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全氟化合物测定

引言

全氟化合物是人为活动产生的化学物质，广泛应用于大量的工业和国内生产。其中研究最多的是全氟烷基羧酸以及全氟烷基磺酸。这些广泛存在的持久的环境污染物的来源主要是污水处理厂，城市水体，工业排放，燃煤和垃圾填埋。由于碳和氟的结合，全氟化合物更加稳定并且难以代谢和降解。一些报告阐明了这些化合物的联合作用对哺乳类动物的健康会产生不利影响。因此，对全氟化合物的生产和使用的限制已经受到全球的关注。欧洲委员会提出的环境质量标准中限制内陆地表水中全氟烷基磺酸及其衍生物的浓度最高为0.65 ng/L，并且，美国环境保护局确定的临时健康评估报告中规定饮用水中全氟辛烷磺酸( per fluorooctane sulfonate, PFOS)全氟辛酸 ( per fluorooctanoate, PFOA)的浓度分别是200ng/L、400 ng/L。欧洲食品安全局规定全氟辛烷磺酸和全氟辛酸的允许摄入量分别是150 和500 ng/Kg/bw/day。

许多研究已经表明以上所述污染物很难通过污水处理去除，因此估计通过饮用水进入人体内的全氟化合物的含量在1.5%到55%范围内。这主要是因为它们在饮用水中的浓度的变化大。例如，欧洲不同国家的污水中全氟化合物和全氟辛烷磺酸的浓度变化范围分别是0.2到9ng/L和0.4 到6 ng/L 。在中国、欧洲、日

本、印度和美国这些国家，靠近高度工业化区域的地方全氟化合物和全氟辛烷磺酸的浓度变化范围据估计分别是2–120 ng/L 和0.4–45 ng/L。在这种情况下，越来越需要一种新型的、快速的、有效的、选择性的分析方法来检测低浓度水平下的这些污染物。环境保护局的方法以及其它液相色谱串联质谱法联用等方法都会受到背景值的影响并且使得设备里的含氟物质不断增加。为了解决这些问题有一些改进方案，例如使用聚醚醚酮管或在注射器之前使用保护柱。另一种有效的方法是在进入质谱仪之前将全氟化合物转变成相应的苯甲酰甲基，但是需要进行液相色谱30分钟。对于气相色谱，全氟化合物（PFAAs）的直接测定的关键在于挥发性和热稳定性，对化合物的直接分析发现了尾峰。结果，通过碘甲烷和离子对试剂分析物应该衍生成甲基或丁基酯类。一种较少用的通用办法是用二氟苯胺对全氟化合物进行衍生，以二环己基碳二亚胺作为催化剂，产生苯胺酸。快速的衍生过程是依赖氯甲酸酯的产生。

目前全氟化合物在水样中的浓度过低，在进行色谱分析测定前需要富集。全氟化合物用气相色谱质谱法联用的分析需要衍生和固相微萃取。这种方法涉及两个问题：具有很高的检测限，20–750ng/L；固相微萃取的纤维在高温下只有很短的寿命。当前发展起来的两种气相色谱质谱联用法只能解决部分问题。在第一个问题中，全氟化合物在形成离子对（四丁铵硫酸氢）后通过液-液微萃取进行分离，检测限在40 到50 ng/L。第二个问题，在快速衍生后立即固相微萃取，虽有更低的检测限（0.1–7 ng/L），但还是无法避免对纤维的损害。另一种选择，样品处理采用固相萃取会明显提高分析效果并且减少样品进样量。在这篇文章中，吸附剂的选择是个关键点，因为它能够影响一些参数如灵敏度、作用力大小和容量。水中目标分析物的固相萃取最常用的物质是聚合的阴离子交换吸附剂。并且，反相和离子交换吸附对水中大范围的全氟烷基及聚氟烷基的分离的比较已经多有研究和报道。对于这些化合物的自动化固相萃取方法是基于液相色谱设备里面注射器包含的柱子或者液相色谱离线下固相萃取的自动化组件。但是这所有的方法都会受到来自仪器设备的背景污染。

在这些前提下，研究的首要目的是在水中万亿分之一的低水平下建立连续的非常合适的固相萃取组件来进行预富集并且对6种全氟化合物和全氟辛烷磺酸衍生，以及对异丁基酯的定量。污染空白值的潜在来源可以通过建立具有聚醚醚

酮管和聚乙烯物质的固相萃取系统。第二个目标是研究一些如聚合物、反相二氧化硅、阴离子交换物质等吸附剂首次来确立这些物质用同样的方法各自的利弊。第三个目标是确定氯甲酸酯作为对全氟化合物和全氟辛烷磺酸的同时衍生的快速、有效的试剂的可能性。

