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氣相色譜測(cè)定工業(yè)廢水中二甲基甲酰胺 DMF 殘留量
GC-FID 法測(cè)定工業(yè)廢水中 DMF 殘留量
1 前言
二甲基甲酰胺(DMF)，作為一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑，廣泛用于皮革、制藥、石化和有機(jī)合成工業(yè)中，常稱之為“溶劑”。DMF毒性較低，但由于其在工業(yè)中的使用量較大，未*處理的工業(yè)廢水中通常含有較高含量的DMF，為了維持良好的生態(tài)系統(tǒng)、符合可持續(xù)的工業(yè)發(fā)展及環(huán)境要求，國(guó)標(biāo)《GB 21902-2008 合成革與人造革工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》及《GBZ/T 160.62-2004 工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定 酰胺類化合物》規(guī)定了DMF的排放標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)采用填充柱分析，該方法的檢出限為5ìg/ml。
為了更準(zhǔn)確、及時(shí)、有效的檢測(cè)工業(yè)廢水中 DMF 的含量，本工作采用毛細(xì)管色譜柱，結(jié)合高靈敏度氫火焰離子化檢測(cè)器，探索了一種檢測(cè)能力更高，線性范圍更寬的檢測(cè)工業(yè)廢水中 DMF 含量的方法。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器、試劑與樣品
2.1.1 儀器
氣相色譜儀（磐諾 A91 型，配備 FID 檢測(cè)器）
2.1.2 試劑二甲基甲酰胺(分析純)
2.1.3 樣品福建某皮革廠排放口廢水
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 氣相色譜分析條件的選擇與優(yōu)化
參 考 GBZ/T 160.62-2004 中給出的色譜條件，嘗試了（美國(guó) Restek ） Rtx-Wax 30m×0.32ìm×0.25mm、Stabilwax-DA（相當(dāng)于 FFAP 柱） 30m×0.32ìm×0.25mm 的分離效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)低含量的 DMF-溶液在 WAX 色譜柱上很難出峰，或峰型特別差，而在 DA 色譜柱上，能夠獲得較好的對(duì)稱峰。同時(shí)，考查了弱極性色譜柱 GsBP-5 30m×0.32ìm×0.25mm 的分離能力，結(jié)果顯示，低含量的 DMF 水溶液在其上出峰明顯拖尾，且檢測(cè)靈敏度低。
綜合分析，確定了廢水中 DMF 含量的色譜條件：
進(jìn)樣口：240℃，分流比：8:1；檢測(cè)器：FID，250℃；進(jìn)樣量：1ìl 液體。
檢測(cè)器：氫火焰離子化檢測(cè)器，300℃；H2：30ml/min；Air：300ml/min；尾吹(N2)：30ml/min
色譜柱：Stabilwax-DA ，30m×0.32mm×0.50ìm，柱流速：3ml/min，恒流模式；
程序升溫：100℃，保持 2min，以 20℃/min 升溫至 200℃。典型的 DMF 水溶液在 Stabilwax-DA 柱上的色譜圖。
2.2.2 精密度試驗(yàn)
配制一定濃度的 DMF 水溶液，作為供試液。采用選定氣相色譜條件下進(jìn)樣分析，重復(fù) 5次，DMF 峰面積 RSD%小于 3%，表明儀器精密度良好。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表 1。 Table 1 GC-FID 法測(cè)定工業(yè)廢水中 DMF 殘留量-精密度試驗(yàn)
化合物 | tR/min |
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| 峰面積 |
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| RSD% |
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| |||
-1 | -2 | -3 | -4 | -5 | |||
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| |||||
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DMF | 4.091 | 1700.26 | 1738.14 | 1654.20 | 1691.43 | 1719.32 | 1.859 |
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2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
取 DMF 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(DMF 濃度=3.3mg/ml)，蒸餾水依次稀釋成 3.3、8.25、16.5、33、66、132ìg/ml 不同濃度 DMF 標(biāo)準(zhǔn)溶液。在選定色譜條件下分析，每個(gè)濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液分析 2 次。以2 次測(cè)試平均峰面積作為縱坐標(biāo)，以濃度(ìg/ml)作為橫坐標(biāo)，作線性回歸擬合，測(cè)試數(shù)據(jù)、回歸方程及其相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表 2。
Table 2 GC-FID 法測(cè)定工業(yè)廢水中 DMF 殘留量-標(biāo)準(zhǔn)曲線
峰面積 |
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| DMF 濃度(ìg/ml) |
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3.3 | 8.25 | 16.5 | 33.0 | 66.0 | 132.0 | |
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-1 | 1.91 | 3.67 | 7.51 | 14.99 | 28.41 | 55.65 |
A | 1.77 | 3.57 | 7.13 | 15.22 | 27.84 | 54.68 |
-2 | ||||||
Aaver | 1.8 | 3.62 | 7.32 | 15.11 | 28.13 | 55.17 |
回歸方程 y=0.4149x+0.6173 y 代表 DMF 峰面積; x 代表 DMF 濃度, ìg/ml
相關(guān)系數(shù) r=0.9998
2.2.4 方法的檢出限依據(jù)三倍（3N）作為檢出限，該法測(cè)定水中 DMF 的檢出限為 0.5ìg/ml。
2.2.5 樣品測(cè)定
福建某皮革廠 7 個(gè)廢水排放口的測(cè)試結(jié)果分別見(jiàn)表 3。
Table 3 GC-FID 法測(cè)定工業(yè)廢水中 DMF 殘留量-樣品測(cè)定
| 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | 6# | 7# |
| |||||||
DMF(ìg/ml) | 0.98 | 2.15 | ND,<0.5 | 0.68 | 2.16 | 46.62 | 16.06 |
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3 結(jié)果與討論
基于改性聚乙二醇毛細(xì)管氣相色譜柱和高靈敏度氫火焰離子化檢測(cè)器，我們建立了工業(yè)廢水中 DMF 殘留量的一般檢測(cè)方法。該方法滿足《GBZ/T 160.62-2004 工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定 酰胺類化合物》指明的分析要求和目標(biāo)的同時(shí)，較大提高了方法的檢測(cè)下限，可廣泛用于工業(yè)廢水中DMF 殘留量的監(jiān)測(cè)。