离子色谱-电导检测法测定废气中溴化氢

2022-07-14杨璟爱杨健安赵志强韩少强

绿色科技 2022年12期

杨璟爱，杨健安，赵志强，韩少强

(1.天津市生态环境监测中心，天津 300384；2.天津市环鉴环境检测有限公司，天津 300000；3.天津天滨瑞成环境技术工程有限公司，天津 300000)

1 引言

溴化氢是一种烷基化催化剂，也是一些金属矿物的良好溶剂，可用于制备无机溴化物和烷基溴化物，还能用于合成镇静剂、麻醉剂等医药用品，是一种广泛应用于化工及医药领域的基本原料[1～4]。然而溴化氢具有毒性和腐蚀性，长期低浓度接触可引起呼吸道刺激症状和消化功能障碍，也可引起皮肤、粘膜的刺激或灼伤[5～8]。溴系阻燃剂、溴系医药中间体和农药中间体等生产工艺均涉及溴化氢的排放[9～12]。《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571-2015)规定废气排口的溴化氢排放限值为5 mg/m3；《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》(GBZ 2.1-2007)规定工作场所空气的溴化氢最高容许浓度限值为10 mg/m3。

针对国家环境保护行政主管部门实施溴化氢排放标准的要求，亟需建立一种更准确、更快捷的适用于固定污染源废气中溴化氢的监测方法[13～15]，从而达到更加有效控制其排放的目的。本文建立了离子色谱法测定溴化氢的方法，具有准确度高、选择性好等优点，适用于处理大批量样品。

2 实验部分

2.1 仪器、试剂与材料

ICS-1100型离子色谱仪(美国戴安)。

溴化物(100 mg/L，国家有色金属及电子材料分析测试中心)；氢氧化钠(分析纯，天津光复科技发展有限公司)；碳酸钠(分析纯，天津光复科技发展有限公司)；碳酸钠(分析纯，天津光复科技发展有限公司)；实验用水均为电阻率大于18.2 MΩ·cm的超纯水。

氢氧化钠吸收液：量称取1.4 g氢氧化钠，以水溶解后定容至2 L；碳酸钠-碳酸氢钠淋洗液：量称取0.3816 g碳酸钠，0.2856 g碳酸氢钠，以水溶解后定容至2 L。

2.2 色谱条件

3 结果与讨论

3.1 干扰试验

配制含有4种废气中常见无机阴离子的混合标准溶液，包括氟化物、氯化物、溴化物和硝酸盐等，由图1色谱图可知：溴化物不受其他3种物质干扰。

图1 干扰试验色谱

3.2 校准曲线

分别移取0 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.50 mL、5.00 mL溴标准使用液于一组50 mL容量瓶中，用水稀释定容至刻线，混匀。标准系列质量浓度分别为0 mg/L、0.20 mg/L、1.00 mg/L、2.00 mg/L、5.00 mg/L、10.0 mg/L, 由低浓度到高浓度的顺序依次进行测定，记录峰面积或峰高，以溴离子的质量浓度(以Br-计，mg/L)为横坐标，以其对应的峰高或峰面积为纵坐标，建立标准曲线，具体结果见表1。

表1 标准曲线绘制结果

3.3 检出限

依据《环境监测分析方法标准制修订技术导则》(HJ 168-2020)附录A中有关方法检出限的规定，首先进行了实验室空白实验测试，选用实验用水，测定结果为未检出，故采用0.04 mg/L加标样品，按标准方法要求进行7 次平行测定，将测定结果换算为样品中的浓度，无组织排放监控点空气样品浓度为0.013 mg/m3，吸收液为10.0 mL，采样体积为30 L；有组织排放废气样品浓度为0.10 mg/m3，吸收液为50.0 mL，采样体积为20 L。计算7次平行测定的标准偏差，按下列公式计算方法检出限：

MDL=t(n-1.099)×S

(1)

式(1)中，t(n-1,0.99)为置信度为99%、自由度为n-1时的t值；n为重复分析的样品数，连续分析7个样品，在99%的置信区间，t(6,0.99)=3.143；为7次平行测定的标准偏差，测定结果见表2。