全氟化合物零碎知识

1. 全氟有机化合物（PFCs）是一类主要由碳原子与氟原子组成的有机化合物。这类物质的化学性质极为稳定，能够经受高温加热、光照、化学作用、微生物作用和高等脊椎动物的代谢作用。全氟化合物(PFCs)的生产历史已经有50年，广泛应用于化工、纺织、涂料、皮革、合成洗涤剂、炊具制造（如不粘锅）、纸制食品包装材料等领域。早在上世纪60年代就有关于人体血清中发现有机氟化物的报道。自那以后，环境和生物基质中PFCs的含量越来越受到学术界的关注。由于PFCs具有远距离传输能力，因此污染范围十分广泛。全世界范围内被调查的环境和生物样品中都存在典型PFCs——全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸(PFOS)的污染踪迹，甚至在人迹罕至的北极地区和我国青藏高原的野生动物体内，都发现了全氟有机化合物。考虑到此类物质可能引发的生态环境问题和人体健康危害，在2009年5月召开的《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》第四次缔约方大会上，将PFOS及其盐和全氟辛基磺酰氟列入《斯德哥尔摩公约》附录A或B。这意味着这些物质将在全球范围内被限制使用。而此前已经有部分国家和地区将一些全氟有机化合物列入禁止使用名单。经济合作与发展组织（OECD）及美国环保总署（EPA）也已将全氟化合物列为“可能使人致癌的物质”。目前，关于PFOA和PFOS等全氟有机化合物的研究已逐渐成为国际上环境健康领域的研究热点。至今，人类对PFOS和PFOA等全氟有机化合物的环境污染途径、对生物多样性的危害、人体的暴露途径及人体健康损害的研究还处于初始阶段。我国是全氟化有机化合物生产和使用的大国，我国人体PFOS污染水平较高，居世界前列。而中国PFOS的研究也刚刚起步，对其实施环境管理面临挑战。 2. 什么是Pops？Pops就是一个简称，它指的是持久性有机污染物。它是一类化学物质，这类化学物质可以在环境里长期的存留，可以在全球广泛的分布，它可以通过食物链蓄积，逐级的传递，进入到有机体的脂肪组织里聚积。最终会对生物体、人体产生不利的影响。 POPs的基本特性是：在环境中降解缓慢、滞留时间长，可在水体土壤和底泥等环境中存留数年时间。因其具有很强的亲脂憎水性,可以沿食物链逐级放大，导致低浓度存在于大气、水、土壤的POPs物质可通过食物链对处于最高营养级的人类健康造成严重损害。POPs物质因具有半挥发性，使得它们能够以蒸气形式存在或者吸附在大气颗粒物上，可在大气环境中作远距离迁移，导致全球范围的污染传播。POPs对人类健康和生态系统产生毒性影响，对肝、肾等脏器和神经系统、内分泌系统、生殖系统等有急性和慢性毒性，并具有致癌性、生殖毒性、神经毒性、内分泌干扰特性等 3. POPs"十二五"污染防治规划，构建我省POPs管理长效机制

几个新型含氟化合物的合成

2006年第26卷有机化学V ol. 26, 2006第6期, 874～877 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 6, 874～877 * E-mail: luoxinxing1@https://www.docsj.com/doc/495366775.html, Received December 22, 2005; revised March 30, 2006; accepted April 25, 2006. 湖南省教育厅重点(No. 02A036)、湖南省科技计划(No. 03JZY3042)资助项目.

No. 6 罗新湘等：几个新型含氟化合物的合成 875 图1 含氟化合物的合成路线 Figure 1 Synthetic route of compounds containing fluorine 1 实验部分 1.1 仪器与试剂 Shimadzu IR-450红外光谱仪, KBr 压片; Varian XL-300 MHz 核磁共振波谱仪, 1H NMR 以氘代氯仿作溶剂, TMS 为内标, 19F NMR 以TFA 为外标, 高场为负; GC-MS-4021型质谱仪; Carlo Erba 1106型自动元素分析仪分析C, H, N, 氧瓶法测定F; Reichert 7905型显微熔点仪, 温度计未校正. 3-硝基-4-氯三氟甲苯由中国科学院上海有机化学研究所提供, 其它试剂均为国产分析纯. 1.2 化合物合成化合物2按文献[1]方法合成, 化合物7按文献[2]方法合成. 1.2.1 化合物3, 4的合成在圆底烧瓶中加入2.60 g (0.126 mol)化合物2, 30 g 锡粉和90 mL 浓盐酸, 加热使反应缓缓进行. 升温至回流, 待Sn 粉反应完全, 再回流1 h, 冷却过夜, 反应液中加入80 mL 乙酸乙酯, 用NaOH 调节pH 值至5～6, 并不停搅拌, 分出有机相, 水层用乙酸乙酯萃取50 mL ×3, 合并有机层, 用无水Na 2SO 4干燥, 减压浓缩得固体, 用乙酸乙酯/石油醚重结晶, 得白色固体3 14.31 g. 母液浓缩, 硅胶柱层析V (乙酸乙酯)/V (石油醚)＝1/2, 得灰色固体4 1.86 g. 化合物3, 产率64.2%, m.p. 121～122 ℃, 1H NMR (CDCl 3, 300 MHz) δ: 6.40～7.50 (m, 3H, ArH), 5.10 (s, 1H, OH), 4.10 (s, 2H, NH 2); 19F NMR (CDCl 3, 300 MHz) δ: －16.02 (s, 3F, CF 3); IR (KBr) ν: 3300, 3310, 1330, 1108 cm －1; MS (70 eV) m /z (%): 177 (M ＋, 30). Anal. calcd for C 7H 6F 3NO: C 47.46, H 3.29, N 7.91, F 32.31; found C 47.56, H 3.28, N 7.88, F 32.31. 化合物4, 产率10%, m.p. 237～238 ℃, 1H NMR (CDCl 3, 300 MHz) δ: 6.40～7.60 (m, 7H, ArH, N ＝CH), 3.10 (s, 1H, OH), 2.50 (s, 1H, OH), 2.10 (s, 2H, NH 2); 19F NMR (CDCl 3, 300 MHz) δ: －15.03 (s, 3F, CF 3); IR (KBr) ν: 3450, 3350, 1620, 1338, 1108 cm －1; MS (70 eV) m /z (%): 296 (M ＋, 20), 295 (100), 134 (10). Anal. calcd for C 14H 11F 3N 2O 2 : C 56.76, H 3.72, N 9.46, F 19.26; found C 56.66, H 3.68, N 9.38, F 19.28. 1.2.2 化合物5的合成在圆底烧瓶中, 加入1.77 g (0.01 mol)化合物3, 100 mL 丙酮, 1.32 g (0.02 mol) KOH, 60 ℃ 油浴, 电磁搅拌下滴加4.40 g (0.02 mol) 1,3-二溴丙烷与20 mL 丙酮的混合液, 2 h 滴完, 滴完后继续反应3 h, 冷却、过滤、浓缩滤液, 硅胶柱层析[V (乙酸乙酯)/V (石油醚)＝1/10]得

