一种测定全氟辛酸含量的方法_4

文档序号:8498099阅读:来源:国知局
输的响应电流,将微 弱的响应电流放大后传输给控制器,并记录相应的电流值。
[0143] 所述改良极谱式P02电极获得的极谱式P02%极中电解质溶液的响应电流,并将所 述响应电流输送至所述信号放大器16,再通过导线13将所述响应电流输送至所述控制器 17并记录相应的电流值(A)。
[0144] 本发明实施例中信号放大器选择直流电流放大器(工作电流:2.0mA,5. 0V),对所 述响应电流进行放大。所述控制器选择AT89S51单片机,芯片工作电压:4.5-5. 5V。
[0145]数据处理系统还包括:与所述控制器17通过导线连接的显示器18,,所述显示器 用于现场监测时实时显示监测结果。
[0146] 数据处理系统还包括:与所述显示器18通过导线连接的打印机19,用于现场监测 时实时打印监测结果。
[0147] 本发明的测定PF0A含量的装置的工作原理和工作过程为:
[0148] 工作原理如下:本发明的PF0A测定装置运行时,溶液中的氧或污染物质(如 PF0A)以与其分压成正比的比率透过生物数字膜片、极谱式P02电极的透氧薄膜扩散至极谱 式?〇2电极内部,在扩散过程中,在铂金阴极上还原而产生电流,此电流通过导线13传输至 数据处理系统,经过数据处理,在显示器上显示出相应的相应电流值,该电流值与透过薄膜 的氧或污染物质的浓度成正比。数字电极系统中产生的响应电流的大小与待测样品溶液中 的氧或污染物质(PF0A)浓度高低成正比,因此校正仪表,将测得的电流转换为氧或污染物 质(PF0A)浓度单位。
[0149] 实施例5绘制本发明PF0A测定装置的工作曲线
[0150] 测试数字电极的响应范围
[0151] 1)将实施例配制的pH为6. 48的0. 01M的磷酸盐缓冲溶液置于本发明的测定PFOA 含量的装置的待测样品溶液池1内,将数字电极系统2的底端浸没在磷酸缓冲溶液(0. 01M, pH6. 48)中,开启电源,缓冲溶液中的02透过生物数字膜片、透氧薄膜扩散至极谱式PO2电 极内部,在铂金阴极上还原产生电流,数据处理系统获得未加入PFOA标准溶液时缓冲溶液 的初始响应电流;
[0152] 2)向PFOA含量的装置的待测样品溶液池1内加入pH为6. 48的0.01M的磷酸盐 缓冲溶液,磷酸盐缓冲溶液的体积为待测样品溶液池1体积的50%;接着将实施例2配制 的浓度分别为2. 5mg/L、5mg/L、10mg/L、25mg/L的PFOA标准溶液和浓度为50mg/L的PFOA 母液分别加入到待测样品溶液池1内,加入量与pH为6. 48的0. 01M的磷酸盐缓冲溶液的 体积相同,开启电源,分别测定加入PFOA标准溶液后的测定响应电流(A$ ),获得不同浓度 PFOA标准溶液后数字电极测得的响应电流,计算电流降(AA) = -A。;
[0153] 3)根据测定结果以PFOA溶液的浓度为横坐标,电流降为纵坐标绘制工作曲线,电 流降-PFOA工作曲线如式(I)所示,绘制的工作曲线图如图7所示。
[0154] y = 0. 0098X+0. 2066 ( I )
[0155] 其中:式(I)的斜率为0? 0098 ;x为PFOA溶液浓度(mg/L) ;y为电流降(yA)。
[0156] 根据测定结果,图7分析可知,本发明的PFOA测定装置的数字电极测量响应范围 为 5_50mg/L。
[0157] 根据所得曲线回归方程计算目标PFOA的含量。当气体中待测PFOA浓度在线性范 围内时,可直接测定;当气体中待测PFOA浓度值超过线性范围时,需将样品稀释后测定。
[0158] 实施例6测定空气中PFOA含量
[0159] 采用大气采样仪(上海怡星机电设备有限公司生产)在北京市平谷区某涂装车间 外10米处现场(气温:22. 5°C;气压:101. 303kPa)采集的空气,每隔3小时采集一次,24h 共采集8次样品,其中,第一次取样时间为凌晨1点,其余取样时间点为每间隔3h取样一 次,每次平行取样4个,每个样品采集18L空气;用内装有吸收液去离子水(10ml)的吸收管 (l〇ml)吸收大气中的PFP0A,以0. 3L/min流量采样60min,制成待测空气样品溶液(10ml);
[0160] 将制成的8个待测空气样品的32个样品溶液分别与等体积的磷酸缓冲溶液 (0? 01M,
[0161] pH6. 48)混合均匀后置于本发明测定装置的待测样品池1内,混合溶液淹没数字 电极系统,然后开启电源,测定电流,然后根据电流差,查阅实施例5绘制的PFOA工作曲线, 获得相应的PFOA浓度,测定结果如表1所示。
[0162] 以取样时间点1为例进行说明,计算结果如下:
[0163] 每个采样样品的空气体积(VQ= 18L) :VQ= 0.3L/minXT,其中,T为采样时间 60min;
