上海亞榮 RE-52CS 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器在環(huán)境監(jiān)測(cè)水樣中揮發(fā)性有機(jī)物富集的應(yīng)用方案
上海儀器網(wǎng) / 2025-09-17
一、應(yīng)用背景與需求?
在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，水樣中揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的檢測(cè)是評(píng)估水體污染程度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這類物質(zhì)具有毒性強(qiáng)、易擴(kuò)散、難降解等特點(diǎn)，即使在極低濃度下（μg/L 級(jí)別）也可能對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康造成威脅。然而，自然水體中 VOCs 濃度往往低于常規(guī)檢測(cè)儀器的檢出限，需通過富集處理提高目標(biāo)物濃度，為后續(xù)定性定量分析提供可靠基礎(chǔ)。上海亞榮 RE-52CS 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器憑借其高效減壓蒸餾能力、精準(zhǔn)溫度控制及穩(wěn)定運(yùn)行性能，成為水樣 VOCs 富集的理想設(shè)備，可滿足環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)低濃度污染物預(yù)處理的嚴(yán)格要求。?
二、儀器核心優(yōu)勢(shì)適配性分析?
上海亞榮 RE-52CS 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器的多項(xiàng)設(shè)計(jì)特性，與水樣 VOCs 富集需求高度契合：其一，高效減壓系統(tǒng)可快速將蒸餾體系壓力降至 5-20mmHg，顯著降低 VOCs 的沸點(diǎn)，避免高溫導(dǎo)致目標(biāo)物分解 —— 例如苯系物在常壓下沸點(diǎn)為 80-110℃，減壓環(huán)境下可在 40-60℃實(shí)現(xiàn)蒸餾，最大程度保留易揮發(fā)組分；其二，無級(jí)調(diào)速旋轉(zhuǎn)燒瓶（轉(zhuǎn)速范圍 50-160rpm）能使水樣均勻附著于燒瓶?jī)?nèi)壁，形成大面積液膜，增大蒸發(fā)面積，相比傳統(tǒng)靜態(tài)蒸餾效率提升 30%-50%，縮短富集時(shí)間；其三，智能溫度控制模塊采用水浴加熱方式，控溫精度達(dá) ±1℃，可根據(jù)不同 VOCs 的沸點(diǎn)特性設(shè)定專屬加熱溫度，避免局部過熱導(dǎo)致的組分損失；此外，儀器配備的高效冷凝系統(tǒng)（雙重蛇形冷凝管）可快速冷卻蒸汽，提高 VOCs 回收率，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)常見 VOCs（如甲苯、二甲苯、氯仿）的回收率均穩(wěn)定在 90% 以上，滿足環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)預(yù)處理回收率的要求（≥85%）。?
三、具體應(yīng)用操作步驟?
（一）前期準(zhǔn)備?
- 樣品預(yù)處理：取 1000mL 待測(cè)水樣，經(jīng) 0.45μm 有機(jī)相濾膜過濾，去除懸浮顆粒物，避免堵塞旋轉(zhuǎn)燒瓶或影響后續(xù)蒸餾；向?yàn)V液中加入 5mL 甲醇（作為助溶劑，增強(qiáng) VOCs 在水相中的溶解度穩(wěn)定性），充分混勻后轉(zhuǎn)入 2000mL 旋轉(zhuǎn)燒瓶。?
- 儀器調(diào)試：檢查 RE-52CS 各部件連接密封性（尤其是旋轉(zhuