一种快速测定环境中卤代半挥发性有机污染物过冷蒸气压的方法

摘要

本发明公开了一种快速测定环境中卤代半挥发性有机污染物过冷蒸气压的方法，属于面向环境分析领域。蒸气压是描述化合物环境行为的重要的物理化学参数，它可以表征化合物从液体或固体中逃逸的趋势以及颗粒物对它的吸附效应，借以进一步研究该化合物的迁移和归趋行为。本发明采用气相色谱法，根据溶质在气相色谱柱中的保留体积或保留时间与溶质的蒸气压成反比的关系，选用标准化合物的过冷蒸气压值，并通过数据统计软件用最小二乘法回归出蒸气压与温度关系方程，可以测出不同环境温度下的过冷蒸气压。所构建的检测方法具有很好的重复性和可靠性，经过不同化合物的验证证实了该方法的准确性及使用性。

主权项

一种快速测定环境中卤代半挥发性有机污染物过冷蒸气压的方法，其特征在于，步骤如下：第一步，根据卤代半挥发性有机污染物在气相色谱柱中的保留体积V或保留时间t与卤代半挥发性有机污染物的蒸气压p成反比的关系，得出：V_R,i/V_R,ref＝p_ref/p_i＝t_R,i/t_R,ref  (1)根据卤代半挥发性有机污染物的蒸气压p与其蒸发热Δ_vapH之间的关系，当卤代半挥发性有机污染物在气相色谱柱中达到两相平衡时，根据克拉佩龙方程来表示蒸气压p与温度T之间的关系：dp/dT＝Δ_vapH/T·ΔV  (2)式(2)中，Δ_vapH为蒸发热，ΔV等于气体的摩尔体积减去液体的摩尔体积，气体的摩尔体积相对于液体的摩尔体积要大得多，将ΔV近似等于气体的摩尔体积V_g；卤代半挥发性有机污染物的蒸气压非常低，假定其蒸气为理想气体，式(2)改写为：dp/dT＝Δ_vapH·p/(R·T²)  (3)其中R为气体常数；进一步得式(4)：1/Δ_vapH·d ln p＝1/(R·T²)·dT  (4)；第二步，选用已知蒸气压的参考化合物，该参考化合物与所要测定的卤代半挥发性有机污染物结构相似，具有半挥发性，对未知卤代半挥发性有机污染物的过冷蒸气压进行测量；具体方法如下：选用参考化合物，用ref表示，并以i表示第i个未知卤代半挥发性有机污染物，在相同温度下，式(4)写成：1/Δ_vapH_ref·d ln p_ref＝1/(R·T²)·dT1/Δ_vapH_i·d ln p_i＝1/(R·T²)·dTd ln p_i＝(Δ_vapH_i/Δ_vapH_ref)·d ln p_ref  (5)对式(5)积分得到：ln p_i＝(Δ_vapH_i/Δ_vapH_ref)·ln p_ref+C  (6)根据式(1)知：ln pi＝ln p_ref‑ln(t_Ri/t_Rref)  (7)把式(6)和式(7)结合得到式(8)：采用最小二乘法，根据式(8)对不同温度下的ln(t_Ri/t_Rref)和ln p_ref进行线性回归分析，即获得式(6)中的系数Δ_vapH_i/Δ_vapH_ref和常数项C；通过式(6)，根据参考化合物的蒸气压值p_ref，对卤代半挥发性有机污染物的过冷蒸气压p_i进行测定；(3)第三步，保证气相色谱法测定蒸气压值的准确性，用已知蒸气压的卤代半挥发性有机污染物为校正化合物，通过对饱和气流法测定的蒸气压值lnp与气相色谱法测定的蒸气压值lnp的相关分析，对气相色谱法测定值进行校正；(4)第四步，卤代半挥发性有机污染物的蒸气压p与温度T之间方程参数的回归，计算不同环境温度条件下的过冷蒸气压值p_i；压力是温度的函数，随着温度的变化，化合物的蒸气压也在不断的变化，蒸气压与温度的关系表示为：$\ln p=A-\frac{B}{T}---\left(9\right)$根据气相色谱法测定不同环境温度条件下的蒸气压值，通过数理统计方法用最小二乘法回归出蒸气压p与温度T关系方程的A、B参数，则计算出不同环境温度条件下的蒸气压值。