1. 化工原理課程設計 精餾 苯與氯苯 前言怎麼寫
一．前言
1.精餾與塔設備簡介
蒸餾是分離液體混合物的一種方法，是傳質過程中最重要的單元操作之一，蒸餾的理論依據是利用溶液中各組分蒸汽壓的差異，即各組分在相同的壓力、溫度下，其探發性能不同（或沸點不同）來實現分離目的。例如，設計所選取的苯-甲苯體系，加熱苯（沸點80.2℃）和甲苯（沸點110.4℃）的混合物時,由於苯的沸點較甲苯為低,即苯揮發度較甲苯高,故苯較甲苯易從液相中汽化出來。若將汽化的蒸汽全部冷凝，即可得到苯組成高於原料的產品，依此進行多次汽化及冷凝過程，即可將苯和甲苯分離。這多次進行部分汽化成部分冷凝以後，最終可以在汽相中得到較純的易揮發組分，而在液相中得到較純的難揮發組分，這就是精餾。
在工業中，廣泛應用精餾方法分離液體混合物，從石油工業、酒精工業直至焦油分離，基本有機合成，空氣分離等等，特別是大規模的生產中精餾的應用更為廣泛。
蒸餾按操作可分為簡單蒸餾、平衡蒸餾、精餾、特殊精餾等多種方式。按原料中所含組分數目可分為雙組分蒸餾及多組分蒸餾。按操作壓力則可分為常壓蒸餾、加壓蒸餾、減壓（真空）蒸餾。此外，按操作是否連續蒸餾和間歇蒸餾。工業中的蒸餾多為多組分精餾，本設計著重討論常壓下的雙組分精餾，即苯-甲苯體系。
在化學工業和石油工業中廣泛應用的諸如吸收，解吸，精餾，萃取等單元操作中，氣液傳質設備必不可少。塔設備就是使氣液成兩相通過緊密接觸達到相際傳質和傳熱目的的氣液傳質設備之一。
塔設備一般分為階躍接觸式和連續接觸式兩大類。前者的代表是板式塔，後者的代表則為填料塔。
篩板塔在十九世紀初已應用與工業裝置上，但由於對篩板的流體力學研究很少，被認為操作不易掌握，沒有被廣泛採用。五十年代來，由於工業生產實踐，對篩板塔作了較充分的研究並且經過了大量的工業生產實踐，形成了較完善的設計方法。篩板塔和泡罩塔相比較具有下列特點：生產能力大於10.5%，板效率提高產量15%左右；而壓降可降低30%左右；另外篩板塔結構簡單，消耗金屬少，塔板的造價可減少40%左右；安裝容易，也便於清理檢修。本設計討論的就是篩板塔。
2.體系介紹
苯，沸點為80.2℃；氯苯，沸點為110.4℃，是非常重要的化工原料，都為無色、無毒，有一定致癌性的最常見的有機溶劑，因其良好的理化性能，而被廣泛地應用於化工、日化、醫葯等行業。苯-甲苯體系為完全互溶雙液理想系統。
氯苯（A）～苯（B）二組分體系在 下的氣～液平衡數據
3.篩板塔的特點
篩板塔板簡稱篩板，結構持點為塔板上開有許多均勻的小孔。根據孔徑的大小，分為小
孔徑篩板(孔徑為3—8mm)和大孔徑篩板(孔徑為10—25mm)兩類。工業應用小以小孔徑
篩板為主，大孔徑篩板多用於某些特殊場合(如分離粘度大、易結焦的物系)。
篩板的優點足結構簡單，造價低；板上液面落差小，氣體壓降低，生產能力較大；氣體分散均勻，傳質效率較高。其缺點是篩孔易堵塞，不宜處理易結焦、粘度大的物料。
應予指出，盡管篩板傳質效率高，但若設計和操作不當，易產生漏液，使得操作彈性減
小，傳質效率下降．故過去工業上應用較為謹慎。近年來，由於設計和控制水平的不斷提高，
可使篩板的操作非常精確，彌補了上述不足，故應用日趨廣泛。在確保精確設計和採用先進控制手段的前提下，設計中可大膽選用。
2. 制氯乙烯的兩種方法
86100054100％固體的光熟化的溶劑基含腈塗料組合物及制備光熟化塗料組合物的方法
86100056含非還原糖的環糊精及其制備方法
86100059烯類水懸浮聚合和共聚中控制顆粒大小和孔隙度的體系
86100067乙烯系單體的聚合方法
86100080帶有PEO吸墨層的噴墨記錄版
86100089一種可擦性書寫油墨的組成
86100106氯乙烯系樹脂的製造方法
86100176低溫下具有柔性的工業共聚醚醯胺
86100185拒水性織物塗層防水加工劑製法
86100205橡膠組合物
86100216由杜仲葉或皮提取杜仲膠的方法
86100232一種電子器件封裝用的環氧模塑料成型工藝
86100242抗冷流聚合物粉料的製造
86100270發泡和硫化的聚合物共混體的製法
86100352易浸型聚丙烯薄膜平膜生產工藝
86100355烯烴聚合反應的催化劑組份．催化劑和聚合方法
86100452氯化聚烯烴的制備方法
86100457隔聲、阻尼、防輻射材料的製造方法
86100477以六亞甲基二胺，己二酸，任選至少一種其它短鏈二元羧酸和二聚酸制備共聚多醯胺的工藝＊
86100493無溶劑樹脂組合物
86100542制備水解聚丙烯腈的方法
86100550氟塑料合金及其製造
86100576應用減低流動阻力的添加物的方法和裝置
86100636減少α－烯烴溶液聚合方法中的異構作用
86100648減少α－－烯烴類溶液聚合方法中的異構作用
86100665二氫喹啉類橡膠防老劑的工藝
86100667α－烯烴溶液法聚合中催化劑的減活性
86100706固相鹼金屬硅酸鹽復合泡沫材料
86100766一種無毒淬火劑的生產方法
86100791具有游離末端長鏈支化的聚丙烯的制備方法
86100803廢聚苯乙烯的回收方法
86100856負壓常溫聚合物浸漬工藝
86100867觸變塗料組合物、使用該塗料組合物塗布底材的方法和所得塗覆底材
86100904含有三嗪環或酯基的受阻2－氧代－1，4二氮環烷低聚物和用它穩定的組合物
86100923用於擠出的能交聯的混合料
86100925延伸的交聯產品的制備
86100961可熱恢復製品的溫度顯示方法
86100983水基脫離塗料組合劑
86100991以環氧樹脂和羧基聚酯為主要成份的粉末塗料的制備方法
