苯甲酰氯衍生化高效液相色法测定废水处理池中氨氮

106 | 2018年6月2018年6月|107上讲这样是很安全、很合理的。但是从节能来讲就不够科学，首先装置生产稳定的情况下，产生不合格产品的可能性不大，只有装置生产时发生波动，才有可能造成产品不合格。所以为了节省机泵运行带来的电耗，通过技改将一部分产品直接输送给下游装置生产，其它多余部分转至产品储罐储存待卖或者待用，同时编制好产品不合格时应急处理预案，并定时对产品进行分析监控。采取措施后节省了两台功率为5.5Kw电机的电耗。2.5开车过程的优化控制一套装置开车用时长短直接关系到能耗的高低，用时长，则能耗高，反之则能耗低。因此对装置开车过程的优化是必不可少的，是势在必行的。通过不断地摸索和优化实施，从原始的顺序操作(供热系统升温耗时2小时→反应系统升温耗时8小时→反应系统投料耗时1小时→精馏系统投运并产出合格产品耗时6小时)优化为同步进行的操作(供热系统升温耗时2小时→精馏系统投运并产出合格产品与反应系统升温同时进行耗时8小时→反应系统投料耗时1小时)，γ-丁内酯装置的开车时间用时由原来的17小时逐渐减少到现在的11小时，不难看出减少了足足6小时的能耗就产出了合格产品。2.6其它优化措施(1)废料的回收一套装置在生产过程中，分析取样、设备检修和例行排液都会或多或少产生废物料。如果我们将其弃之而不用，不但会造成产品的损失，物耗增加，还会造成环境的污染。因此通过技改增加废液回收罐暂时储存，并实时对废物料进行回收，从而减少物料的跑损，降低物耗。(2)物料的临时输送一套装置在生产过程中，难免会遇到需要用临时管道如用胶管、金属软管等来输送物料。由于γ-丁内酯具有溶解性强的性质，对一般的胶管或者塑料管有溶解的作用，长期使用物料内就会有被溶解的橡胶或者塑料杂质，进入生产系统后就会污染产品。所以，我们针对这一特性，在γ-丁内酯装置生产时，需用临时输送管道的时候，要求用聚四氟乙烯材质的金属软管，以避免产品被污染，提高产品质量。3结语综上所述，通过采取一系列提质降耗的优化措施，使得γ-丁内酯产品的生产成本得到了很好的控制，同时产品质量也得到了提高，备受用户的青睐，为公司带来了可观的经济效益。参考文献:[1]γ-丁内酯装置操作手册.四川天华富邦化工有限责任公司，2009,3.作者简介：陈兵，工作单位:四川天华富邦化工有限责任公司。苯甲酰氯衍生化高效液相色法测定废水处理池中氨氮许林寿谭意平李仲华(广州星业科技股份有限公司,51000)摘要：本文建立了苯甲酰氯衍生化液相色谱法测定废水处理池中氨氮含量的方法。以ZORBAXSB-C8色谱柱作为分析柱，以20%乙腈磷酸水溶液作为流动相，流速为1mL/min，选择226nm进行检测，用外标法定量。结果表明，氨含量在0.2mg/L～16mg/L范围内，其峰面积与质量浓度呈现良好的线性关系，相关系数r0.999，样品加标回收率为98.5～102.3%，最低检测浓度为0.01mg/L。本方法干扰少，可作为废水处理池中氨氮的快速测定方法。关键词：苯甲酰氯；高效液相色谱法；氨；0引言工业废水成分复杂，富含的铵、钠、钾、镁、钙、铁、氯、磷酸根、硫酸根等无机离子，还有含有其他各种有机物。工业废水在废水处理池处理过程中需要添加如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等各种添加剂，增加了水中的离子浓度。水中氨氮的分析中，目前采用离子色谱法[1-5]、纳氏试剂分光光度法[6-9]、水杨酸分光光度法[10]等。纳氏试剂分光光度法采用有毒的汞化合物，水杨酸分光光度法操作复杂，这两种比色法对试剂要求高，样品干扰因素多，对于颜色深的样品不适用。