煙氣VOC監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究

彭曙冬

昆山市周市鎮(zhèn)安環(huán)所

前言：

環(huán)境問(wèn)題在當(dāng)前社會(huì)已經(jīng)成為了國(guó)際問(wèn)題，人們?cè)诃h(huán)境保護(hù)中的意識(shí)也越來(lái)越強(qiáng)，因此國(guó)際社會(huì)在近幾年的發(fā)展過(guò)程中，為了對(duì)VOC在煙氣的含量進(jìn)行檢測(cè)，開(kāi)發(fā)除了各種搞笑快速的檢測(cè)方法，尤其是在無(wú)溶劑的樣品配置以及處理技術(shù)都得到了快速發(fā)展。以氣象萃取、蒸餾萃取與固相薇萃取。

1 VOC的主要成分

VOC在生活中主要運(yùn)用在家庭裝修工作中，主要成分為烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴，而這些成分往往包含了苯系物、有機(jī)氯化合物和氟利昂等，并且以有機(jī)酮、胺、醇、酯、酸以石油烴化合物組成。我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷提升，室內(nèi)裝潢就成了人們追求時(shí)尚生活的主要方式之一，而在裝潢過(guò)程中，墻面漆所產(chǎn)生的有害物質(zhì)就指的是VOC，當(dāng)然除了墻面漆中所含的重金屬物質(zhì)。而VOC在空氣的濃度到達(dá)一定成分之后，人們?cè)谶@樣的環(huán)境下就會(huì)出現(xiàn)惡心、嘔吐等情況，更嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)抽搐、惡心，同時(shí)對(duì)于肝臟和大腦神經(jīng)系統(tǒng)也會(huì)造成損傷甚至?xí)霈F(xiàn)VOC中毒，從而導(dǎo)致死亡。

2 煙氣VOC檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

由于當(dāng)前技術(shù)水平的提升，人們?cè)趯?duì)一些有害物質(zhì)的處理技術(shù)也相對(duì)較多，主要使用的方法有吸收法、固相微萃取法、氣相色譜分析法等。根據(jù)煙氣中所含VOC的具體含量，可以采用多種檢測(cè)方法對(duì)VOC進(jìn)行處理。

2.1 吸附法

吸附法檢測(cè)VOC主要采用兩種方式，即化學(xué)吸附和物理吸附。前者是根據(jù)VOC中出現(xiàn)的化學(xué)鍵或者各個(gè)分子之間的產(chǎn)生的吸附力對(duì)VOC進(jìn)行吸附，當(dāng)VOC出現(xiàn)在化學(xué)吸附工作的表面時(shí)，就會(huì)與這一物質(zhì)進(jìn)行充分結(jié)合，在吸附工作出現(xiàn)飽和狀態(tài)后，還要根據(jù)各個(gè)吸附分組的沸點(diǎn)，還要進(jìn)行再生吸附工作。而對(duì)于物理吸附而言，吸附的狀態(tài)一般為多孔固體本質(zhì)，例如：活性炭吸附、活性纖維吸附以及活性氧化鋁吸附等。

2.2 固相微萃取法

這種方法的工作原理是，通過(guò)采用熔融石英光導(dǎo)纖維來(lái)作為固相吸附劑的原料，或者在其表面涂抹類含有色譜固定相成分的聚二甲基硅氧烷或其它有機(jī)固定液薄層。當(dāng)這種物質(zhì)浸于水中或浸入其它樣品溶液中的時(shí)候，樣品所含有的有機(jī)物就能通過(guò)擴(kuò)散的方式，被緊緊吸附在石英光導(dǎo)纖維表面以及這些有機(jī)固定液中去。當(dāng)這種吸附過(guò)程出現(xiàn)包喝狀態(tài)之后，在將光導(dǎo)纖維插入到氣相色譜的進(jìn)樣口中，并通過(guò)加熱使吸附在光導(dǎo)纖維的表面或固定液內(nèi)物質(zhì)解吸，隨著載氣流入色譜柱進(jìn)行分離及測(cè)定。由于被測(cè)組在光導(dǎo)纖維表面、固定液內(nèi)中所帶有的吸附能力，與其在原始樣品中的所含VOC的濃度有著直接關(guān)系，因此就能通過(guò)光導(dǎo)纖維表面或固定液內(nèi)的吸附量，計(jì)算出原始樣品中被測(cè)物質(zhì)的濃度。