86100992熱塑性復合材料及其生產方法和製品
86101015觸變塗料組合物、用此類塗料組合物塗敷基底的方法以及如此獲得的塗敷襯底
86101019可轉變成良好耐燃性泡沫體的有機聚硅氧烷組合物
86101020含非牛頓膠體分散體系的交聯性組合物
86101032氯化氫-氯化鋅生產聚合松香的方法
86101033一種聚酯多醇的合成方法
86101069交聯型乳膠烘烤膩子
86101111低溫等離子體的化學檢測方法
86101122淺色石油樹脂的製造方法
86101133用乳液共聚合法制備含有異氰酸酯基團及其衍生物側基的高聚物
86101191廢合成橡膠脫硫工藝及其設備
86101237熱穩定的烯類聚合物的制備方法
86101246固態聚合物材料的形成
86101384型煤粘結劑
86101389導電性聚合物復合材料，製法及應用
86101398聚合溶劑的凈化方法
86101424部分結晶聚酯製品的生產方法
86101431聚丙烯醯胺膠粒的遠紅外乾燥法
86101462生產氯乙烯樹脂的一種方法
86101561制備能吸收紫外線的縮聚聚合物的組合物的方法
86101570耐沖擊聚醯胺的組成
86101585丙烯酸系弱酸離子交換樹脂合成工藝
86101638一種含聚四氟乙烯的軸承材料
86101649由縮聚聚合物制備定形製品的方法
86101680一種低交聯、高交換容量、高機械強度的陰離子交換樹脂的生產工藝
86101723液相色譜用高分子均勻微球及制備
86101762具有高含量丙烯酸酯彈性體的可澆聚氯乙烯的生產方法
86101889同時進行乙烯二聚反應和乙烯與二聚反應產物的共聚反應的方法
86101898微珠迴向反射可剝性塗膜層的製造方法
86101978一種可交聯的含氟共聚物的制備方法
86101979採用新型羥丙基甲基纖維素醚作為懸浮劑聚合氯乙烯的方法
86102001強酸性陽離子交換催化劑的處理方法
86102007以鄰二甲苯或萘的催化氧化產物直接生產增塑劑
86102010可溶張聚合物共混物及其制備方法與以此為基料製得的產品
86102064液體塗料組分和用該組分塗布基體的方法
86102129新型的高穩定性石臘乳液
86102185含有聚醯胺的模製材料
86102197硬聚氯乙烯型件的粘合劑
86102200含有聚酯的模製材料
86102214抗靜電組合物及其製品
86102297聚合物組合物
86102325環氧樹脂組合物
86102381製造苯乙烯聚合物泡沫的方法以及用此方法製造的泡沫
86102385以聚丙烯為基料的樹脂組合物
86102386使基體表面具有防粘性的方法
86102481以瀝青和再生橡膠粉料為基本成份的覆蓋混合物
86102487紫菜加工用高模量聚丙烯編織物
86102488本體生產以氯乙烯為基本成分的聚合物和共聚物的工藝及立式高壓釜
86102498一種制備高分子量多胺組合物的方法
86102520含次磺醯胺促進劑膠料性能的改進方法
86102546用甲基六氫苯二甲酸酐製造電氣用浸漬樹脂方法
86102616阻燃性樹脂組成物
86102635瀝青材料及其應用
86102650一種環氧樹脂預混物
86102709聚丙烯基質樹脂的配方
86102712瀝青材料及其應用
86102719關於阻燃性樹脂組成物
86102731含100％固體環氧腈塗料配方及其制備方法
86102824標准膠乾燥的方法和設備
86102878聚合合成物的連續處理方法
86102891可固化組合物
86102907烯烴製品粘接劑
86102949速止游離基聚合的方法和穩定的樹脂組合物
86102967制備（甲基）－丙烯酸脂的方法
86103126微細膠囊分散液的製造方法
86103179水可固化的聚氨酯聚合物的制備方法及其應用
86103183熱塑性丙烯酸聚酯樹脂
86103219聚苯乙烯粘接劑的合成方法
86103237高聚物溫度敏感材料
86103263高分子塗料的激光化學固化方法
86103269以二氧化硅和氯化鎂為基礎的載體，其制備方法及由此載體出發製得的催化劑
86103288改進了的制備醫用交聯葡聚糖顆粒聚合物的方法
86103327丁二烯聚合和共聚的改進方法
86103331防污塗料的基料
86103346制備高體密度乙烯類樹脂的方法
86103350改進的丁二烯聚合或共聚方法
86103356用於烯烴聚合催化體系的一種過渡金屬組成物的制備方法
86103422模製制動片
86103442低攝水量的熱塑性聚醯胺膜塑材料
86103465由1－（1－異氰酸基－1－甲基）乙基－3－或4－（1－甲基）乙烯基苯制備官能化單體的方法法）
86103485熱塑性彈性體組合物
86103607可用於糊的懸浮聚氯乙烯製造方法
86103692玻璃纖維增強的聚丙烯樹脂組合物
86103808含芳香基醚酮的嵌段聚合物及其製造方法
86103812異戌二烯的聚合方法
86103816一種具有自限溫特性電熱帶生產方法
86103840甲基丙烯酸及其酯類的復合阻聚劑
86103842用於聚醯胺消光的母煉膠
86103847以乙烯聚合物為主的混合液及其制備和使用方法
86103852供高濃度聚合物體系進行聚合反應的反應器
86103892聚烯烴樹脂泡沫的製造方法
86103927環氧樹脂混合料
86104074可滲合在聚合物中的含有很高粉沫礦物質含量的熱塑性組合物
86104081制備三環癸烷的（甲基）丙烯酸衍生物的方法及其應用
86104111高吸水性樹脂的製造方法
86104141聚丙烯酸酯類葯物緩釋材料的制備方法
86104196合成含有N－（2－羥基－3－磺酸丙基）醯胺的聚合物的方法
