离子色谱法测定废气中硫酸雾耗材选择及降低空白值方法

离子色谱法测定废气中硫酸雾耗材选择及降低空白值方法刘燕;黄维民;吴晴晴;孙学明;朱霞;张静;董院生;阎蕾【摘要】通过对不同厂家的玻璃纤维滤筒和玻璃纤维滤膜进行预处理前后空白值检测实验，对同一样品匹配不同浓度的标准曲线进行检测比较,以获得既能降低空白值又可以提高工作效率、节约成本的方法.实验结果表明玻璃纤维滤筒预处理前后空白值变化不大，因此无需预处理，满足硫酸雾分析标准要求即可使用;玻璃纤维滤膜预处理效果明显，空白值大的玻璃纤维滤膜可用实验用水反复超声清洗的方法进行预处理，起到降低空白值、提高工作效率、替代石英滤膜降低成本的目的;在分析环境空气和无组织废气等低浓度样品时，应选择低浓度的标准曲线.％Throughtheexperimentsondifferentmanufacturers'fiberglassfiltercartridgeandfiberglassfiltermembranepre-processingtheblankvaluedetection,thesamesamplestomatchdifferentstandardcurvefortesting,inordertothemethodswhichcouldbothreducetheblankvalueandcanimprovetheworkefficiencyandcostsavingswereobtained.Theresultsdemonstratedthatfiberglassfiltercartridgeofpre-processingtheblankvaluechangealittleandthereisnoneedtopre-processing.Fiberglassfiltermembranepre-processedeffectisobviouswiththemethodbyrepeatedlycleaningwiththeexperimentalwatertoreducetheblankvalue.Increaseproductivity,alternativequartzfiltermembranecouldreducecosts.Whenanalyzingtheambientairandlowconcentrationgassample,thelowconcentrationsofstandardcurveshouldbeselected.【期刊名称】《环境科技》【年(卷)，期】2017(030)004【总页数】3页(P62-64)【关键词】硫酸雾;降低空白值;耗材选择;离子色谱【作者】刘燕;黄维民;吴晴晴;孙学明;朱霞;张静;董院生;阎蕾【作者单位】苏州市华测检测技术有限公司，江苏苏州215134;苏州市华测检测技术有限公司，江苏苏州I215134;苏州市华测检测技术有限公司，江苏苏州I215134;苏州市华测检测技术有限公司，江苏苏州215134;苏州市华测检测技术有限公司，江苏苏州215134;苏州市华测检测技术有限公司,江苏苏州215134;上海华测品标检测技术有限公司,上海201204清岛市华测检测技术有限公司,山东青岛266000【正文语种】中文【中图分类】X80引言硫酸雾［1-2］是一种强烈刺激性的气体，是人体健康的主要危害源之一，也是形成酸雨的主要来源之一。目前，离子色谱法［3-4］是测定废气中硫酸雾的最佳方法，我国关于废气硫酸雾的测定方法已有标准HJ544—2016《固定污染源废气硫酸雾的测定离子色谱法》［5］,标准中对采集有组织废气的滤筒材质要求为玻璃纤维滤筒或石英滤筒，玻璃纤维滤筒的空白值若高于检出限，规定用实验用水反复超声清洗至电导率值小于0.003S/m；采集无组织废气的耗材指定为石英滤膜。在实际工作过程中，因石英滤筒和石英滤膜价格昂贵、玻璃纤维滤筒空白值大影响结果的准确性、且用标准中规定的方法清洗玻璃纤维滤筒前后空白值变化不大等原因而使标准方法的使用受到限制。