习题七+碳水化合物的测定教学内容

习题七、碳水化合物的测定一、填空题 1.用直接滴定法测定食品还原糖含量时，所用的斐林标准溶液由两种溶液组成，分别是碱性酒石酸铜甲液，碱性酒石酸铜乙液，应单独贮存，用时才混合； 2.测定还原糖含量时，对提取液中含有的色素、蛋白质、可溶性果胶、淀粉、单宁等影响测定的杂质必须除去。常用的方法是使用澄清剂，常用澄清剂有三种：醋酸锌及亚铁氰化钾，碱性硫酸铜，中性醋酸铅。弱在直接滴定法测定食品还原糖含量时，影响测定结果的主要操作因素有碱性酒石酸铜甲液乙液应该分开存放，铜盐不能作为澄清剂，滴定时在沸腾下进行，次甲基蓝这种弱氧化剂作为指示剂，预滴定与正式滴定家册标准一致。二、选择题 1.（ 1 ）测定时糖类定量的基础。（1）还原糖（2）非还原糖（3）葡萄糖（4）淀粉2.直接滴定法测定还原糖含量时，在滴定过程中（3 ）（1）边加热边振摇（2）加热沸腾后取下滴定

（3）加热保持沸腾，无需振摇（4）无需加热沸腾即可滴定 3.直接滴定法在测定还原糖含量时用（ 4）作指示剂。（1）亚铁氰化钾（2）Cu2+的颜色（3）硼酸（4）次甲基蓝 4.为消除反应产生的红色Cu2O沉淀对滴定的干扰，加入的试剂是（ 2）（1）铁氰化钾（2）亚铁氰化钾（3）醋酸铅（4）NaOH 5.用水提取水果中的糖分时，应调节样液至（2 ）（1）酸性（2）中性（3）碱性 6.直接滴定法测定牛乳的糖分，可选用（ 2）作澄清剂。（1）中性醋酸铅（2）乙酸锌和亚铁氰化钾（3）硫酸铜和氢氧化钠 7.费林氏A液、B液（1 ）。（1）分别贮存，临用时混合（2）可混合贮存，临用时稀释（3）分别贮存，临用时稀释并混合使用。 8.在标定费林试液和测定样品还原糖浓度时，都应进行预备滴定，其目的是（1 ）（1）为了提高正式滴定的准确度（2）是正式滴定的平行实验，滴定结果可用于平均值的计算（3）为了方便终点的观察三、论述题

水质—可吸附有机卤素的测定—离子色谱法

FHZHJSZ0156 水质可吸附有机卤素的测定离子色谱法 F-HZ-HJ-SZ-0156 水质—可吸附有机卤素的测定—离子色谱法 1 范围在本方法规定的条件下，可吸附有机卤素（AOX）指可被活性炭吸附、结合在有机化合物上的卤族元素（包括氟、氯和溴）的总量（以C1计）。可吸附有机氟（AOC1）指可被活性炭吸附、结合在有机化合物上的氯元素的总量。可吸附有机氟（AOF）指可被活性炭吸附、结合在有机化合物上的氟元素的总量。可吸附有机溴（AOBr）指可被活性炭吸附、结合在有机化合物上的溴元素的总量。当取样体积为50～200mL时，可测定水中可吸附有机氯（AOC1）的浓度范围内15～600 μg/L，可吸附有机氟（AOF）的浓度范围5～300 μg /L，可吸附有机溴（AOBr）的浓度范围为9～1200 μg /L。水中的无机卤素离子，在样品富集过程中，也能部分残留在活性炭上，干扰测定。用20mL 酸性硝酸钠洗涤液淋洗活性炭吸附柱，可完全去除其干扰。水样中存在难溶的氯化物、生物细胞（如微生物、藻类）等时，使测定结果偏高，用硝酸调节水样的pH值在1.5～2.0之间，放置8h后分析。当水样中存在活性氯时，AOC1的测定结果偏高。采样后立即在100mL水样中加入5mL 亚硫酸钠溶液。 2 原理用活性炭吸附水中的有机卤素化合物，然后将吸附上有机物的活性炭放入高温炉中燃烧、分解，转化为卤化氢（氟、氯和溴的氢化物），经碱性水溶液吸收，用离子色谱法分离测定。 3 试剂除非另有说明，分析时均使用不含有机物的蒸馏水和符合国家标准的分析纯试剂。 3.1 不含有机物的蒸馏水：去离子水过活性炭柱后用全玻璃蒸馏器蒸馏，临用前现蒸馏。 3.2 活性炭：分析纯，20～60目。 3.3 吸附用纯化活性炭（见附录：注意事项①）。 3.4 氧气（O2）：99.9%。 3.5 5%高锰酸钾溶液。 3.6 10%氢氧化钠溶液。 3.7 高纯氮（N2）：99.99%。 3.8 亚硫酸钠溶液，C（Na2SO3）=0.2mol/L。 3.9 （1+1）硝酸（HNO3）。 3.10 硝酸溶液，C（HNO3）= 1 mol/L。 3.11 硝酸钠（NaNO3）贮备液，17g/L：称17g硝酸钠溶于水中，加入25mL硝酸溶液，移入