86104223丁苯乳膠改性酚醛樹脂製造工藝
86104233聚丙烯阻燃抗靜電母粒及製造方法
86104268聚烯烴填充劑及其制備方法
86104292新的氟化高聚物溶液
86104301一種具有抗血栓形成．溶解纖維蛋白．消炎活性的解聚的硫酸氨基己糖聚糖，其制方法以及
86104340制備透明耐熱苯乙烯型共聚物的方法
86104504改進了的丁二烯的聚合或共聚合方法
86104545制備可硫化氟彈性體的方法及其產品
86104577環氧樹脂組成物
86104597一種聚合物的速溶方法及裝置
86104604捕鼠粘膠及其製作工藝
86104608一種塗布紙的生產方法
86104672相穩定聚酯模製材料
86104710環氧樹脂組合物
86104741刺激動物生長的方法
86104757氯化聚丙烯-有機硅膠粘劑的合成
86104759自固化的氨基甲酸乙酯粘結槳料系統
86104775聚烯烴膠粘劑的制備
86104776氯化聚丙稀-丙烯酸酯膠粘劑的合成
86104811聚乙烯醇縮醛類水性粘接劑
86104817化學穩定性好的氟彈體共硫化組合物
86104826改進聚酯纖維及制備方法
86104852利用可水解硅烷制備改性聚烯烴方法
86104877在石油溶劑油中穩定的羧酸聚合物
86104918彈性環氧補強固結化學灌漿材料
86104955含官能化的選擇加氫的嵌段共聚物的制備方法
86104970用含纖維素的廢料制備重金屬捕集劑的方法
86104972含有有限溶混性結晶聚脂的聚氯乙烯復合聚合物及其增強復合材料
86104975對氣體和有機液體具有低滲透性的韌性聚對苯二甲酸乙脂製品的加工方法
86104989一種環氧大豆油的生產方法
86105004共聚多酯
86105006轉移法鍍鋁紙生產方法
86105015醇鎂球形顆粒的制備方法
形成光學各向異性熔體的以叔丁基氫醌為主要成分的芳族共聚聚酯的制備方法
3. 污水處理中微電解的原理
微電解技術是處理高濃度有機廢水的一種理想的工藝，同時又被稱為內電解法。在不同點的情況之下，利用填充在廢水中的微電解材料自身生產的一點二伏的電位差對廢水進行點解處理，從而達到降解有機污染物的目的，當系統桶水之後設備中會形成無數的微電池系統，在作用空間中構成一個電場。
微電解的工作原理基於電化學，氧化還原，物理吸附以及絮凝沉澱的共同作用對於廢水進行處理。該方法適用范圍廣、處理的效果好、成本低廉、操作維護方便、不需要消耗電力資源等優點。本工藝用於難降解高濃度廢水的處理可以大幅度的降低cod和色度，提高廢水的可生化性，同時可以對氨氮的脫除具有很好的效果。傳統上的微電解工藝所採用的微電解材料一般為鐵屑和木炭，使用之前要加酸鹼活化，使用的過程中很容易鈍化板結，同時又因為鐵與碳是物理接觸，所以他們之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續進行而失去作用，這就導致了頻繁的更換為電解材料，不但工作量大，成本高同時還影響了廢水的處理效果和效率。
二、鐵碳微電解原理鐵炭填料反應原理（即鐵炭填料處理高難度工業有機廢水原理）:
(1)電子流動：利用鐵元素和碳元素之間的電位差，鐵元素與碳元素之間存在一個自然地1.4V的電位差。當鐵碳填料浸泡在廢水溶液中的時候，廢水溶液充當導電溶液，廢微電解填料價格多少水中的污染物質充當電解質。在鐵碳之間自然電位差形成的微弱電場之下，鐵會釋放出電子，電子在電場的作用之下由陽極向陰極移動。電子在移動的過程中會有穿過污染物質的概率，特別是長鏈物質或者是含有苯環的物質被電子穿過的概率更高。長鏈物質或者是含有苯環物質的碳鏈是通過成對電子相互連接的，當溶液中的單個電子穿插的時候，單個電子就會被碳鏈中的成對電子吸引住，從而微電解填料價格多少形成3電子結構，而這種3電子結構是一種非常不穩定的結構，存在一定的時間之後這種3電子結構就會自動爆炸，從而長鏈物質被分成2段。電子繼續穿插，鍛煉之後的碳鏈又會被分割，這樣碳鏈就會越來越短。這樣難降解物質就會轉化為容易降解的物質。同時能夠降低COD。
（2）還原性：當鐵碳填料浸泡在廢水溶液中的時候，作為陽極的鐵會失去電子從而變成鐵離子，新生成的鐵離子具有非常強的還原性，可以將廢水中的難降解物質進行還原反應。
（3）氧化性：電子在廢水中穿插的時候，也會穿過水分子，水分子被分解的時候就會產生大量的氫自由基、氧自由基、和氫氧自由基，這些新生態的自由基具有非常強的氧化性，可以將廢水中的有機物徹底氧化為二氧化碳和水。從而徹底降低COD。
（4）電泳：電子在廢水中運動的時候會吸附帶微電解填料價格多少正電的污染顆粒，吸附在電子上面的污染物質運動到陰極之後會被中和然後就會沉到底部被除去。
（5）絮凝作用：鐵失電子之後會形成鐵離子，新生態的鐵離子再加入鹼液之後會形成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵是良好的絮凝劑，可以吸附廢水中的大量有機物絮凝沉澱。
4. 進行有毒實驗的操作注意的事項有哪些
實驗安全操作的注意事項：
（2）防爆炸：點燃可燃性氣體或用CO、H2還原Fe2O3、CuO之前，要檢驗氣體純度。 （3）防暴沸：加熱液體或蒸餾時常在加熱的裝置中加入沸石或碎瓷片，防止液體暴沸。 （4）防失火：實驗室中的可燃物質一定要遠離火源。
（5）防腐蝕：強酸、強鹼對皮膚有強烈的腐蝕作用，如果皮膚上沾有強酸、強鹼要用水沖洗，再塗抹3％一5％NaHCO3 溶液、硼酸，
（6）防中毒：在製取或使用有毒氣體時，應在通風櫥中進行，注意尾氣處理。如用CO還原Fe2O3、CuO要處理好尾氣.