离子色谱作为检测水中氨氮的新型方法，检测精度和适用都优于纳氏试剂分光光度法和水杨酸分光光度法，但是废水处理池的水样中离子成分复杂，条件优化也是比较困验。以苯甲酰氯作为衍生化试剂，在碱性条件下与氨反应，生成苯甲酰胺，用反相色谱柱进行分离，以普通液相色谱仪进行检测，可以消除各种无机离子和样品颜色的干扰。本方法用苯甲酰氯在碱性条件下与氨反应，生成苯甲酰胺，用液相色谱检测。1实验部分1.1仪器与试剂Agilent1200高效液相色谱仪，配DAD检测器(美国Agilent公司)；Milli-Q纯水仪(美国milliPore)，KQ-50B超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。甲醇、乙腈(色谱纯、德国默克)，苯甲酰氯，氯化氨(≥99.5%，阿拉丁)、碳酸钠(基准纯，广州试剂厂)、磷酸(优级纯，广州试剂厂)，水为超纯水。1.2标准溶液的制备标准储备液：用氯化氨配制含氨量为100mg/mL。工作曲线溶液：分别移取0.5mL，1.0mL，2.0mL，4.0mL，8.0mL和16.0mL标准储备液于不同的50mL容量瓶中，加入环保与节能108|2018年6月2018年6月|109水、乙腈、碳酸钠和苯甲酰氯进行衍生化。1.3色谱条件色谱柱：ZORBAXSB-C8柱(4.6×250mm，5μm；美国Agilent公司)。流动相：20%乙腈磷酸水溶液。流动相速度：1mL/min。柱温：30℃。DAD检测器：226nm。2结果与讨论2.1色谱柱的选择色谱柱的选择直接影响了分离效果的好坏，选择色谱柱要根被测样品的特性来选择。氨与苯甲酰氯反应生成苯甲酰胺，由极性变成非极性。在样品反应完成后，要加入稍为过量的酸除去碳酸钠，因此色谱柱选择耐酸的SB-C8色谱柱。2.2衍生化条件的优化衍生化试剂活性高，易水解，所以选择衍生化试剂的用量是标准样品的100倍。对比浓度均为0.1mol/L氢氧化钠和碳酸钾不同用量对峰面积的影响，从图1可看出，氢氧化钠作为碱化剂时峰面积波动大，比用碳酸钠的峰面积小，碳酸钠用量超过1mL时峰面积没有明显变化，因为氢氧化钠的碱性强度比碳酸钠强，反应比碳酸钠难控制。所以选择碳酸钠作为反应的碱化剂，用量为1.5mL。800900100011001200130014001500012345体积/mL面积氢氧化钠碳酸钠图1碱化剂对峰面积的影响2.3柱温的选择一般来说，温度升高，待测组分与色谱柱的吸附作用会减弱，保留时间会减小。本实验比较了柱温在25℃，30℃，35℃和40℃时苯甲酰胺的保留时。结果表明，温度升高，保留时间都会减小，而峰形没有明显变化，因此柱温对分析结果的影响不大。当柱温为30℃时出峰时间适中。因此，分析时柱温选择30℃。2.4检测器波长的选择使用DAD的记录190nm至400nm的光谱图，从图2可见，220nm至280nm都可以作为检测波长，最优吸收波长为226nm，因为水样中其他干扰少，为了提高检测精度，检测时选择226nm作为检测波长。2.5流动相的选择甲醇的截止波长高于乙腈的截止波长，流动相选择乙腈会提高检测精度，且甲醇与水配制的流动相压力高，因此选择乙腈和水配制的流动相。在SB-C8色谱柱上，苯甲酸对苯甲酰胺分离有影响，选择以磷酸为酸添加剂加入到流动相中，分离得到很大的改善。实验比较了不同乙腈含量的流动相对保留时间的影响。nm220240260280300320340360380mAU050100150200250*DAD1,4.570(247mAU,Apx)参考值=4.444&4.844为氨10.D图2苯甲酰胺紫外吸收图02468101210152025303540乙腈/%时间/min时间图3不同乙腈浓度-保留时间min012345678mAU0501001502002504.567图4标准样品色谱图1——苯甲酰胺从图3和图4可看出，20%乙腈水溶液(含0.2%磷酸)作为流动相时保留时间适中，峰形对称，图所示，因此选择20%乙腈水溶液(含0.2%磷酸)作为流动相。