含氟化合物

含氟化合物目前使用的农用薄膜通常由合成树脂（例如聚氯乙烯树脂）制成，使用氟系表面活性剂作为防雾剂，含这种防雾剂的农用薄膜，在其内表面附近常常有雾形成（小水滴），水滴沿大棚内侧表面流下来，从而提高日光入射量。但是，现有的氟系表面活性剂不能防止雾的生成或防雾性差，仍然会影响日光照射量，不能令人满意。本发明人研究发明了一种合成树脂添加剂，将其添加到合成树脂中制得的农用薄膜，可抑制在农膜表面附近形成雾（即具有防雾性），而且具有优异的防雾持久性，适合于大棚植物的栽培。所述的合成树脂添加剂为用下式（1）表示的含氟化合物： C8F17-Q-O-(A-O)n-H 式（1）式中：Q是碳原子数为1~5的亚烷基； A是碳原子数为2~4的亚烷基；当n≧2时，A可以相同或不相同。式（1）中，Q优选的是碳原子数为3~5，特别是3或4的亚烷基，当该含氟化合物中Q的碳原子数为3~5是，C8F17全氟烷基的吸电子性对Q亚烷基的影响很小，因此化合物的化学稳定性好，即使在各种环境中使用，都具有良好的耐热性和优异的防雾性。基团A是从亚乙基、亚丙基和四亚甲基中选出的一种或一种以上的基团。含氟化合物的具体例子如下，但不限于下面举出的化合物。 C8F17-C3H6-O-(C2H4-O)28-H C8F17-C3H6-O-(C3H6-O)4-H C8F17-C4H8-O-(C3H6-O)4-(C2H4-O)8-H C8F17-C4H8-O-(C2H4-O)12-(C3H6-O)4H C8F17-C5H10-O-(C3H6-O)10-H 本发明的含氟化合物由C8F17QOH与环醚开环加成反应制得。首先，环醚与C8F17QOH或其混合物在碱性催化剂存在下进行加成反应，但是实验中发现在强碱性条件下会发生脱HF的副反应，因此优选采用NaBH4/NaI/I2三元催化剂等温和的碱性催化剂，加成反应的温度为-20℃~+180℃，优选0℃~130℃；然后，将由此制得的加成产物的聚氧亚烷基链末端的羟基进行酯化，得到粗产物；最后，经精致、脱水、过滤、干燥，制得本发明的含氟化合物。本发明含氟化合物在合成树脂中的添加量，每100份重量的合成树脂，一般掺入0.01重量份以上，2.0重量份以下的含氟化合物，优选0.02~1.0重量份。作为制备农膜所用的合成树脂，优选使用的是聚氯乙烯。在用于制备农膜的合成树脂，还可以常量加入各种常用添加剂，如增塑剂、润滑剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、颜料等。发明人所做的实验如下。（略）新颖性检索中发现一篇相关文献：公开了一种合成树脂组合物，含有式为C8F17-CH2-CH （OH)-CH2-O- (C2H4O)2-30CH3的含氟化合物作为合成树脂的添加剂。在100份合成树脂中，添加0.05~2.0重量份所述含氟化合物，并加入其他常用添加剂，按常规方法混合均匀制成薄膜。由此制得的合成树脂作为农膜使用时，具有防雾效果，且不影响太阳光透过，有利于作物生长，但防雾的持久性不够好。请问代理人还需要向发明人了解什么？根据上述提供的资料和了解到的情况，撰写权利要求书和摘要。

测量水中的TOC总有机碳

测量水中的TOC总有机碳有机碳化合物种类繁多，由于碳有形成长链分子的能力，有机化合物的种类几乎是无限的。气相色谱仪(GC) 或高效液相色谱仪(HPLC)可以用来定量分析特定的有机化合物，当然前提是要知道分析什么物质。测量总有机碳(TOC)并不分析某种特定的有机化合物，实际测量的样品中往往非常复杂，含有多种混合的有机物质，总有机碳(TOC)表征的就是所有这类物质的总和。测量TOC的原因不外乎过程控制或法规限制，以下是一些常见的TOC测量应用：自来水厂：有机碳与消毒剂例如氯或臭氧形成消毒副产物(DBP)，有可能有致癌性。在消毒前减少有机碳含量可以大大降低消毒副产物(DBP)对公众健康的危害。市政污水处理厂：监测进水的TOC含量测量，有助于指导工艺控制，提高处理效率。出水的TOC含量需要达到相应标准才能排放到地表水系中。工业污水处理：监测出水的TOC含量，确保达标排放。发电厂：过程水中的TOC含量测量和控制，有助于减少腐蚀性成分对昂贵设备的损害。制药厂：监测并控制水中的TOC含量，阻止有害细菌的生长。半导体厂：芯片生产需要超纯水，集成度越高的芯片，对水的纯度要求越高，也需要监测其中的TOC含量。 TOC 的相关概念无机碳只与氧原子结合，例如二氧化碳，碳酸氢盐或碳酸盐。有机碳可以与不同的原子结合，例如氢原子，氮原子或其它碳原子。下面是关于有机碳的常用概念： TC: 总碳 TOC: 总有机碳 TIC: 总无机碳 DOC: 总溶解有机碳 POC: 可清除有机碳（也叫VOC 挥发性有机碳) NPOC: 不可清除有机碳总有机碳可以用总碳减去总无机碳来计算，写成公式如下： TC – TIC = TOC