（7）防炸裂：普通玻璃製品都有受熱不均勻易炸裂的特性，因此： ①試管加熱時先要預熱；
②做固體在氣體中燃燒實驗時要在集氣瓶底預留少量水或鋪一層細沙； ③注意防止倒吸。
（8）防堵塞：加熱高錳酸鉀制氧氣時，在試管口放一團棉花。 （9）防污染
（10）防意外：
(1)中毒事故防止和處理一氧化碳中毒時應迅速離開所處房間，到通風良好的地方呼吸新鮮空氣。誤食重金屬鹽(如銅鹽、鉛鹽、銀鹽等)應立即服用生蛋白或生牛奶。 (2)火災處理
①酒精及其他易燃有機物小面積失火，應迅速用濕抹布撲蓋； ②鈉、磷等失火宜用沙土撲蓋；
③會用乾粉及泡沫火火器；
④拔打火警電話「119」、急救電話 「120」，也可撥「110」求助； ⑤因電失火應先切斷電源，再實施滅火
5. 非鹵代烴類 (含石油烴) (non-halogenated hydrocarbons)的測定
氣相色譜法
方法提要
地下水和地表水樣品一般結合吹掃捕集、共沸蒸餾、真空蒸餾、分液漏斗液-液萃取、連續液-液分配提取或其他適當的富集方法 (如固相萃取法等) 富集後導入 GC/FID測定，以獲得適當的定量限。
柴油范圍有機物 (DROs) 可以用適當的溶劑萃取法處理。
汽油范圍有機物 (GROs) 可以通過吹掃捕集、自動頂空、真空蒸餾或別的適當技術導入 GC/FID。
可以使用填充柱或毛細管柱分析和檢測單獨的非鹵代烴化合物，通過改變色譜條件以達到適當的分離特性。
熔融石英毛細管柱用於分析石油烴類。
方法用於檢測各種揮發性和半揮發性非鹵代烴有機化合物，可定量檢測的化合物見表82.55。
表82.55 可檢測化合物
續表
注:b為用此技術有足夠的響應;d為通過共沸蒸餾法濃縮;ht為僅在80℃使用此方法凈化分析物;
I為該技術不適用於這種分析物;pp為低的凈化效率，導致高的EQLs;NA為不可用。
本法可用於分析石油烴，包括汽油類有機物(GROs)和柴油類有機物(DROs)。GROs指C6～C10范圍鏈烴，沸程范圍大概為60～170℃;DROs指C10～C28范圍鏈烴，沸程范圍大概為170～430℃。由於蒸發和生物降解等環境行為，特有的燃料種類或者多種燃料中的某種燃料的識別是很復雜的，有時需用其他更適合的方法識別GROs和DROs。
本法也可作為易揮發和半揮發有機物的篩選工具，獲得半定量的數據，以防止用GC-MS定量分析時過負荷。可用自動化頂空法進樣，如果已用溶劑提取法處理試樣，則可採用直接進樣，在這種情況下可以使用單點校正法。
儀器和裝置
氣相色譜儀 檢測器-火焰離子化檢測器 (FID)
吹掃捕集導入裝置。
推薦氣相色譜柱:
1) 8ft × 0.1in ID 不銹鋼或玻璃柱，填充表面有 1% sp-1000 的 Carbopack-B 60 /80目，或相當規格。
2) 6ft × 0.1in ID 不銹鋼或玻璃柱，填充表面有正辛烷的 Porasil-C 100 /120 目 (帶有化學結合相的多孔硅膠珠) ，或相當規格。
3) 30m × 0.53mm ID 熔融石英的毛細管柱，結合有 DB-Wax (或相當物質) ，膜厚 1μm。
4) 30m × 0.53mm ID 熔融石英的毛細管柱，化學結合 5% 聚甲基硅氧烷 (DB-5，SPB-5，RTx，或相當物質) ，膜厚 1.5μm。
毛細管柱是用來分析石油烴的，也可使用確認特性數據 (如色譜分離和 MDLs) 的其他色譜柱 (如 0.25～0.32mm ID 毛細管色譜柱) 。
粗徑毛細管柱前應當接 1/4in 的進樣口並且有針對於此柱子使用的特殊鈍化襯墊設計。
5mL Luer-lok 玻璃注射器。
5mL 氣密的、有針對於易揮發分析物關閉閥的注射器。
微型注射器 如 10μL 和 25μL 且帶御罩有 0.006in ID 的針 (Hamilton 702N 或相當規格)和 100μL 注射器。
試劑
試劑水 該方法中所有提到的水均指無有機物水。
甲醇 農殘級。
石油或柴油 工業燃料 (燃料中低沸點的成分很快蒸發) 。
烷烴標准物質 包括一系列相應的正構烷烴類化合物，用來確立它們的保留時間(如用 C10～ C32作柴油的標准) 。
標准儲備溶液 由純的標准物質制備或者是購買有保證的溶液。當甲醇為目標分析物或在樣品前處理階段使用共沸蒸餾法時，標准溶液均不可用甲醇配製。標准溶液必須每隔6 個月重配一次，或發現問題時重配。
標准中間溶液 可以是單標或所有組分的混合物，用作進一步配製校準系列溶液或監控標准溶液。為防止易揮發組分的損失，應當存放在有最小液面上空的容器內並經常檢測其降解和蒸發情況。
校準系列溶液 最少配製 5 個濃度水平的校準溶液系列，用標准中間溶液配製，可用水配製 (吹掃捕集法或直接進余核樣) 或用二氯甲烷配製 (溶劑進樣) 。其中一個校準溶液的濃度應當等於或低於定量限，其餘標樣的濃度應當與真實樣品的預計濃度范圍符合或者應當在氣相色譜規定的工作范圍。每一個標樣都應當包含用這個方法檢測的所有分析物。易揮發的有機物標樣用純水配製。
