化工环境检测中萃取法的应用与实现

　　摘 要：环境保护和治理是当前关注的焦点和研究课题，由于化工产业极易产生工业废水，对人类生存环境造成了不可估量的严重影响。为此，要关注和研究化工环境检测中的萃取法。文章重点探讨了固相萃取法、快速溶剂萃取法、微波萃取法等，较好地提升化工环境监测效率。

　　关键词：化工;环境检测;萃取法

　　《科技创业家》(月刊)创刊于2010年，由中国科学技术协会主管,大众科技报社主办，面向国内外公开发行的国家级学术期刊。

　　化工生产难免存在废水、废气、废渣等污染物，如果不对其加以处理则会污染生态环境，给人类的安全带来不可估量的威胁和影响。为此，有必要关注和研究化工环境检测中的萃取法应用，根据不同的情况选取适宜的萃取法，确保实现对化工环境的常态化、精细化监测，提升化工环境检测的精度和效率。

　　1 化工行业环境污染与萃取法概述

　　化工行业环境污染源自于生产过程中产生的污染，如：化工厂的蒸馏塔、储气储液罐等大型设备，一旦发生泄漏，则会溢出对人体健康危害较大的有毒有害物质。为此，要加大对化工生产周边环境的检测和监测，如：对周边土壤中的物质成分进行检测，可以采用萃取法了解土壤中有毒有害物质的分布情况。化工产品伴生物也会存在污染，由于化工产品的化学反应过程通常会伴随一些不稳定物质的出现，如：石化生产中伴随有多环芳香烃，属于对人体健康有极大威胁的有毒有害物质，可以采用萃取法进行监测。另外，化工生产环境之后还会排出废气、废水、废渣等污染物，属于有毒有害、易燃易爆的物质，也可以采用萃取法进行监测和检测。

　　通常来说，将萃取法应用于土壤环境的监测需要考虑到土壤样品的特殊性，可以采用固相微萃取的方法进行预处理操作，通常选择浸取提液法和顶空法。也可以采用快速溶剂萃取法实现对环境土壤的监测，如：以一定比例的丙酮和正己烷为溶剂，在一定压力作用下，从土壤中萃取有机氯农药，并通过脱水、净化分析，实现对土壤中有机氯农药的监测。还可以将萃取法应用于水环境的监测，如：采用固相萃取—气质联用法进行水样品的预处理，实现对水环境的检测。

　　2 化工环境检测中萃取法的应用分析

　　2.1 固相萃取法

　　固相萃取法(Solid Phase Extraction，SPE)利用固体吸附剂实现目标物质和原溶剂的分离，萃取过程包括：吸取目标物质、热解吸附、洗脱、分离提纯等步骤，是一种样品前处理技术，具体步骤为：条件化—富集—柱纯化—洗脱，具有操作简便、成本低、样品预处理效率高的优点。

　　2.2 固相微萃取法

　　固相微萃取法(Solid-Phase Micro Extraction，SPME)主要是采用便于携带的萃取器完成萃取操作，工作原理是在固相涂层和样品之间建立一种平衡，而无须完全分离出待测物质，体现出操作简便、灵敏度高、无须溶剂参与的特点。

　　2.3 微波萃取法

　　由于化工环境周边土壤的重金属较难迁移、残留时间长、隐蔽性强、毒性大，易于对人类生存环境带来威胁和影响。为此，可以采用微波萃取法對土壤中重金属污染进行检测，获悉重污染土壤中Cr的形态分布特征，评估土壤重金属的生物可利用性。具体检测方法为：准确称取待测样品(2±0.000 5)g，对不同形态的提取液以3 000 r/min离心0.5 h，再以0.45 μm微孔滤膜进行过滤，添加一滴浓HNO3，在4 ℃的温度条件下保存待测，提取重金属形态之后，以适量的去离子水洗涤残留物，以3 000 r/min离心10 min，过滤并去除滤液，对残留洗涤物进行重金属形态分析。通过微波萃取法可以准确反映不同形态的含量关系，可以检测并获悉土壤中Cr元素不同形态的含量分布由大到小依次为：残渣态、有机结合态、铁锰氧化物结合态、碳酸盐结合态、可交换离子态，其萃取效率分别为：可交换离子态的萃取效率为39.12%、碳酸盐结合态为58.57%、铁锰氧化物结合态为112.42%、有机结合态为102.87%、残渣态为95.3%。

　　2.4 快速溶剂萃取法

　　快速溶剂萃取法(Accelerated Solvent Extraction，ASE)通常是在较高温度压力的条件下，采用有机溶剂进行自动化萃取，原理是根据被萃取物质在油相和水相中的溶解度不同，实现被萃取物质由水相到油相的迁移，体现出速度快、用剂量少、回收率高等优点。

　　以快速溶剂萃取法处理苯酚丙酮废水的工艺为例，由于工业用苯酚和丙酮产品主要采用异丙苯法生产工艺，生产过程会排放高浓度的含酚废水，可以建立异丙苯萃取含酚废水的工艺模型，考察不同工艺条件对废水有机物萃取的影响，实现萃取中试验证。

　　溶剂萃取脱酚的影响因素主要包括：(1)萃取分配系数。当萃取分配系数D值越大时，被萃取物在萃取剂中的溶解度越高。(2)酚类物质浓度的影响。当水相中苯酚浓度的升高时，萃取分配系数也日趋加大，萃取效果愈加明显。(3)废水pH的影响。苯酸属于弱酸，在水相中存在电离现象，不利于萃取剂萃取苯酚，因而要在萃取水溶液为酸性或中性的条件下，才有利于萃取剂萃取脱酚。当pH在4～8时，总酚去除率为86.7%，而当pH超过9之后，则会明显降低总酚去除率。(4)萃取温度的影响。为了保证萃取体系中萃取平衡，在萃取过程为吸热时，则应当升高萃取体系温度;当萃取过程为放热时，则要降低萃取体系温度。(5)废水中盐质量浓度的影响。废水盐质量浓度对于含酚废水的萃取有较大的影响，当NaCl的质量浓度增加时，苯胺萃取率相应增大。

　　3 结语

　　环境治理成为关注焦点，要加大对环境的监测和检测，将不同的萃取方法应用于化工环境周边土壤、水环境和大气环境的监测，较好地提升化工环境检测的灵敏度和准确性，提升化工环境萃取检测效率。

　　[参考文献]

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　　[2]周文喜.环境检测技术存在的问题及对策分析[J].绿色科技，2018(6)：54-55.

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文章名称： 化工环境检测中萃取法的应用与实现

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