本研究通过对不同厂家的玻璃纤维滤筒用标准[3]中规定的预处理方法进行处理，比较处理前后硫酸雾空白值的变化，论证玻璃纤维滤筒清洗的必要性；对不同厂家的玻璃纤维滤膜进行预处理实验，比较预处理前后滤膜中硫酸雾空白值的变化，给出如何对玻璃纤维滤膜进行预处理及选择合格的玻璃纤维滤膜的方法，证明玻璃纤维滤膜可以替代价格昂贵的石英滤膜的可行性；适宜的标准曲线对硫酸雾的检测结果（尤其是对样品空白值、低浓度样品检测结果）有至关重要的影响，本研究通过配置一条低浓度的曲线与标准中规定的曲线对同一低浓度样品进行比较检测，证明低浓度样品匹配低浓度曲线的重要性。1实验部分1.1主要仪器及试剂离子色谱仪（ICS1100，美国戴安Dionex），色谱柱（AS22，美国戴安Dionex），保护柱（AG22，美国戴安Dionex），超声波清洗机（YQ—1001D，上海易净超声波）。碳酸钠-碳酸氢钠淋洗液（4.5mmol/L碳酸钠，1.4mmol/L碳酸氢钠），多元素标准溶液（质量浓度100pg/mL，国家有色金属及电子材料分析测试中心）。1.2仪器条件流速1.2mL/min，电流31mA，进样体积25pL。1.3样品分析分析方法同标准HJ544—2016:将滤膜（滤筒）放入250mL具塞磨口锥形瓶中，加入约100mL实验用水浸没，瓶口上倒放一玻璃漏斗，放电炉或电热板上加热近沸，约30min后取下，冷却后将浸出液经0.45pm水系微孔滤膜过滤至50mL容量瓶中，用适量实验用水洗涤锥形瓶及样品残渣3~4次，洗涤液经水系微孔滤膜过滤并入容量瓶中，定容待测。1.4玻璃纤维滤膜前处理方法用实验用水反复浸洗滤膜，将滤膜装入盛有实验用水的大烧杯（烧杯中1次放入的滤膜数量不宜过多，1L烧杯放20张左右滤膜），用石蜡封口膜或表面皿盖好烧杯，放入超声波清洗器中清洗30min（中间需换水5~6次），然后测定浸泡水的电导率，电导率值应小于0.003S/m，否则重复上述步骤。将洗涤完毕的滤膜置于干燥箱中常温晾干，干燥后放入滤膜盒中备用。2结果与讨论2.1玻璃纤维滤筒浸洗实验随机抽取2家厂的玻璃纤维滤筒进行硫酸根检测实验，一半滤筒不进行前处理，另一半滤筒用实验用水反复浸洗5~6次约30min后，测电导率值小于0.003S/m后检测。检测结果见表1。表1玻璃纤维滤筒处理前后硫酸根结果mg-L-1序号A厂玻璃纤维滤筒B厂玻璃纤维滤筒P处理前P处理后P处理前P处理后123456平均值方法检出限结论0.4290.3600.4090.2880.2840.3180.3480.800合格0.5420.4620.7950.4330.5110.4990.5400.800合格1.8691.4641.7571.6171.5451.7701.6700.800不合格1.0670.8551.0680.9330.9250.8650.9520.800不合格结果表明，玻璃纤维滤筒清洗前后硫酸根的结果变化不大，因此玻璃纤维滤筒无需前处理，按硫酸雾分析标准［5］验收，空白值低于方法检出限即可使用，不合格的直接弃用。2.2玻璃纤维滤膜浸洗实验随机抽取5家厂的玻璃纤维滤膜和1家厂石英滤膜进行硫酸根检测实验，一半滤膜不进行前处理，另一半滤膜用实验用水反复浸洗5~6次约30min后，测电导率值小于0.003S/m后检测。检测结果见表2。表2玻璃纤维滤膜处理前后及未处理石英纤维滤膜硫酸根结果mg・L-1A厂玻纤滤膜序号C厂玻纤滤膜D厂玻纤滤膜E厂玻纤滤膜F厂玻纤滤膜F厂石英滤膜P处理前P处理后P处理前P处理后P处理前P处理后P处理前P处理后P处理前P处理后P处理前12345678910平均值方法测定下限结论11.214.213.813.313.813.014.113.613.313.41.2不合格0.4940.3710.3300.2400.2260.2070.4200.2430.2810.2290.3041.2合格41.743.930.942.043.938.435.439.841.241.539.91.2不合格0.4970.6370.4920.6870.6670.3840.4000.7210.6510.4930.5631.2合格30.133.832.234.132.832.330.631.633.432.51.2不合格0.7190.8050.2900.7510.6350.6880.413TOC\o"1-5"\h\z0.7800.3750.392 