配製精密度高的標准水溶液的注意事項:
不要將超過 20μL 的甲醇為溶劑的標樣注入 100mL 水中。
使用25μL Hamilton 702N 微量注豎拆掘射器或與之相當規格的注射器，如取甲醇為溶劑的標准時，針的幾何形狀的變化將會影響移入水中標樣體積的可重現性。
要快速地將初級標樣注入已填充溶劑的容量瓶中，注射後盡可能快地將針頭移開。
混合稀釋的標樣時僅需上下顛倒容量瓶 3 次。
吸取容量瓶大肚部分的標准溶液 (不要用任何瓶頸處的溶液) 。
當需要稀釋易揮發的有機物標樣時，不要用移液管稀釋標樣或轉移樣品和含水標樣。
用於吹掃捕集分析的水溶液標准不穩定，所以 1h 之後則應當丟棄，除非將標樣注滿小瓶密閉保存才可超過 1h 使用，最多不超過 24h。水溶液標樣用作共沸蒸餾時最多可以存放 1 周，存放時將標樣置於有聚四氟乙烯 (PTFE) 螺帽的密閉瓶子中，具有最小液面上空，4℃避光保存。
內標溶液 選定一個或多個內標物，所選定的內標物和分析物在分析過程中的行為應當相似，內標物應不受基質干擾的影響。一般沒有單一內標物能滿足所有限定條件。當用共沸蒸餾方法處理樣品時，推薦使用下列內標: 2-氯代丙烯腈、六氟代 -2-丙醇和六氟代 -2-甲基 -2-丙醇。
替代物標准溶液 在處理每個試樣、標准和空白時，添加一個或兩個不受干擾的替代化合物，以此來監控分析系統的功能和方法的有效性。
樣品的採集，保存和處理
1) 揮發性有機物采樣參見 82.9.1 樣品採集、保存和制備部分。
2) 半揮發性有機物。測定半揮發性有機物用的采樣容器應用肥皂和水洗滌，然後再用甲醇 (或異丙醇) 沖洗。樣品容器應是由玻璃或聚四氟乙烯制的，並帶有聚四氟乙烯(或溶劑沖洗過的鋁箔) 襯墊的螺旋蓋。強酸性或強鹼性樣品會和鋁箔反應導致樣品被污染。不能用塑料容器或蓋來貯存樣品，因為來自塑料中的酞酸酯和其他碳氫化合物可能污染樣品。應小心填裝樣品容器，以防止所採集樣品的任何部分接觸到采樣者的手套而引起污染。不能在有尾氣存在的地方採集或貯存樣品，如果樣品與采樣器接觸 (例如，使用自動采樣器) ，用試劑水通過采樣器並用作現場空白。
分析步驟
1) 試樣導入方法。所有內標、替代物和基質添加都要在試樣導入 GC / FID 系統前添加到樣品中。
a.直接進樣。直接用注射器將試樣注射到 GC 口內。
易揮發有機物 ［包含汽油范圍有機物 (GROs) ］: 將含有高濃度分析物的水樣、共沸蒸餾不清潔的低沸點有機物處理得到的含水濃縮物或有機溶劑廢棄物注射入 GC 進樣口。直接注射未濃縮的水樣有很多限制，易揮發物的毒性 (TC) 達到法定限度或濃度超過10000μg /L 時才可許採用該法檢測。如果酒精濃度 > 24% ，也可以應用直接進樣檢測水樣的可燃性。
半揮發性有機物 ［包含柴油范圍有機物 (DROs) ］: 將用分液漏斗液-液萃取或連續液-液分配提取處理得到的水樣的萃取物注射入 GC 進樣口。
b.吹掃捕集。
吹掃捕集分析水樣。也可用甲醇(和其他易與水混合的溶劑)提取含油水樣中待測物，隨後用吹掃捕集法測定。通常在室溫下對水樣進行吹掃捕集。有時需要將水樣加熱吹掃以降低檢測限;然而，25mL的試樣在大多數情況下都能提供足夠的靈敏度。
c.真空蒸餾。可用於將水樣、固體樣或組織樣品中易揮發有機物導入GC/FID系統。
d.自動靜態頂空。可用於將水樣、固體樣或組織樣品中易揮發有機物導入GC/FID系統。
2)推薦色譜條件。
柱1:載氣(He)流速40mL/min。溫度程序，初始溫度45℃，保持3min，以8℃/min的速度升溫，從45℃升溫至220℃，最終溫度220℃，保持5min。
柱2:載氣(He)流速40mL/min。溫度程序，初始溫度50℃，保持3min，以6℃/min的速度升溫，從50℃升溫至170℃，保持4min。
柱3:載氣(He)流速15mL/min。溫度程序，初始溫度45℃，保持4min，以12℃/min的速度升溫，從45℃升溫至220℃，保持3min。
柱4(DROS):載氣(He)流速5～7mL/min。尾吹氣(He)流速30mL/min。進樣口溫度200℃，檢測器溫度340℃。溫度程序，初始溫度45℃，保持3min，以12℃/min的速度升溫，從45℃升溫至275℃，保持12min。
3)初始校準。對於每一種樣品導入方法，建立氣相色譜操作的參數，繪制相應的不同標准曲線。對於沒有凈化的易揮發物推薦使用內標法，內標物為六氟-2-丙醇、六氟-2-甲基-2-丙醇和2-氯丙烯腈。