全氟化合物测定

半自动固相萃取—衍生—气相色谱串联质谱法测定水中全氟化合物摘要：本文介绍一种测定水中6种全氟烷基羧酸以及全氟烷基磺酸的灵敏有效的方法。样品用自动固相萃取进行浓缩后，经气相色谱衍生测定。用氯甲酸异丁酯和异丁醇混合物对样品进行衍生，以含3%的N，N-二环己基碳二亚胺的吡啶作为催化剂。对几种反相和阳离子交换吸附剂对全氟化合物的截留效果进行比较，具有最高截留效果的是LiChrolut EN和 Discovery DSC-SAX色谱柱，对全氟化合物的吸附截留选择以下两种作为吸附剂，即LiChrolut EN（样品pH为1，流速5.5mL/min，穿透体积300mL），Discovery DSC-SAX（样品pH为6，流速3.0mL/min，穿透体积45mL）。检出限分别为0.1–0.5 ng/L到0.4–1.7 ng/L,对250mL的样品吸附容量是70mg,比相关的检测标准还要高7%。这种方法被应用到饮用水处理厂的进水和出水的水质分析以及其他各类水的处理中。很少有水样存在各种全氟化合物，但每个处理厂都会有其中一种，全氟庚酸或全氟辛酸。在污水中检测到了高浓度的全服化合物（全氟庚酸，全氟辛酸和全氟癸酸）。引言全氟化合物是人为活动产生的化学物质，广泛应用于大量的工业和国内生产。其中研究最多的是全氟烷基羧酸以及全氟烷基磺酸。这些广泛存在的持久的环境污染物的来源主要是污水处理厂，城市水体，工业排放，燃煤和垃圾填埋。由于碳和氟的结合，全氟化合物更加稳定并且难以代谢和降解。一些报告阐明了这些化合物的联合作用对哺乳类动物的健康会产生不利影响。因此，对全氟化合物的生产和使用的限制已经受到全球的关注。欧洲委员会提出的环境质量标准中限制内陆地表水中全氟烷基磺酸及其衍生物的浓度最高为0.65 ng/L，并且，美国环境保护局确定的临时健康评估报告中规定饮用水中全氟辛烷磺酸( per fluorooctane sulfonate, PFOS)全氟辛酸 ( per fluorooctanoate, PFOA)的浓度分别是200ng/L、400 ng/L。欧洲食品安全局规定全氟辛烷磺酸和全氟辛酸的允许摄入量分别是150 和500 ng/Kg/bw/day。许多研究已经表明以上所述污染物很难通过污水处理去除，因此估计通过饮用水进入人体内的全氟化合物的含量在1.5%到55%范围内。这主要是因为它们在饮用水中的浓度的变化大。例如，欧洲不同国家的污水中全氟化合物和全氟辛烷磺酸的浓度变化范围分别是0.2到9ng/L和0.4 到6 ng/L 。在中国、欧洲、日

饮用水中全氟化合物_PFCs_的控制研究进展

饮用水中全氟化合物(PFCs)的控制研究进展田富箱, 徐斌, 夏圣骥, 高乃云, 李大鹏, 梁闯 (同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092) 摘要: 全氟化合物(perfluoroche m ica ls ,PFCs)是目前饮用水领域关注的一类新的有机污染物,鉴于其具有极为特殊的持久稳定性、生物累积性和毒性,目前已成为研究的热点。对PFCs 的种类和理化性质、在地表水和自来水中的分布及控制技术等进行了介绍,调查结果表明,PFCs 广泛存在于水环境中,地表水和自来水中PFCs 含量一般在几个到几十个ng/L 的范围内,且传统的常规处理工艺难于有效去除PFCs ,而某些高级氧化技术(如亚临界水氧化)、膜过滤及活性炭和离子交换树脂吸附对其控制具有一定效果。关键词: 全氟化合物; 饮用水处理; 持久性有机污染物中图分类号:T U 991 文献标识码:B 文章编号:1000-4602(2010)12-0028-05 R esea rch P rogress i n C on trol of P erfluoroche m ica ls i n D r i nk i ngW a ter TIAN F u 2x ian g , XU B in, X IA Sh en g 2ji , GAO N a i 2yu n , LI Da 2p en g , L IANG Ch u ang (Sta te Ke y La bora tor y of P ollution Control a nd Res ourcesRe use ,Tongji University ,Shangha i 200092,China ) Abstr act : Perfl u oroche m icals (PFCs)are a class of e m ergi n g and persistent or gan ic poll u tants i n drink i n g water fie l d .Due to very specia l persistent stab ility ,strong b ioaccu mu lati o n and high toxicity ,PFCs are rece i v i n g more and more attenti o n and considerab le i n terest has been f o cused on these poll u 2tants .The c lassification,physica l and che m ica l pr operties of PFCs as well as the d istri b uti o n and control technol o gi e s of PFCs i n surface water and dri n ki n g water are presented .The i n vesti g ations resu lts sho w PFCs are w i d ely d istributed i n aqua tic envir onment and the concentrations of PFCs i n surf ace water and drink i n g water are i n the range of severa l to several tens ng /L .The conven ti o na l treat m ent pr ocesses are i n eff ective to re move PFCs i n deed .So me advanced oxi d ation technologies such as sub 2critica lwater oxi 2dation ,me mbrane separation ,acti v ated car bon adsorption ,ion 2exchange resi n adsorption can be e m 2p loyed to re move PFCs . K ey w ords : perfl u or oche m ica ls ; dri n king water treat m en;t persistent or gan ic poll u tant 基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2008AA06Z302); 国家自然科学基金资助项目(50708066); 国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008Z X07421-002) 随着国内外水质科学与痕量分析技术领域的不断突破,饮用水中微(痕)量有毒有害物质不断被检出,这些物质虽然浓度很低,但对人体健康危害巨大,由此产生的一系列污染和健康问题给现有的饮用水处理研究和技术发展提出了严峻挑战。全氟化合物(perfluoroche m icals ,PFCs)是碳氢化合物(及其衍生物)中的氢原子全部被氟原子取代后所形成的一类化合物,具有持久稳定性、生物累积性等特点。第26卷第12期2010年6月中国给水排水C H INA WATER &WAS TE WATER Vo.l 26No .12 Jun .2010