0.585 1.2合格0.398 0.387 0.310 0.2660.2740.280 ND0.3090.3980.328 0.295 1.2合格0.147 0.165 0.142 0.0740.0580.090 0.1110.1990.2160.199 0.140 1.2合格0.234 0.245 0.232 0.2250.2340.234 0.2950.2350.3250.279 0.254 1.2合格0.291 0.213 0.184 0.1860.2290.113 0.1530.1580.1970.162 0.189 1.2合格0.302 0.291 0.280 0.3170.3510.295 0.3430.2770.2930.381 0.313 1.2合格结果表明，普通玻璃纤维滤膜须反复浸洗满足标准HJ544—2016要求后才可以使用，质量较好的玻璃纤维滤膜预处理前按硫酸雾分析标准HJ544—2016验收（空白值低于方法测定下限），合格的可直接用于样品采集。石英滤膜价格较贵（普通玻璃纤维滤膜约0.25元1张，石英滤膜约20元1张），普通滤膜价格便宜但质量较差清洗耗费大量时间，建议选用质量较好的玻璃纤维滤膜用于样品采集，既能保证满足标准要求又能节约成本提高工作效率。2.3标准曲线优化实验HJ544—2016中给定标准曲线：0，1.00，2.00，5.00，10.0，20.0mg/L。优化曲线（针对环境空气、无组织废气及低浓度工业废气，高浓度的废气检测仍用HJ544—2016中标准曲线）：0.05，0.10，0.20，0.50，1.00，2.00mg/L。从检出限、精密度、加标回收等方面对优化曲线进行验证；通过对同一样品进行检测，比较检测结果的差别，论证低浓度样品选择低浓度曲线的必要性。2.3.1方法检出限HJ544—2016标准曲线当采样体积为3.0m3（标准状态），定容体积为50.0mL,进样体积为25pL时，方法检出限为0.3mg/L;优化曲线的方法检出限经验证为0.008mg/L,可以达到标准方法的要求。2.3.2方法精密度HJ544—2016标准曲线石英滤膜实验室内相对标准偏差（RSD）分别为1.3%,1.9%,1.0%；用优化曲线对同一玻璃纤维滤膜样品连续测定6次，得RSD为0.7%（详见表3），可以达到标准方法的要求。表3硫酸根离子精密度测试结果mg-L-1频次硫酸根离子1234562.13582.15412.12672.15632.14292.1641RSD/%0.72.3.3加标回收率HJ544—2016标准曲线石英滤膜实验室内加标回收率分别为99.9%±1.3%,100%±2%,100%±1.2%；对低浓度样品进行加标回收实验，优化曲线测得加标回收率为100%，见表4,可以达到标准方法的要求。表4硫酸根离子加标回收测试结果样品质量/pg0.4939理论加标质量/pg0.5000实测加标质量/pg0.5019加标回收率/%1002.3.4样品检测结果同一低浓度样品用标准曲线和优化曲线进行检测，检测结果见表5。表5不同曲线条件下测试结果mg-L-1序号123p（硫酸根）标准曲线0.10260.11690.1067p（硫酸根）优化曲线ND0.01400.0031结果表明，同一低浓度样品分别用高低2种浓度的曲线（标准曲线和优化曲线）进行检测，低浓度曲线检测的结果更小，更接近真实样品浓度。因为低浓度曲线标准点的分布更接近被测样品的浓度，检测结果的准确性更高。特别是针对环境空气等低浓