同時(shí)，在固相微萃取的方法中，各類物質(zhì)之間會(huì)出現(xiàn)涂漬或者未涂漬現(xiàn)象，并以此來(lái)確認(rèn)吸附量的多少是否取決于被測(cè)纖維表面與樣品介質(zhì)之間存在分配系數(shù)的稍稍。經(jīng)過(guò)這項(xiàng)結(jié)果可以看出，樣品中所分配的吸附系數(shù)越大，對(duì)VOC的萃取率也就越高。例如：可以根據(jù)不同的有機(jī)固定液或者改變同一種固定液濃度的方式，提升被測(cè)物質(zhì)的分配系數(shù)，同時(shí)在光導(dǎo)纖維的便面進(jìn)行多種物理技術(shù)活化學(xué)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改變，可以有效提升這類物質(zhì)的整體系數(shù)，從而進(jìn)一步提高該物品的吸附能力。對(duì)于有機(jī)固定液而言，在選取的過(guò)程中，可以選用液體形式，同時(shí)還可以選用固態(tài)形式，由于他們之間還能分為非極性或非分級(jí)性量大類型，對(duì)于級(jí)性固定液而言，主要適用于對(duì)親水化合物的萃取工作，例如VOC中所含有的苯酚與多種可溶性有機(jī)化合物等；非極性固定液則適合存取一些不親水的化合物，例如苯、甲苯、二甲苯或三甲苯等，而在這個(gè)期間，固相微萃取一般都會(huì)選擇濃度低于1X10-9的樣品。

2.3 氣相色譜分析法

色譜分析法在對(duì)VOC的檢測(cè)過(guò)程中，同樣占有者不可缺少的地位，對(duì)于一些相對(duì)較難的處理工作而言，能夠發(fā)揮出節(jié)約時(shí)間、成本以及材料使用等功效，同時(shí)還能將發(fā)展方向變成微型化或者自動(dòng)化。例如：固相微萃取、超臨界流萃取等。而一些新色譜分析技術(shù)在VOC檢測(cè)工作中的應(yīng)用，能夠有效對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，提高檢測(cè)質(zhì)量和檢測(cè)準(zhǔn)確度。這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)前發(fā)展過(guò)程中，已經(jīng)成為了一項(xiàng)相當(dāng)成熟的技術(shù)手段，同時(shí)還包括了現(xiàn)代光譜技術(shù)、分析技術(shù)以及色譜之間連用技術(shù)等。

3 發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)于樣品制備工作以及前期處理工作而言，在整個(gè)色譜分析工作中，都屬于不可缺少的主要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是這項(xiàng)檢測(cè)過(guò)程中，最為薄弱的緩解。因此對(duì)這項(xiàng)檢測(cè)工作進(jìn)行快速、無(wú)污染的建設(shè)樣品制備與檢測(cè)，就成為了當(dāng)前VOC檢測(cè)過(guò)程中，重要發(fā)展趨勢(shì)。但是這項(xiàng)技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中，仍然處于初步發(fā)展階段，但是在這項(xiàng)檢測(cè)工作的發(fā)展過(guò)程中，這種檢測(cè)方法已經(jīng)變現(xiàn)出了其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)與效果，對(duì)于分析化學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展起到了重要推進(jìn)作用，因此在發(fā)展過(guò)程中，有著重要的化學(xué)意義和發(fā)展前景。

應(yīng)用智能機(jī)械和操作自動(dòng)化是樣品制備和處理發(fā)展的必然趨勢(shì)，只有這樣才能使色譜分析過(guò)程真正達(dá)到自動(dòng)化，并最大限度降低人為因素對(duì)分析結(jié)果的影響，從而使不同國(guó)家和地區(qū)的不同實(shí)驗(yàn)室之間進(jìn)行分析方法的確認(rèn)和比較，這對(duì)全球范圍內(nèi)的科技合作，尤其對(duì)下一世紀(jì)科學(xué)技術(shù)面臨的兩大突出問(wèn)題— 生命科學(xué)與生態(tài)環(huán)境的研究，顯得尤為重要。

4 總結(jié)

通過(guò)對(duì)于煙氣VOC監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，能夠使復(fù)合型處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，并且還能在不斷發(fā)展的過(guò)程中，逐步體現(xiàn)出對(duì)煙氣的凈化技術(shù)與發(fā)展優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還可以有效提高發(fā)展效率與污染處理范圍，進(jìn)而減少因檢測(cè)煙氣VOC出現(xiàn)對(duì)空氣的二次污染。

[1]吳鵬，周穎.大氣中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)檢測(cè)技術(shù)分析[J].工程技術(shù)：引文版，2016，(3)

[2]王麗琴，李博偉，黃宇，等.環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)及分析方法[J].地球環(huán)境學(xué)報(bào)，2016，7，(2)

[3]劉敏華，劉芳，杜燕珺，等.紡織品中揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展[J].國(guó)際紡織導(dǎo)報(bào)，2015，(11)