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二甲基二硫醚检测

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发布时间：2025-06-03 12:04:12 更新时间：2025-06-02 12:04:13

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

二甲基二硫醚检测概述

二甲基二硫醚（Dimethyl disulfide, DMDS），分子式为 CH₃SSCH₃，是一种具有刺激性恶臭气味的挥发性有机硫化合物。它天然存在于某些植物、微生物代谢物以及原油、天然气中，同时也是许多工业生产过程（如石油精炼、化工合成、农药制造）的副产品或中间体。由于其强烈的气味和潜在的毒性（对皮肤、眼睛、呼吸道具有刺激性，高浓度下可能对中枢神经系统产生影响），并且在某些环境中是恶臭污染的重要来源，因此准确检测环境空气、水体、土壤以及工业排放物、工作场所空气中的二甲基二硫醚含量至关重要。检测工作涉及环境监测、职业卫生、工业过程控制、产品质量检验及污染事故调查等多个领域。

检测项目

针对二甲基二硫醚的检测，核心项目通常包括：

浓度定量分析：测定样品中二甲基二硫醚的绝对含量或浓度，通常以毫克每立方米（mg/m³, 空气）、毫克每升（mg/L, 水）或毫克每千克（mg/kg, 土壤/固体）表示。
定性确认：确证样品中是否存在二甲基二硫醚，排除其他结构类似物（如二甲基硫醚、二甲基三硫醚）的干扰。
特定基质中的目标物分析：如环境空气中的恶臭污染物监测、工业废水中的有机硫化物分析、工作场所空气的职业接触限值评估、石油化工产品中杂质或反应物的测定等。

检测仪器

进行二甲基二硫醚检测的核心仪器设备包括：

气相色谱仪 (Gas Chromatograph, GC)：最常用的分离工具，利用不同物质在色谱柱中保留时间的差异实现混合物的分离。
质谱检测器 (Mass Spectrometer Detector, MSD)：与GC联用（GC-MS）的“黄金标准”检测器。通过将分离后的分子电离、碎裂，根据特征离子碎片（如m/z 94, 79, 45 是DMDS的典型碎片离子）进行定性和高灵敏度定量分析。
火焰光度检测器 (Flame Photometric Detector, FPD)：对硫化物具有高选择性和灵敏度的检测器，特别适用于复杂基质中痕量硫化合物的检测（GC-FPD）。
硫化学发光检测器 (Sulfur Chemiluminescence Detector, SCD)：另一种高灵敏度、高选择性、线性范围宽的硫化物专用检测器（GC-SCD）。
吹扫捕集装置 (Purge & Trap, P&T)：广泛应用于水样和土壤/固体样品中挥发性有机物（包括DMDS）的前处理，通过惰性气体将目标物吹扫出来并富集在吸附阱上，然后热脱附进样到GC。
顶空进样器 (Headspace Sampler, HS)：适用于液体或固体样品中挥发性组分的分析。样品在密闭容器中加热平衡，取顶部气体空间的气体直接注入GC分析。
热脱附装置 (Thermal Desorber, TD)：主要用于空气采样管（如Tenax等吸附剂管）中富集的目标物的脱附和进样。

检测方法

二甲基二硫醚的常见检测方法主要基于气相色谱技术，结合不同的前处理和检测手段：

气相色谱-质谱联用法 (GC-MS)：
- 原理：样品经适当前处理（如吹扫捕集、顶空、直接进样、热脱附等）后进入GC分离，分离后的组分进入质谱检测器进行电离和扫描。
- 定性：通过比较样品组分的保留时间与标准品一致，且其特征质谱图与标准谱库匹配（相似度满足要求，如>80%）。
- 定量：通常采用内标法（如选择氘代类似物或结构相近的内标物）或外标法，在选定的特征离子（如m/z 94）上进行峰面积（或峰高）定量。
- 特点：兼具高选择性和高灵敏度，是权威的定性和定量方法。
气相色谱-火焰光度检测法 (GC-FPD)：
- 原理：分离后的含硫化合物在富氢火焰中燃烧，产生激发态的S₂*分子，返回基态时发射特征波长的光（~394nm），通过滤光片和光电倍增管检测。
- 特点：对硫具有高选择性（对非硫化合物响应极低）和较好灵敏度，成本相对GC-MS低，是环境空气和废气中硫化物监测的常用方法。
气相色谱-硫化学发光检测法 (GC-SCD)：
- 原理：分离后的硫化物在富氢火焰中燃烧生成SO，SO与臭氧反应产生激发态的SO₂*，其衰减时发射特定范围的光（240-420nm，峰值~280nm），由光电倍增管检测。
- 特点：对硫具有极高选择性（无碳氢化合物干扰）、高灵敏度、宽线性范围（可达10⁶），是精确定量硫化物的理想选择之一。

样品前处理对于不同基质至关重要： * 空气/废气：常采用吸附管（如Tenax TA）主动或被动采样，实验室用热脱附进样；也可用气袋或注射器采集，直接进样或转移至吸附管。 * 水样：主要使用吹扫捕集法或顶空法（常加入盐以提高吹扫/顶空效率）。 * 土壤/固体/废物：常用顶空法（加溶剂或水基质调解）、吹扫捕集（悬浮于水中）或溶剂提取后分析提取液（较少用于挥发性很强的DMDS）。

检测标准

国内外针对二甲基二硫醚的检测颁布了多项标准方法，为检测的规范性和数据可比性提供依据：

中国国家标准 (GB):
- GB/T 14678-93 《空气质量硫化氢、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫的测定气相色谱法》：规定了用GC-FPD测定空气中四种硫化物的方法。适用于环境空气及污染源废气。
- HJ 1078-2019 《固定污染源废气甲硫醇等 8 种含硫有机化合物的测定气袋采样-预浓缩/气相色谱-质谱法》：采用气袋采样，经低温预浓缩后GC-MS分析，包含DMDS。
- HJ 639-2012 《水质挥发性有机物的测定吹扫捕集/气相色谱-质谱法》：适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中VOCs的分析，若包含DMDS（通常在目标物列表内），则适用此法。
- HJ 605-2011 《土壤和沉积物挥发性有机物的测定吹扫捕集/气相色谱-质谱法》：类似HJ 639，适用于土壤和沉积物中VOCs（含DMDS）的测定。
美国环境保护署 (EPA) 方法:
- EPA Method TO-15：《Determination of Volatile Organic Compounds (VOCs) in Air Collected in Specially-Prepared Canisters and Analyzed by Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS)》使用苏玛罐采样，GC-MS分析，适用于环境空气中VOCs（含DMDS）的测定。
- EPA Method TO-17：《Determination of Volatile Organic Compounds in Ambient Air Using Active Sampling Onto Sorbent Tubes》使用吸附管采样，热脱附GC-MS分析，同样包含DMDS。
- EPA Method 624.1 / 8260D：分别针对水样和土壤/固体样品中的VOCs（含DMDS），使用吹扫捕集GC-MS分析。