450℃烘烤2～4h去除滤膜背景干扰，然后将滤膜置于盛有干燥剂的干燥器中冷却至室温后方可采样使用。采样筒装填有聚氨酯甲酸酯泡沫(PUF)和大孔树脂二元复合吸附剂。采样筒装填的聚氨酯甲酸酯泡沫(PUF)和XAD-2大孔树脂使用前先用溶剂进行索氏提取去除吸附剂的背景干扰，具体做法为：用二氯甲烷回流提取16h后，再用甲基叔丁基醚回流提取16h，然后在通风橱中将溶剂挥干或氮气吹干，放于合适的容器内密封保存。该方法可以检测空气中PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸类化合物含量。滤膜采集的样品及采样筒采集的样品之和分析数据为空气中PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸类化合物各自最终含量。二、标准曲线的绘制及参数拟合以甲基叔丁基醚为溶剂配制浓度分别为10μg/L，20μg/L，50μg/L，100μg/L，200μg/L，1000μg/L，2000μg/L，10000μg/L，50000μg/L九种卤乙酸标准甲基叔丁基醚溶液。取上述标准溶液5ml至具塞试管中，加入甲醇0.5ml，并添加金属催化剂0.1～10mg和标准溶液质量的0.1～10ppm的金属卟啉以及0.01-5mg苯磺酸基酚醛树脂(PAFR)作为复合催化剂，替代传统酯化反应使用的具有强腐蚀性浓硫酸催化剂催化卤乙酸与甲醇反应，避免了反应容器腐蚀；本方法由于无需传统酯化反应浓硫酸作催化剂因而省略了浓硫酸催化所必须后续进行的饱和氯化钠溶液洗涤及碳酸氢钠碱液中和放气步骤，提高了工作效率，避免了饱和氯化钠溶液洗涤及碳酸氢钠碱液中和生成的二氧化碳气体带走易挥发溶剂甲基叔丁基醚、以及反应生成的酯所造成的物料损失，提高了测试准确性；金属催化剂及苯磺酸基酚醛树脂(PAFR)催化剂可重复循环利用，金属卟啉用量少，成本低，在三元复合催化剂复合催化下酯化反应产率高于99.5％。封口胶密封具塞试管，50℃水浴磁力搅拌反应1h，冷却后将物料转移至棕色进样瓶中，利用带有电子捕获检测器的气相色谱仪测定。上述步骤所述的金属催化剂可以是硫酸铜或氯化铜、氯化铁或硫酸铁，也可以是氧化铜、三氧化二铁、三氧化二铝、二氯氧化锆中的一种。上述步骤所述金属卟啉可以是对氯四苯基铜卟啉或对氯四苯基铁卟啉，也可以是对氯四苯基铜卟啉或对氯四苯基铁卟啉与高分子材料构成的固载卟啉。与上述金属卟啉构成固载金属卟啉催化剂的载体有：分子筛、沸石、多孔陶瓷、海泡石、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。向金属催化剂中添加苯磺酸基酚醛树脂(PAFR)以及金属卟啉的作用在于：提高了在甲基叔丁基醚介质中卤乙酸的甲酯化反应产率，将酯化效率提高到99.5％以上，所以检测器响应值高，从而获得了更低的方法检出限；同时加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同时测定空气PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸的方法，其特征在于步骤如下：(1)样品采集：利用PM2.5采样头采集环境空气中PM2.5细颗粒物样品，以甲基叔丁基醚作为解吸试剂，将样品中的卤乙酸解吸附，得到解吸液；(2)标准曲线的绘制：以甲基叔丁基醚为溶剂配制卤乙酸标准溶液，向卤乙酸标准溶液中加入甲醇，并添加金属催化剂、金属卟啉和苯磺酸基酚醛树脂作为复合催化剂，水浴并磁力搅拌，冷却后将物料转移至棕色进样瓶中，利用带有电子捕获检测器的气相色谱仪测定，绘制标准曲线；(3)试样的测定：向解吸液中加入甲醇，并添加金属催化剂、金属卟啉和苯磺酸基酚醛树脂作为复合催化剂，水浴并磁力搅拌，冷却后将物料转移至棕色进样瓶中，进气相色谱分析得到各物质的峰面积并计算。

【技术特征摘要】
1.一种同时测定空气PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸的方法，其特征在于步骤如下：(1)样品采集：利用PM2.5采样头采集环境空气中PM2.5细颗粒物样品，以甲基叔丁基醚作为解吸试剂，将样品中的卤乙酸解吸附，得到解吸液；(2)标准曲线的绘制：以甲基叔丁基醚为溶剂配制卤乙酸标准溶液，向卤乙酸标准溶液中加入甲醇，并添加金属催化剂、金属卟啉和苯磺酸基酚醛树脂作为复合催化剂，水浴并磁力搅拌，冷却后将物料转移至棕色进样瓶中，利用带有电子捕获检测器的气相色谱仪测定，绘制标准曲线；(3)试样的测定：向解吸液中加入甲醇，并添加金属催化剂、金属卟啉和苯磺酸基酚醛树脂作为复合催化剂，水浴并磁力搅拌，冷却后将物料转移至棕色进样瓶中，进气相色谱分析得到各物质的峰面积并计算。2.根据权利要求1所述的同时测定空气PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸的方法，其特征在于步骤(1)中所述的PM2.5采样头由PM2.5切割器、滤膜、滤膜支架、采样筒和硅橡胶密封垫圈组成。3.根据权利要求2所述的同时测定空气PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸的方法，其特征在于所述的滤膜为超细玻璃滤膜、石英纤维滤膜或刚玉滤膜中的一种。4.根据权利要求2所述的同时测定空气PM2.5细颗粒物中九种卤乙酸的方法，其特征在于所述的采样筒内部装填PUF和大孔树脂吸附剂。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖洋，王新娟，郝亮，韩伟，
申请(专利权)人：淄博市环境监测站，
类型：发明
国别省市：山东;37