a.分析單一組分分析物的外標校準步驟。對於每一個目標化合物和替代物，最少准備5個不同濃度的校準標准溶液。分取一種或幾種標准儲備液於容量瓶中，用適宜的溶劑稀釋至刻度。其中某個外標溶液的濃度應該小於或等於要求的定量限(以預處理方法中確定的最終體積內未稀釋的濃度為基礎)，其他校準標樣的濃度應當與真實樣品的預期濃度范圍相對應，或者由檢測器的工作范圍來確定。
用與實際試樣導入氣相色譜相同的技術導入每個校準溶液。將峰高或峰面積響應值對進樣量列表。計算每個組分分析物的校準因子(CF)。
CF=標准溶液中化合物的峰面積(或峰高)/化合物注入質量(ng)
b.DROs和GROs的外標校準步驟。用來校準的響應值表現為DROs和GROs保留時間范圍內的色譜圖全面積，包括含在單一峰內的未分開的復雜混合物。
對於每一類型燃料，最少准備5個不同濃度水平的校準溶液。分取一種或幾種標准儲備液於容量瓶中，用適宜的溶劑稀釋至刻度。一種外標的濃度應該小於或等於要求的定量限(以預處理方法中確定的最終體積內未稀釋的濃度為基礎)。其他校準溶液的濃度應當與真實試樣的預期濃度范圍相對應，或者由檢測器的工作范圍來定。
`注意:只要有可能，應當用污染取樣現場的特定燃料來配製校準溶液(例如，被懷疑已漏的油桶內殘余的燃料樣品)。如果這樣的樣品不易獲得或不知曉，則使用最近購買的商用燃料。定性篩選注射和GC分析也許能識別未知燃料。
用與實際試樣相同的氣相色譜導入技術導入每個校準溶液。計算每種類型燃料的校準因子(CF):
CF=保留時間范圍內的總面積/化合物注入質量(ng)
4)校準線性。在整個工作范圍內，如果校準因子的相對標准偏差(RSD，%)小於20%，此有機物的線性可以被採取，而且可以用平均校準因子取代校準曲線。
在整個工作范圍內，RSD(%)如果大於20%，此有機物的線性就不能被採用。可使用非線性等其他校準選擇。
保留時間窗口。單一組分目標分析物以保留時間窗口為基礎鑒別。DROs和GROs以每個類型燃料中的特徵組分的保留時間范圍為基礎進行鑒別。
在建立保留時間窗口之前，一定要確定色譜系統的功能是可靠的;並且已經對被分析的試樣混合物中的目標分析物和替代物的操作參數進行了優化。
在初始校準中已定義了GROs的保留時間范圍。兩個特殊的汽油組分(2-甲基戊烷和1，2，4-三甲基苯)可以用來建立這個范圍。保留時間范圍的計算基礎為:保留時間窗口最低限為第一個流出組分，保留時間窗口最高限為最後一個流出組分。
在初始校準中已定義了DROs的保留時間范圍。此范圍的建立基礎為C10和C28烷烴的保留時間。保留時間范圍的計算基礎為:保留時間窗口最低限為第一個流出組分，保留時間窗口最高限為最後一個流出組分。
5)校準持續確認。校準曲線和保留時間必須在每12h換班開始時檢驗，這是最低要求。當單一的目標分析物被分析時，檢驗可以通過測量含有所有目標分析物和替代物的一個或多個校準溶液(通常是中間濃度的)來完成。當石油烴被分析時，檢驗可以通過測量燃料標准和烴的保留時間標准來完成。強烈建議12h內不斷追加分析檢驗標准溶液，尤其對於含有可見濃度浸油物質的試樣。
如果對於任何分析物的響應值與初始校準所獲得的響應值相差在±15%以內，則初始校準被認為是有效的，可以繼續將初始校準所測得的CF值或RF值用於試樣定量(若分析時使用共沸蒸餾作為試樣導入技術，D可達±20%)。如果分析物的響應值與初始響應值相差±15%以上(共沸蒸餾為±20%)，必須採取校正措施重新恢復系統或者針對此化合物繪制新校準曲線。
在校準檢驗分析中，所有目標分析物和替代物或正構烷烴都應當符合先前已測定的保留時間窗口。如果任何分析物的保留時間不在±3σ窗口之內，必須採用重建系統的校正行為或者針對此化合物准備新的校準曲線。
溶劑空白和任何方法空白應當在校準檢驗分析時運行，以驗證實驗室污染沒有造成假陽性。
6)氣相色譜分析。試樣分析順序，以校準檢驗開始，接著是試樣提取分析。強烈推薦12h內不斷追加分析檢驗標樣，尤其是含有可見濃度浸油物質的試樣。在一批分析結束時再分析一個檢驗標樣。當一批試樣已被注射入氣譜或者當保留時間或D(%)質量控制標准超標，順序結束。如果標准超標，在重新標定和進行試樣分析之前，檢查氣相色譜系統。所有採用外標校準的分析必須包括數據質量分析(例如，校準和保留時間校準)。所有超過質控標準的標樣濃度和超過校準曲線范圍的試樣都必須重新分析。
試樣分析與校準使用的儀器條件應相同。當將吹掃捕集試樣導入時，打開樣品小瓶或從封閉的小瓶中取出一部分試樣(於是產生頂空)都將危及易揮發試樣的分析。因此，推薦准備兩個平行試樣進行吹掃捕集分析。如果第一個試樣的分析不成功或者結果超過了方法校準范圍，第二個試樣可以安全貯存24h用來重新分析或稀釋。共沸蒸餾所得的分餾物可分成兩部分並且在分析前將其共置於4℃環境中。推薦在蒸餾24h內分析蒸餾液(最長不超過7d)。