[资料]全氟化合物零碎常识

[资料]全氟化合物零碎常识 1. 全氟有机化合物(PFCs)是一类主要由碳原子与氟原子组成的有机化合物。这类物质的化学性质极为稳定，能够经受高温加热、光照、化学作用、微生物作广用和高等脊椎动物的代谢作用。全氟化合物(PFCs)的生产历史已经有50 年，泛应用于化工、纺织、涂料、皮革、合成洗涤剂、炊具制造(如不粘锅)、纸制食品包装材料等领域。早在上世纪60年代就有关于人体血清中发现有机氟化物的报道。自那以后，环境和生物基质中PFCs的含量越来越受到学术界的关注。由于PFCs具有远距离传输能力，因此污染范围十分广泛。全世界范围内被调查的环境和生物样品中都存在典型PFCs——全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)的污染踪迹，甚至在人迹罕至的北极地区和我国青藏高原的野生动物体内，都发现了全氟有机化合物。考虑到此类物质可能引发的生态环境问题和人体健康危害，在2009年5月召开的《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》第四次缔约方大会上，将PFOS 及其盐和全氟辛基磺酰氟列入《斯德哥尔摩公约》附录A或B。这意味着这些物质将在全球范围内被限制使用。而此前已经有部分国家和地区将一些全氟有机化合物列入禁止使用名单。经济合作与发展组织(OECD)及美国环保总署也已将全氟化合物列为“可能使人致癌的物质”。(EPA) 目前，关于PFOA和PFOS等全氟有机化合物的研究已逐渐成为国际上环境健康领域的研究热点。至今，人类对PFOS和PFOA等全氟有机化合物的环境污染途径、对生物多样性的危害、人体的暴露途径及人体健康损害的研究还处于初始阶段。我国是全氟化有机化合物生产和使用的大国，我国人体PFOS污染水平较高，居世界前列。而中国PFOS的研究也刚刚起步，对其实施环境管理面临挑战。

环境监测习题作业-有机化合物的测定(一)

1.高锰酸盐指数和化学需氧量在应用上有何区别？二者在数量上有何关系？为什么？答：高锰酸盐指数主要应用于地表水，饮用水及生活污水的测定，化学需氧量，对大多数类型的工业废水测定有效。化学需氧量（CODCr ）和高锰酸盐指数是采用不同的氧化剂在各自的氧化条件下测定的，难以找出明显的相关关系。一般来说，重铬酸钾法的氧化率可达90%，而高锰酸钾法的氧化率为50%左右，两者均未将水样中还原性物质完全氧化，因而都只是一个相对参考数据。 2. 简述COD 、BOD 、TOD 、TOC 的含意；对一种水来说，它们之间在数量上是否有一定的关系？为什么？答：COD 是指在一定条件下，氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L 表示。BOD 是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。TOD 是总需氧量，指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量，结果以O2的mg/L 表示。TOC 是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。除TOC 外，其他指标都以氧的量来表示。根据定义，对于一种水来说，TOD 应最大，然后依次是COD 、BOD 。TOC 由于用碳表示，其值最小。 3 下表所列数据为某水样BOD 5测定结果，试计算每种稀释倍数水样的BOD 5 值。当天水V cV DO 10008??= = 16.9100 1000 816.90125.0=???mg/L 五天后DO=4.33 mg/L

88 .22250 15049 )76.825.9()33.416.9()()(2 1 43215=? ---= ?---= f f BOD ρρρρB 69 .22140 14039 )76.825.9()10.312.9(5=? ---= BOD

全氟辛酸的性质

全氟辛酸的性质全氟辛酸（perfluorooctanoic acid），简称PFOA，分子式CF3(CF2)COOH，是一种有机强酸，浓度为1 g·L-1时，pH为2.6，pKa值为2.5；通常人们所说的还包括其盐，主要指全氟辛酸铵（ammonium perfluorooctanoate，简称APFO，有时也简称C8）。PFOA是引起环境污染的重要全氟化合物(PFCs)（Van de Vijver et al.2005；Yeung et al.2006；Blake et al.2007；Kannan et al.2001）。全氟化合物大多具有很高的稳定性，由于氟具有最大的电负性(-4.0)，使得碳氟键具有强极性，是自然界中键能最大的共价键之一（键能大约460 kJ·mo1-1）（Nakata et al.2006）。与其他卤代化合物的相分配行为不同，全氟烷基不但疏水而且疏油，因此一些全氟化合物与碳氢化合物和水混合时会出现三相互不相溶的现象；羧基、磺酸基、铵基等带电基团的引入，又赋予其一定亲水性和表面活性，使得PFOA比相应的烃类表面活性剂的表面张力要小（Giesy and Kannan et al.2002）。PFOA的这些特殊性质，使其在被排放进入到环境中后，主要存在于水体中，部分会吸附在沉积物和有机物上（祝凌燕和林加华2008）。目前关于PFOA及其相关物质向环境中的排放与途径的资料还很有限，大多数学者认为它们可在工业和消费品的生产、运输、使用、处理和处置过程中向环境释放，而生1产过程的PFOA的释放是环境中PFOA的主要来源。在这些过程中，与PFOA有关的挥发性母体物质C8F17CH2CH2OH（缩写为8：2 FTOH）可能会被排放到大气中并进行迁移转化（Ellis et al.2003a，2004b；Wallinton et al.2006），以PFOA和8：2 FTOH等物质为原料的相关含氟化合物在环境介质中的降解及生物体内的代谢（Dinglasan et al.2004）都会导致环境中PFOA含量的增加。而且由于其化学惰性，普通的环境条件（化学、生物或光解）只能对分子中除全氟羧基以外的部分进行降解（Remde and Debus1996）。因此一般认为（De Silva and Mabury 2006），PFOA进入大气环境有2种途径：（1）含氟化合物的降解，（2）PFOA直接排放到大气环境中。进入大气环境的PFOA，不易被降解，并可进行远距离迁移或转运，随干湿沉降到达地面，或进入水体或土壤。Martin（2006）等利用烟雾室实验证明了大气中的全氟辛烷磺酸氨化合物[C8F17SO2N(R1)(R2)]可以通过大气转运、氧化为全氟羧酸化合物（PFCA）和PFOS，并导致偏远地区的污染。他认为全氟化物挥发性前体物质可通过大气转运扩散到遥远的地区，然后沉降为不挥发性全氟化合物，这个过程也导致了对生物体的污染。 PFOA可通过摄取、吸入、皮肤接触等被人体吸收（Gerald and Kennedy 1985；Kennedy et al.1986），导致人体中过氧物酶体繁殖（Berthiaum and Wallace 2002），影响能量传递、破坏细胞膜等，从而诱发癌症、肝肿大等疾病。

植物组织中碳水化合物含量的测定(Somogyi法)

