二甲基三硫醚检测
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发布时间:2025-06-03 19:40:28 更新时间:2025-06-02 19:40:28
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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二甲基三硫醚(Dimethyl Trisulfide,DMTS)是一种具有强烈刺激性气味的有机硫化合物,广泛存在于自然界(如某些植物、微生物代谢产物)以及人为活动中(如石化、污水处理、食品加工、垃圾填埋等)。其低嗅阈值和强烈的腐败气味(类似腐烂的卷心菜、大蒜)使其成为重要的恶臭污染物之一,对环境和人体舒适度造成显著影响。因此,准确、灵敏地检测环境介质(空气、水体、土壤)、工业排放以及食品等样品中的二甲基三硫醚浓度至关重要,是环境监测、过程控制、产品质量保障和污染源识别的重要环节。
二甲基三硫醚的检测主要围绕其具体含量进行定量分析,核心项目包括:
1. 环境介质中的浓度测定: 检测大气环境空气、工作场所空气、固定污染源废气(如污水处理厂排气、垃圾填埋场沼气、化工厂排放气)以及水体(地表水、地下水、废水)、土壤/沉积物中的DMTS浓度。
2. 工业产品与过程控制: 监测石化产品(如天然气、液化石油气LPG、汽油馏分)、化工原料、溶剂等中的DMTS杂质含量。
3. 食品与风味分析: 测定特定食品(如发酵食品、某些果蔬、乳制品)或香精香料中DMTS的含量,研究其对风味特征的贡献。
4. 恶臭污染源解析: 作为特征恶臭物质,其浓度水平是评估恶臭强度、溯源污染源的关键指标。
二甲基三硫醚的分析高度依赖现代气相色谱(GC)技术及其联用技术,主要仪器包括:
1. 气相色谱-质谱联用仪(GC-MS): 这是检测和确认二甲基三硫醚最常用、最可靠的核心仪器。GC实现复杂混合物中目标物的高效分离,MS则提供化合物分子结构信息的定性确认(通过特征离子碎片和谱库匹配)和高灵敏度的定量分析(通常采用选择离子监测SIM模式)。
2. 气相色谱仪配备特定检测器: * 火焰光度检测器(FPD): 对含硫化合物具有高选择性和高灵敏度(通常在ng/L或ppb级别),是硫化物分析的经典选择。 * 硫化学发光检测器(SCD): 对硫具有等摩尔响应、高灵敏度、高选择性和宽线性范围,抗干扰能力强,是先进且强大的硫化物专用检测器。 * 脉冲火焰光度检测器(PFPD): FPD的升级版,信噪比更高,选择性更好。 * 嗅辨仪(嗅觉检测器,Olfactory Port, GC-O): 与GC联用,在色谱分离后用人鼻嗅闻流出物,用于确认DMTS的气味特征及其对整体气味的贡献强度。
3. 便携式气相色谱仪(便携式GC或GC-MS): 适用于现场快速筛查和应急监测。
4. 预浓缩/热脱附装置: 对于痕量气体样品(尤其是环境空气和废气),通常需要与GC(-MS)联用,通过吸附管捕集、热脱附进样,大幅提高检测灵敏度。
5. 顶空进样器(HS)或吹扫捕集进样器(P&T): 适用于液体(水样)和固体(土壤、食品)样品中挥发性有机物(包括DMTS)的前处理和无溶剂萃取。
6. 固相微萃取装置(SPME): 一种简便、快速的样品前处理技术,常用于环境水样、食品等基质中挥发性/半挥发性有机物的萃取富集,与GC-MS联用。
二甲基三硫醚的检测流程通常包括样品采集、保存、前处理(富集/净化)、仪器分析和数据处理:
1. 样品采集与保存: * 气体样品: 使用经惰性化处理(如硅烷化)的采样罐(如苏玛罐)或装有合适吸附剂(如Tenax TA、Carbopack系列)的吸附管进行采集。吸附管需密封冷藏避光保存,尽快分析。 * 水样: 用带聚四氟乙烯(PTFE)垫片螺纹盖的玻璃瓶采集,装满不留顶空,冷藏保存,并尽快分析。常加入适量保护剂(如盐酸或抗坏血酸)抑制微生物活动。 * 土壤/固废: 用玻璃瓶采集,冷藏避光保存。
2. 样品前处理: * 气体/废气: 吸附管样品需在热脱附仪上进行脱附并直接进样GC(-MS);苏玛罐样品可通过自动进样器或预浓缩仪进样。 * 水样: 常用方法包括吹扫捕集(P&T)、顶空(HS,常加入盐提高效率)、固相微萃取(SPME)。这些方法将水中的挥发性有机物转移到气相或吸附纤维上,然后热脱附或直接进样GC。 * 土壤/固废/食品: 常用顶空(HS,静态或动态)、吹扫捕集(P&T)、溶剂萃取(较少用,因可能引入干扰)等方法。有时需进行蒸馏或共沸蒸馏。
3. 仪器分析: * 色谱分离: 使用弱极性或中等极性毛细管色谱柱(如DB-5ms, DB-VRX, HP-1, HP-5ms等)进行分离。优化柱温箱升温程序是实现DMTS与基质及其他干扰物有效分离的关键。 * 检测/定性定量: 使用GC-MS时,通过对比样品与标准物质的保留时间,以及质谱图的特征离子(如DMTS的特征离子常为m/z 79, 80, 45, 126 [分子离子峰较弱])进行定性。定量通常采用外标法或内标法(如使用氘代标记的内标物d6-DMTS或其他结构类似物)。使用GC-FPD/SCD/PFPD时,主要依靠保留时间定性,外标法定量。
国内外针对二甲基三硫醚及挥发性硫化物的检测制定了多项标准方法,为检测提供规范依据:
中国国家标准(GB)和环境保护标准(HJ): * HJ 759-2015:《环境空气 挥发性有机物的测定 罐采样/气相色谱-质谱法》。此标准适用于环境空气中包括DMTS在内的多种VOCs,使用苏玛罐采样,GC-MS分析。 * HJ 1006-2018:《固定污染源废气 挥发性卤代烃的测定 气袋采样-气相色谱法》(虽然目标物不同,但部分废气标准方法原理可借鉴)。 * GB/T 14678-1993:《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》(较老的标准,仅包含几种简单硫醚,不含DMTS,但方法原理有参考价值)。 * 恶臭污染物排放标准(GB 14554-93) 规定了包括硫化物在内的多种恶臭物质的厂界标准值,是检测结果评判的重要依据。
国际/国外标准: * US EPA Method TO-15:《罐采样测定大气中挥发性有机物的测定方法》。使用苏玛罐采样,GC-MS分析,是国际上广泛认可的环境空气VOCs标准方法,包含DMTS。 * US EPA Method TO-17:《吸附管采样测定大气中挥发性有机物的测定方法》。使用吸附管采样,热脱附GC-MS分析。 * ISO 16200系列: 工作场所空气中有机物的测定方法(溶剂解吸/热脱附-GC法)。 * 日本JIS K 0125:1995:《气相色谱分析通则》及恶臭测定相关方法标准(如三点比较式臭袋法虽非仪器法,但定义了臭气强度与浓度的关系)。 * ASTM D5504, D6228等: 美国材料与试验协会关于天然气、LPG等产品中硫化物的标准测试方法(常使用GC-SCD
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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