如果試樣響應超過初始校準濃度范圍，必須分析稀釋的試樣。對於含有易揮發有機物的水樣，用來稀釋的必須是試樣的備份，即已密封和貯存准備使用和再分析的試樣。稀釋萃取液使所有的峰處於合適的尺寸，因為當色譜峰不合尺寸時重疊峰可能不很明顯。為保證超過100倍范圍的所有峰值都在合適的尺寸范圍內，計算機對色譜峰進行處理，重新給出色譜圖。只要未超過校準限定都可操作。當重疊峰導致峰面積積分錯誤時，推薦測量峰高而不用峰面積積分。
當試樣萃取物中的一個峰落入每日保留時間窗口時，單一組分分析可被暫時辨認。需要用第二根色譜柱或GC/MS證實。由於火焰離子化檢測器是非選擇性的，所以強烈推薦使用GC/MS定性單一組分分析物，除非可獲得支持定性的歷史數據。
對於石油烴分析，一般不需要第二根色譜柱證實。然而，如果分析有干擾，則要求使用第二根GC柱分析確認，也要確認樣品烴落在初始校準所建立的保留時間范圍內。
注意:燃料尤其是汽油，由於它們固有的揮發性致使鑒定是復雜的。燃料的早期洗提化合物顯現出很強的揮發性，取樣後若不馬上用塞子塞住，極易風蝕。在汽油的色譜圖中，汽油極易揮發的部分組成了50%的重要峰面積。這一小部分很少能在環境樣品或低濃度的有關汽油殘余物色譜圖中顯現。
每12h通過復測空白、標准和重份試樣以檢查全分析系統的狀態。需校正嚴重的拖尾峰，峰拖尾問題經常由色譜柱的活性部位、氣相色譜的冷部位、檢測器的操作或者系統的泄露導致。
7)計算。試樣中每個分析物的濃度可通過吹掃或注射標準的量計算。標準的量可以用校準曲線或從初始曲線獲得的CF或RF得到色譜峰的響應值計算。
盡管汽油和柴油含有的多種混合物能在GC/FID色譜圖中有較好的解析度，但兩種燃料都含有太多其他組分，這些組分不能被色譜分辨。這些未分辨的復雜混合物導致色譜圖中的「巔峰值」，形成了這些燃料的特徵。另外，盡管分離的色譜峰在定性特定的燃料類型時很重要，但未分離的色譜峰的峰面積可能占總響應面積的大部分。
為了分析DROs，將C10和C28的所有峰面積加和。這個面積由C10和C28保留時間范圍內所有基線凸起部分構成。
分析DROs使用的氣相色譜條件會導致嚴重的柱流失，同時導致基線上升，所以應該在測DROs氣相色譜圖的面積時適當的減去柱流失。在分析試樣中的DROs時，每12h換班時分析二氯甲烷空白，用測定試樣的方式測量該色譜圖峰面積。先通過DROs保留時間的范圍制定水平的基線，然後將該面積值從已測量的試樣面積中減去，所得面積之差按下式計算出DROs的濃度。
a.外標法校準-線性校準模型:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:ρS為試樣中目標分析物的濃度，μg/L或ng/mL;AS為試樣中分析物的峰面積(或峰高);Vt為試樣濃縮液的總體積(μL)，吹掃-捕集法分析中不存在Vt值，因此設定為1;CF為為初始校準的校準因子，每ng的面積值(或峰高);D為試樣或試樣提取液分析前的稀釋因子，試樣品沒有稀釋時D=1，量綱為一;Vi為提取液進樣體積(μL)，通常水樣和校準標准品的進樣體積應該相同，對於吹掃-捕集分析法不存在Vi，因此取值為1;如果計算校準因子時使用了濃度單位，則在此方程式中不使用Vi;VS為水樣或吹掃體積，mL。
如果使用吹掃-捕集方法，樣品的甲醇提取液加入到了水中進行測定。
如果使用不通過原點的線性校準，可以用最小二乘法做線性回歸，得到回歸方程。根據面積響應值(y)、斜率(a)和截距(b)計算測定溶液中分析物的濃度，然後換算為原樣中的濃度。
對於吹掃-捕集分析法，若吹掃進樣前未對試樣進行稀釋，則進入系統的樣品中分析物的濃度與原始濃度相同。
b.內標法校準-線性校準。水樣中每個分析物的濃度按下式計算:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:ρS為試樣中目標分析物的濃度，μg/L或ng/mL;ρiS為測定液中內標物的濃度，μg/L或ng/mL;AS為試樣中分析物的峰面積(或峰高);AiS為內標物的峰面積(或峰高);Vt為試樣濃縮液的總體積(μL)，吹掃-捕集法分析中不存在Vt值，因此設定為1;CF為為初始校準的校準因子，每ng的面積值(或峰高);D為試樣或試樣提取液分析前的稀釋因子，如果試樣品沒有稀釋，D=1，量綱為一;Vi為提取液進樣體積(μL)，通常試樣和校準標準的進樣體積相同，對於吹掃-捕集法不存在Vi，故取值為1;如果計算校準因子時使用了濃度單位，則在此方程式中不使用Vi;RF為初始校準的平均響應因子，與外標法的校準因子不同，響應因子量綱為一;VS為水樣或吹掃體積，mL。
c.非線性校準曲線的計算。當使用非線性曲線校準時，非線性方程必須變形後，求解提取液或吹掃體積中分析物濃度，然後將提取液中分析物濃度換算成試樣中分析物的濃度。
