離子色譜法測定環境空氣和廢氣中溴化氫

劉春宏胡彥龍時瓊張舵(.山東省產品質量檢驗研究院，山東省材料化學安全檢測技術重點實驗室，山東 濟南 500； .納爾科(中國)環保技術服務有限公司，上海 0006)

離子色譜法測定環境空氣和廢氣中溴化氫

劉春宏1胡彥龍2時瓊1張舵1(1.山東省產品質量檢驗研究院，山東省材料化學安全檢測技術重點實驗室，山東 濟南 250102； 2.納爾科(中國)環保技術服務有限公司，上海 200062)

本文建立了用離子色譜法測定環境空氣和廢氣中溴化氫的方法。用堿性吸收液吸收環境空氣和廢氣中溴化氫，將形成含溴離子的試樣注入離子色譜儀進行分離測定。用電導檢測器檢測，根據保留時間定性，峰面積定量。本方法前處理簡單，分析靈敏度高，干擾少，滿足環境監測分析要求。

環境空氣和廢氣；溴化氫；離子色譜法

溴化氫是制造各種無機溴化物和某些烷基溴化物的基本原料[1]。溴化氫可引起皮膚、粘膜的刺激或灼傷；長期低濃度接觸可引起呼吸道刺激癥狀和消化功能障礙[2]。目前我國還沒有測定環境空氣和廢氣中溴化氫標準，因此，開發一種簡便、靈敏、準確和高效的環境空氣和廢氣中溴化氫的檢測方法具有重要的意義。本文采用氫氧化鉀堿性吸收液采集環境空氣和廢氣中溴化氫，經離子色譜儀進行分離測定，該方法具有操作簡便，分離效果好，干擾少的優點。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

美國戴安ICS1100離子色譜儀，配有KOH淋洗液在線發生器；IonPacAS19分離柱(4×250mm)；AG19保護柱(4×50mm)；ASRS3004mm自動再生抑制器。柱溫30℃；淋洗液：20mmol/L氫氧化鉀溶液，流速：1.0mL/min；定量環體積：25μL；抑制器電流為50mA。

青島嶗山多路氣體采樣器；0.3μm微孔濾膜夾；沖擊式吸收瓶：25mL；0.45μm微孔濾膜。

氫氧化鉀，優級純，國藥集團化學試劑有限公司；

廢氣(有組織)吸收液：c(KOH)=20mmol/L

稱取1.12g氫氧化鉀，加入超純水溶解并定容至1000mL聚乙烯瓶中，搖勻。臨用現配。

無組織和環境空氣吸收液：c(KOH)=2mmol/L

移取20mL20mmol/L的氫氧化鉀吸收液于200mL容量瓶中，超純水定容至刻度線，搖勻后備用。

Br-標準儲備液：100mg/L，國家標準物質中心；

F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-標準溶液：500mg/L，購于環境保護部標準樣品研究所。

所有溶液均用超純水配制。

1.2 采樣方法

分別移取10mL 2mmol/L和20 mmol/L氫氧化鉀吸收液裝入25mL沖擊式吸收瓶進行無組織和環境空氣、有組織廢氣采樣管的制備，采樣參照《環境空氣和廢氣氯化氫的測定離子色譜法》 (HJ 549 -2016)環境空氣和廢氣中氯化氫的采樣方法。將0.3μm微孔濾膜裝在濾膜夾內，后面串聯兩個各裝10mL 吸收液的沖擊式吸收瓶，用采樣器以1 L/min采樣流量采氣30L。

空白樣品溶液：將裝有吸收液的沖擊式吸收瓶帶至采樣現場，不與采樣器連接，帶回實驗室待測。

1.3 校準曲線繪制

用移液管移取10mL溴化物標準儲備液于100mL容量瓶中，用水稀釋定容至標線，混勻，配成 10mg/L標準使用液，分別準確移取0.00mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、10.0mL、20.0mL 溴化物標準使用液置于一組100mL容量瓶中，用水稀釋定容至標線，混勻，配制成6個不同濃度的標準系列。則溴化物標準溶液的梯度為0.00mg/L、0.10mg/L、0.20mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L和2.00 mg /L。按其濃度由低到高的順序依次注入離子色譜儀，記錄峰面積。以溴離子的質量濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制標準曲線，得線性回歸方程Y = 0.091x -0.0005，相關系數R=0.999。含有溴離子的色譜圖見下圖：

圖1 含有溴離子的標準色譜圖

由圖中可見，上述儀器條件下基線穩定，混合標準溶液中各陰離子均可達到完全分離的效果。

1.4 樣品測定

采樣后，將第一、第二吸收管的樣品溶液分別移入兩支10mL具塞比色管中，用少量吸收液洗滌吸收管，洗滌液并入比色管中，稀釋至標線，搖勻。樣品需經0.45 μm微孔濾膜過濾。

在校準曲線的操作條件下，測定樣品和空白樣品溶液的解吸液濃度，保留時間定性，峰面積積分定量，由標準曲線得出樣品中溴離子的濃度。

1.5 計算

式中：C(HBr)為環境空氣或廢氣中溴化氫濃度，mg/m3；C1、C2為分別為第一、第二比色管中相應溴離子濃度，mg/L；C0為兩支空白試樣中溴離子平均濃度，mg/L；Vnd為標準狀態下的采樣體積，L。

2 結果與討論

2.1 方法的檢出限

按照樣品分析的全部步驟，重復10次空白試驗，將各測定結果換算為樣品中的濃度或含量，計算10次平行測定的標準偏差，按照《環境監測分析方法標準制修訂技術導則》(HJ 168-2010)中檢出限的計算公式得出溴離子的檢出限為0.02mg/L，當采樣體積為30 L時，環境空氣和廢氣中溴化氫的檢出限為0.01mg/m3。

2.2 精密度試驗

對高、中、低三個水平濃度的溴化物標準溶液在實驗室內進行七次平行測定，計算溴離子含量測定的精密度。詳見表1。

表1的數據可以看出，該方法測定環境空氣及廢氣中溴離子含量數據穩定，符合分析測試質量控制要求。

表1 精密度測定結果

2.3 準確度試驗

在環境空氣、廢氣陰性樣品溶液中各添加0.500mg/ L溴化物標準溶液，進行2次平行加標回收試驗，回收率在94.4%～100.8%之間，說明方法的準確度良好。

3 結語

應用堿性吸收液采集環境空氣和廢氣中的溴化氫，離子色譜法測定其含量，加標回收率高，精密度好，不需復雜前處理，干擾少，分離度高，對儀器設備要求較低，該法能夠滿足對環境空氣和廢氣中溴化氫的監測要求。

[1] 程曉春.離子色譜法測定無組織廢氣中溴化氫濃度[J].環境科學與管理，2012,37(4):163-165.

[2] 王鋼棟.離子色譜法測定固定污染源中溴化氫[J].北方環境，2013,25(8):45-46.