2.6反应产物稳定性反应产物在4小时、8小时、16小时和48小时进样测定，观察峰面积的变化从图5可见，反应产物在48小时内是稳定的，衍生化完成后，可在48小时内完成分析。108|2018年6月2018年6月|1092.7线性关系分别将标准系列溶液进样，以峰面积A为纵坐标，浓度C(mg/L)为横坐标绘制工作曲线。130013051310131513201325133001020304050时间/h面积氨图5反应产物稳定性含量[mg/L]0510峰面积0200040006000800010000123456氨,DAD1A相关系数:0.99988Rel.Res%(2):2.018峰面积=613.269177*Amt+77.911468图6标准样品校正曲线如图6所示，校正曲线方程：A=613.269177×C+77.911468，相关系数为：0.99988，大于0.999，由此可见线性良好。2.8加标回收和精密度在己知浓度的样品溶液，分别加入3种不同浓度水平的标准物，测定回收率(n=5)。加标回收率在98.5%～102.3%之间，RSD小于2%，如表2所示。表2样品加标回收率加入量/mg回收率/%RSD/%1mg98.51.295mg102.31.0610mg101.20.632.9样品测试在无脱氨的废水处理池中，废水中含氮有机物经过微生物作用生成氨，取废水处理池不同处理阶段的水样按本方法进行测定，重复测定5取，取平均值，并计算RSD，结果见表3。表3样品检验结果取样点氨(mg/L)RSD/%积水池10.31.34厌氧池40.60.96好氧池65.71.06清水池71.30.53含氮有机物的工业废水在废水处理池中经过一系列处理后氨含量逐渐升高，样品的颜色较深，测定结果稳定，干扰少，RSD小于2%，方法稳定性良好。3结论本文建立了苯甲酰氯衍生化高效液相色法测定废水中氨含量的方法，检测条件为：在碱性条件下，苯甲酰氯与氨反应生成苯甲酰胺，用SB-C8色谱柱分离，20%乙腈水溶液(含0.2%磷酸)作为流动相，流速为1ml/min，用紫外检测器检测，该方法简便、快速、准确、灵敏度高，可适用于不同水样的快速测定。参考文献：[1]杨文英，王艳春.离子色谱法测定水中氨氮含量.中国卫生检验杂志,2005,15(11):1338-1339.[2]齐竹华，刘克纳，牟世芬.离子色谱法测定海水中的铵离子.环境化学,2000,19(1):79-83.[3]许锋，李合义，魏学东.离子色谱法测定水中的铵离子.环境影响评价,2008,(3):22-23.[4]黄晓霞，王春英，朱玮.水中铵离子测定方法的对比研究.化学试剂,2015,37(6):529-531.[5]方义红，陈斌.离子色谱法测定饮用水中的氨氮.安徽预防医学杂志,2012,(3):235-236.[6]黄桂荣，袁卫忠，叶晓新.纳氏试剂光度法测定水中氨氮含量不确定度评定.干旱环境监测,2005，19(2):104-105.[7]李红亮，赵辉，许晓翠，朱泽军.纳氏试剂法测定水中低浓度氨氮的预处理方法的改进.环境监控与预警,2016,8(4):37-39.[8]崔勇，黄维娜.不同预处理方法对纳氏试剂比色法测定水中氨氮影响分析.治淮,2009,(12):57-58.[9]HJ535-2009,水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法[10]HJ536-2009,水质氨氮的测定水杨酸分光光度法在线投稿网址：