测定植物碳水化合物的含量，通常用80梍85%的酒精抽提，在此浓度的酒精溶液中，还原糖和蔗糖溶解而淀粉沉淀。过滤后在溶液中测定可溶性糖（包括还原糖和蔗糖），在残渣中测定淀粉。还原糖可根据其还原能力大小直接测定其含量。蔗糖和淀粉经水解后生成还原糖，测得其含量，然后换算成蔗糖和淀粉。纤维素用称重法，测得经酸、碱和有机溶剂处理过的样品。 Ⅰ．还原糖含量的测定原理重要反应如下； 1．还原糖（如葡萄糖）在碱性溶液中能将Cu2+还原为Cu+，产生Cu2O 沉淀。 2．加酸使KI与KIO3作用，放出I2来。 5KI+KIO2+3H2SO4→3I2+3K2SO4+3H2O 3．放出的I2立即与Cu2O作用。 Cu2O+H2SO4→Cu2SO4+H2O Cu2SO4+I2+K2SO4→2CuSO4+2KI 4．多余的I2用Na2S2O3滴定。 2Na2S2O3+I2→2NI+N2S4O6 将结果与空白滴定相比较，即知消耗I2量，可间接推算出测定液中还原糖含量。仪器药品

分析天平台天平烘箱水浴锅电动粉碎机容量瓶移液管烧杯三角烧瓶漏斗酒精5%硫酸锌 1%酚酞溶液：1g酚酞溶解在100ml95%酒精溶液中。饱和氢氧化钡溶液：将蒸馏水煮沸，除去水中二氧化碳，冷却后加入固体Ba(OH)2盖好，过液，次日过滤。铜碘试剂：溶液A：取硫酸铜6.5g溶于100ml水中。溶液B：取酒石酸钾钠12g，无水碳酸钠20g，碳酸氢钠25g溶于500ml 水中。溶液C：取碘酸钾0.8g，碘化钾10g，草酸钾18g溶于200梍300ml 水中。用时将溶液B倒入溶液A中，再倒入溶液C中，混合后稀释至1000ml，混匀。 2.5mol/L H2SO4：浓硫酸143ml加入水中，稀释成1000ml。淀粉指示剂：1g淀粉溶解在100ml水中，加热使之溶解即可。 0.005mol/L硫代硫酸钠标准溶液：参照实验39。操作步骤 1．抽提将采回的植物样品，分开部位，迅速放在60℃烘箱中烘干至恒重。剪碎后，放入电动粉碎机中粉碎。用电动分析天平分别称取样品1g，放入250ml三角烧瓶中，加入80%酒精50ml，放在70℃水浴锅中抽提3小时，将上清液过滤（瓶内残渣不要过滤出来），再往残渣内倒入80%酒精20ml，继续抽提3小时，过滤。如此提取3─5次，合并所有滤液，定容至500ml。最后将残渣烘干，留作分析淀粉用。 2．澄清．

有机氟化合物

有机氟化合物有机氟化合物，是有机化合物分子中与碳原子连接的氢被氟取代的一类元素有机化合物。分子中全部碳-氢键都转化为碳 -氟键的化合物称全氟有机化合物，部分取代的称单氟或多氟有机化合物。由于氟是电负性最大的元素，多氟有机化合物具有化学稳定性、表面活性和优良的耐温性能等特点。名称有机氟化合物 organic fluorine compound 分类有机氟化合物分为以下几类：含氟烷烃 ①含氟烷烃。以氟利昂为代表。氟利昂主要是氟化的甲烷和乙烷，也可以含氯或溴。这类化合物多数为气体或低沸点液体，不燃，化学稳定，耐热，低毒。主要用作制冷剂、喷雾剂等，最常用的是氟利昂-11(CFCl3)和氟利昂-12(CF2Cl2)。这类化合物也是重要的含氟化工原料或溶剂。如二氟氯甲烷用于合成四氟乙烯；1，1，2-三氟三氯乙烷用于合成三氟氯乙烯，也是优良的溶剂。含氟碘代烷如三氟碘甲烷等为重要的合成中间体。一些低分子含氟烷烃和含氟醚具有麻醉作用，并有不燃、低毒的优点，可用作吸入麻醉剂，例如1，1，1-三氟-2-氯-2-溴乙烷(俗称氟烷)已广泛用于临床。含氟烯烃 ②含氟烯烃。以四氟乙烯、偏氟乙烯和三氟氯乙烯等为代表。四氟乙烯为最主要的含氟单体，可以聚合成聚四氟乙烯，或与其他单体共聚合成多种含氟高分子。偏氟乙烯CF2＝CH2在空气中的浓度在5.8％～20.3％之间时，遇火可爆炸，主要用于与其他单体共聚合制取含氟弹性体。三氟氯乙烯主要作为单体，用于合成均聚物或共聚物。含氟芳烃

③含氟芳烃。苯分子中的氢可以通过间接方法部分或全部用氟取代。氟苯为含氟芳烃的代表。多氟苯或全氟苯易与亲核试剂发生取代反应。含氟羧酸 ④含氟羧酸。含氟羧酸可以进行一般羧酸的各种转化反应，例如，还原为醛、伯醇，生成酰卤、酸酐、酯、盐、酰胺等。全氟羧酸为强有机酸，长链的全氟羧酸及其盐类均为优良的表面活性剂。有机化合物的氟化方法有机化合物的氟化有以下几种方法：①选择性氟化。用碱金属的氟化物或锑、汞、银的氟化物，可将卤代烷或磺酸酯转化为氟代烷，反应一般在无水极性介质中进行；也可用五氯化锑等作催化剂，在无水氟化氢中进行氟化。四氟化硫可作为将羟基、羰基和羧基分别转化为一氟代烷基、二氟次甲基和三氟甲基的专一性试剂，必要时可添加氟化氢、三氟化硼等催化剂。②全氟化。元素氟可将有机化合物中的多重键用氟饱和并将碳-氢键全部转化为碳-氟键。由于反应大量放热，常伴随各种断键和一些偶合、聚合反应，产物极为复杂。高价金属氟化物如三氟化钴为较元素氟温和的氟化剂，可从萘和四氢萘的混合物制取全氟萘烷。其他类似的氟化剂为二氟化银、三氟化锰等。③电化氟化。将有机化合物溶于无水氟化氢中，必要时添加少量导电体，于低压下进行电化反应，在阴极放出氢，化合物中的碳-氢键在阳极转化为碳-氟键，多重键被氟饱和，并发生一些降解反应。这是制备全氟有机化合物的最好方法之一。很多有机氟化合物有重要的用途。例如，聚四氟乙烯可作人造关节的部件，长期用于人体内；全氟萘烷和全氟三丙胺的混合乳剂可作为氟碳代血液；全氟环丁烷可作食品发泡剂；全氟三丁胺乳剂可替换大白鼠的全部血液而使动物仍能正常存活。