[0164] 则溶解PFOA的实际体积Vt则需要根据采样时的气温和大气压进行校正:
[0165]
【主权项】
1. 一种测定全氟辛酸含量的方法,其特征是,包括如下顺序进行的步骤: 1) 采用全氟辛酸测定装置测定磷酸缓冲溶液的缓冲液响应电流(Atl); 2) 采用全氟辛酸测定装置测定全氟辛酸标准溶液的标准液响应电流(A1); 3) 以标准液响应电流和缓冲液响应电流间的相应的电流差(AA=A1+Aci)为纵坐标, 相应的全氟辛酸标准溶液的浓度为横坐标绘制工作曲线,绘制全氟辛酸测定工作曲线; 4) 将待测样品溶液加入到全氟辛酸测定装置中,测定待测样品溶液的样品响应电流 (A实); 5) 计算样品响应电流与缓冲液响应电流间的电流差(AAi =Ai -Aci),查阅全氟辛酸 测定工作曲线,获得待测样品溶液中全氟辛酸的含量。
2. 如权利要求1所述的方法,其特征是步骤1)中所述磷酸缓冲溶液按照如下步骤制 成: 1-1)精确称取1795mg的Na2HPO4. 2H20于500mL容量瓶中,加入无水甲醇稀释并定容至 500mL,配制成0.OlM的Na2HPO4缓冲溶液; 1-2)精确称取1365mg的KH2PCV^1000 mL容量瓶中,加入无水甲醇稀释并定容至lOOOmL,配制成0.OlM的KH2PO4缓冲溶液; 1-3)按照体积比为4 :1的比例将KH2PO4缓冲溶液、Na2HPO4缓冲溶液混合均勾,配制成pH为6. 48的0?OlM的磷酸盐缓冲溶液。
3. 如权利要求1或2所述的方法,其特征是步骤2)中所述全氟辛酸标准溶液的浓度为 2. 5_50mg/L〇
4. 如权利要求1或2所述的方法,其特征是步骤3)中所述全氟辛酸工作曲线如式 (I)所示: y= 0.0098X+0. 2066 (I) 其中:x为全氟辛酸溶液浓度(yg/m3) ;y为响应电流差(yA)。
5. 如权利要求1或2所述的方法,其特征是步骤1)中所述全氟辛酸测定装置由待测样 品存放系统、数字电极系统、数据处理系统,其中,所述数字电极系统设置于所述待测样品 存放系统内部,所述数字电极系统通过导线与数据处理系统连接。
6. 如权利要求5所述的方法,其特征是,所述数字电极系统选择改良极谱式PO2电极。
7. 如权利要求6所述的方法,其特征是,所述改良极谱式PO2电极包括极谱式PO2电极、 生物数字膜片和固定件,其中,所述固定件将所述生物数字膜片与所述极谱式?〇 2电极的底 部紧密连接在一起。
8. 如权利要求7所述的方法,其特征是,所述生物数字膜片包括枯草芽孢杆菌、纤维素 和娃藻土型担体。
9. 如权利要求8所述的方法,其特征是,所述生物数字膜片按照如下步骤制备而成: A) 将枯草芽孢杆菌转移至无菌水中,制成枯草芽孢杆菌湿菌体。 B) 将枯草芽孢杆菌湿菌体与纤维素、硅藻土型担体混合均匀后,均匀涂布在表面光滑 的平板上,制成平面湿菌体膜片,其中所述硅藻土型担体选择101担体和6201担体; C) 对平面湿菌体膜片进行干燥固定处理,即得。 如权利要求9所述的方法,其特征是步骤A)中所述枯草芽孢杆菌湿菌体中枯草芽孢杆 菌的浓度为 3.OX103-3.OX105CFU/mL。
10. -种测定空气中全氟辛酸含量的方法,其特征是,包括如下顺序进行的步骤: 1) 采用全氟辛酸测定装置测定磷酸缓冲溶液的缓冲液响应电流(Atl); 2) 采用全氟辛酸测定装置分别测得全氟辛酸标准溶液的标准液响应电流(A1); 3) 以标准液响应电流和缓冲液响应电流间的相应的电流差(AA=A1+Aci)为纵坐标, 相应的全氟辛酸标准溶液的浓度为横坐标绘制工作曲线,绘制全氟辛酸测定工作曲线; 4) 采用大气采样仪将空气中的PFOA溶于水中,制成待测空气样品溶液,然后将待测空 气样品溶液加入到全氟辛酸测定装置中,测定待测空气样品溶液的响应电流(Ai); 5) 计算待测空气样品溶液响应电流与缓冲液响应电流间的电流差(=Ai -Atl), 查阅全氟辛酸测定工作曲线,即可获得待测空气中全氟辛酸的含量。
【专利摘要】本发明公开了一种测定全氟辛酸含量的方法,属于环境监测技术领域,所述测定方法包括首先绘制全氟辛酸的标准工作曲线,接着测定待测样品溶液与缓冲溶液的响应电流差,然后利用标准工作曲线,查阅工作曲线,获得样品溶液中的全氟辛酸的浓度。本发明方法可实现快速、准确、连续地、实时测定,环境中PFOA含量分析准确,能够真实反应空气中PFOA含量状况。
【IPC分类】G01N27-26
【公开号】CN104820001
【申请号】CN201510009428
【发明人】吴盟盟, 陆晶, 张鑫, 安慰, 王晓婵, 李磊, 肖妍婷
【申请人】北京神州瑞霖环保科技有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年1月8日
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