為了分析DROs，將分布在2-甲基戊烷和1，2，4-三甲基苯之間所有的峰面值相加，使用上述方程式計算GROs濃度。GROs分析中通常不需要減去柱流失。
計算公式涵蓋了外標校準和內標校準、直線校準曲線和非直線校準曲線。
8)篩選。為了減少GC/MS分析高度污染樣品造成的儀器停工期，可用本法的單點校準進行篩選。
與GC/MS連接的進樣設備配置同樣可用於GC/FID或其他配置。
建立起穩定的系統響應和穩定的色譜保留時間，分析GC/MS校準標準的最高點。
分析水樣或水樣萃取液時，當目標待測物濃度超過校準曲線高限時，且在相同保留時間沒有其他化合物流出，比較試樣和最高濃度標准中分析物的峰高，計算試樣中分析物的濃度。然而與GC/MS系統相比，FID對鹵化物反應不太靈敏，因此上述比較方法並不絕對正確。
為了確定儀器響應和氣相色譜保留時間的穩定性，最高點標准應該最少每隔12h分析一次，但是對於篩選不要求做質量檢測。
9)儀器維護。注入廢棄物試樣的萃取液通常會在注射口區域、分流器(分流進樣時)和色譜柱頭留有高沸點的剩餘物，該剩餘物影響一些氣相色譜分析性能(例如，殘余物峰值、保留時間變化、分析物降解等)，因此儀器維護非常重要。分流器中殘余物累積可能迫使氣流拐彎，由此改變分流比。如果這種情況在分析時發生，定量數據有可能不準確。適當的清理技術使問題最小化，質量檢測設備將顯示何時需要儀器維護。
推薦氣相色譜儀維護。
分流裝置的連接:連接雙柱可使用壓力適應Y形的玻璃分流裝置或者是Y形熔凝石英的連接器，清潔並將分流裝置脫活或更換用潔凈脫活的分流器。切除柱子靠近進樣口一端的幾英寸(最多1英尺)。根據生產商的說明，拆下柱子和用溶劑反向沖洗進樣口。如果這些步驟不能消除降解問題，有必要對進樣口金屬主體進行脫活處理或更換柱子。
柱子沖洗:柱子應該用幾倍柱體積的適當溶劑沖洗。極性和非極性溶劑都可使用，根據樣品殘余物的性質決定，第一次用水沖洗，接著用甲醇和丙酮，最後用二氯甲烷沖洗。有時只用二氯甲烷沖洗。為了使固定相中的試樣殘留物轉入溶劑，柱子內應該注滿二氯甲烷，保持過夜;然後用新鮮的二氯甲烷沖洗柱子，再排干，室溫下用超純的氮氣流乾燥柱子。
質量控制
在每批試樣分析過程中都應包括方法空白、基質添加、重復樣和質量控制樣。
如果估計試樣中含有目標分析物，要使用一個基質添加樣和一個未添加基質的實際試樣重復分析。若估計試樣中不含有目標分析物，則應使用一個基質添加樣和一個基質添加重復樣。
分析每批試樣時，都應分析一個實驗室質量控制樣(LCS)。LCS含有相似於試樣的基質成分，與試樣基質具有相同質量或體積。該LCS用相同的待測化合物、同樣濃度添加作為基質添加樣。當添加基質分析結果顯示潛在的問題由試樣基質本身產生時，LCS結果可用來校驗實驗室用的清潔基質的分析結果。
應評價每個試樣中的替代物回收率。
方法性能
水基質中使用共沸蒸餾的揮發性有機物方法檢出限見表82.56。
表82.56 共沸蒸餾提取水樣中揮發性有機物的方法檢出限
續表
色譜圖見圖82.20～圖82.24。
圖82.20 300×10-6汽油標准色譜圖
圖82.21 30×10-6柴油標准色譜圖
圖82.22 30×10-6柴油標准色譜圖在C10～C18之間的基線
圖82.23 使用共沸蒸餾法提取試劑水中揮發性化合物色譜圖(混合物1)
圖82.24 使用共沸蒸餾法提取試劑水中揮發性化合物色譜圖(混合物2)
注意事項
1)當分析揮發性有機物時，樣品在運輸和貯存過程中可能被穿過容器隔膜的外界揮發性有機物(尤其是含氯氟烴和二氯甲烷)污染。准備一份純水作空白樣品，使其經過取樣和後續的貯存和處理操作過程，用以監測樣品污染。
2)高濃度和低濃度試樣的連續分析可能導致高濃度試樣的殘余物對後續低濃度試樣的污染。為了降低這種污染，在分析不同試樣時必須先用適當的溶劑將進樣針或吹掃裝置洗凈。分析非常規濃度的試樣後都應分析溶劑空白，以防止儀器中殘留的試樣污染後續試樣。
3) 清洗器皿時，先用洗滌液洗滌，再用蒸餾水沖洗，接著放置於 105℃ 的烘箱中烘烤。清洗進樣針或自動進樣器時，用適當的溶劑沖洗沾有試樣的表面即可。
所有的玻璃器皿都必須認真的清洗。玻璃器皿盡可能用完後立即用最後使用過的溶劑沖洗，接下來應當用含有洗滌劑的熱水洗滌，再用自來水和純水沖洗。最後晾乾玻璃器皿後放置於 130℃烘箱中烘幾小時，或用甲醇沖洗後晾乾，存放在清潔環境中。
4) 火焰離子化檢測器 (FID) 是非選擇性檢測器，可能存在很多干擾分析的非目標化合物。
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本章編寫人: 耗氧量和生化需氧量測定，劉曉雯 (天津市地礦局測試中心) 。微生物等測定，田來生、齊繼祥(中國地質科學院水文地質環境地質研究所) ，有機污染物測定，饒竹 (國家地質實驗測試中心) 。