如何进行大气二甲基硫在线监测(2)
2.2伴热装置
管道的吸附损失是 RSCs(reduced sulfur compounds,还原性含硫化合物)监测分析中一个很大难点,目前为减少对 DMS 的吸附,很多研究尝试了多种材料。目前大多研究均采用 Teflon 管作为气路材料,相对于其他如金属管、PC 管等,性能要优越很多。本研究在采用 Teflon 管的基础上,还加以伴热,认为温度越高,物质表面自由能越小,吸附就越弱。
2.3捕集阱及热解析装置
捕集阱是本研究的一个重要组成部分,虽然有关预浓缩技术的研究有很多,但由于二甲基硫自身的性质,关于二甲基硫的富集,一直是个难点。所以本研究采用超低温的方式(-100℃)对样品进行预浓缩(DMS 的沸点:38℃;熔点:-98℃),有效避免了上述问题。
本研究采用的捕集阱为 0.53mmID 石英毛细管柱,主要是为了提高管壁与气流分子接触几率,提高捕集效率,而过细的石英毛细管柱易被水气冰堵,所以 0.53mmID 的为最佳选择。捕集阱与除水阱构造相似,捕集阱由石英管、加热金属管、测温丝、空心毛细石英管组成,石英管与冷阱腔之间由 100 目的铜粉填充,捕集阱为空心毛细石英管,加热金属管(解析装置)所连的电源为 6.5V、18.4A。
3分析系统
本研究采用岛津 GC-2014 气相色谱分析,采用 GS-Gaspro 毛细管柱(30m×0.32mmID)分析,程序升温,80℃保持 2min,14℃·min-1的升温速率升至260℃,然后保持 2min;载气为氢气,载气流量为 2 mL·min-1;FPD 燃烧气(氢气)流量为 90 mL·min-1,助燃气(空气)流量为 80 mL·min-1,FPD 检测器的温度设置为 280℃。
本研究发现在采用不同气体作为载气时,检测器的基线变化差异较大。最初,本研究拟采用高纯氮气作为载气,发现检测器的基线波动较大,确定无上次环境样品残留的情况下,得出其空白样品的色谱图如图1所示,发现该空白样品中有较高浓度的含硫物质,表明载气中有含硫物质,且 FPD 对其有响应,导致基线波动大。
后来本研究对高纯氮气加以除硫管净化,发现有一定的改善,但在走空白样品时基线波动仍较大,检测器信号在 30 秒的变化斜率一直处于50000μV?min-1以上,虽然该基线波动在检测器的正常使用范围内,但本研究希望能够找出一种最佳的载气,使得基线能够最大限度的稳定。
4结论
本研究所搭建的大气中二甲基硫在线监测系统尚处于起步阶段,虽然已经具备自动采样的功能,但还存在不足的地方,有待后续研究的不断完善和改进。
参考文献
[1]李海峰. 检出限几种常见计算方法的分析和比较. 光谱实验室,2010,27(06):2465-2469.
[2]胡敏, 唐孝炎, 李金龙,禹仲举. 海水中二甲基硫测定方法的研究. 环境化学,1995,14(02):157-163.
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