食物中碳水化合物的分析方法

食物中碳水化合物的分析方法 1997年FAO／WHO举办了关于碳水化合物的专家会议。这次会议的报告(FAO，1998)对各种类型的碳水化合物进行了详细描述，并总结所用的分析方法。本次技术委员会会议讨论了1997年专家会议提出的其他建议，如碳水化合物的术语。多年来食物中总碳水化合物的含量都是用减差法计算出来的，而不是直接测定的。该方法是先分别测定食物中其他成分(蛋白质、脂肪、水、酒精、灰分)，再用食物总重量减去这些成分。这被称为“减差法所得的总碳水化合物”，通过以下公式计算：100-(蛋白质+脂肪+水+灰分+酒精)g／100g食物。这种方法计算出的碳水化合物包括纤维以及一些严格上讲不能称为碳水化合物的成分，如有机酸(Merrill和Watt，1973)。总碳水化合物也可以通过直接测定单个碳水化合物和纤维的重量，然后采用加和法进行计算。可利用碳水化合物是指那些可以被体内的酶消化，从而被吸收并进入中间代谢过程的那部分碳水化合物(它不包括膳食纤维，膳食纤维只有在发酵后才能成为能量来源，见下文)。可利用碳水化合物可通过两种不同的方式得出：通过减差法计算，或直接测定。[原文注：不鼓励使用减差法计算可利用碳水化合物，因为这个值将所有非碳水化合物成分的检测误差都包括了进去，在直接分析中则不存在这种误差。]利用减差法计算可利用碳水化合物时，需要测定膳食纤维的量并从总碳水化合物中减去，即：100 -(蛋白质+脂肪+水+灰分+酒精+膳食纤维)g／100g食物，这样就可以计算出可利用碳水化合物的量，但不能反映出其所含的各种糖成分。此外，可利用碳水化合物也可以通过测定单个可利用碳水化合物再相加来计算。不论用哪种方法，可利用碳水化合物都可以表示为碳水化合物的重量或者单糖当量。膳食纤维是一个生理学和营养学上的概念，指在小肠中不被消化的碳水化合物成分。膳食纤维未被消化，通过小肠到达结肠后可被细菌(菌群)发酵，最终形成不同数量的短链脂肪酸和气体——二氧化碳、氢气和甲烷。短链脂肪酸是结肠粘膜细胞的一个重要的直接能量来源；也可被吸收并进入中间代谢(Cummings，1981)。从化学上讲，膳食纤维包括：来自于细胞壁的纤维素、半纤维素、木质素和胶质，

水中有机物测定

废水中有机物的测定方法一、化学耗氧量化学耗氧量COD /升来表示。化学耗氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是普遍的水样的化学耗氧量度和时间对工业废水二、重铬酸钾法COD1、原理在强酸性溶液中质消耗的量。2、干扰及其消除酸性重铬酸钾氧化性很强有机物、苯等存在于蒸汽相回流2000mg/L的样品应先作定量稀释2000mg/L以下3、方法的适用范围用0.25mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值。用0.025mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定5~50mg/L的COD值4、仪器250ml锥形瓶、球型玻璃冷凝管、可调电炉、50ml酸性滴定管。5、试剂1重铬酸钾标准溶液在120℃烘干2小时的优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中1000ml容量瓶 0.25mol/L。2试亚铁灵指示剂 1.485g邻菲罗啉、0.695g 七水硫酸亚铁溶于水中100ml3硫酸亚铁铵标准溶液称取39.5g六水硫酸亚铁铵溶于水中20ml浓硫酸1000ml 容量瓶中 10.00ml重铬酸钾标准溶液于500ml锥形癣中110ml左右30ml浓硫酸3滴试亚铁灵指示剂色经蓝绿色至红褐色即为终点。硫酸亚铁铵标准溶液的浓度=重铬酸钾标准溶液的浓度х 重铬酸钾标准溶液的体积÷硫酸亚铁铵标准溶液的滴定用量mol/L4硫酸—硫酸银溶液2500ml浓酸中加入25g硫酸银1~2天 500ml浓硫酸中加入5g硫酸银。5硫酸汞6、步骤1取20ml 混合均匀的水样20ml250ml磨口锥形瓶中10ml重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石 30ml硫酸—硫酸银溶液2小时对于化学耗氧量高的废水样取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂 15ml的硬质玻璃试管中水样量不少于5ml 30mg/L时应先把0.4g硫酸汞加入锥形瓶中20ml废水20ml 2冷却后90ml蒸馏水冲洗冷凝管内壁总体积不得少于140ml不明显。3溶液再度冷却后加3滴试亚铁灵指示剂 4测定水样同时20ml重蒸馏水计算COD 值=—滴定废水х硫酸亚铁铵标准溶

全氟化合物测定

全氟化合物零碎知识

几个新型含氟化合物的合成

习题七+碳水化合物的测定教学内容

水质—可吸附有机卤素的测定—离子色谱法

含氟化合物

测量水中的TOC总有机碳

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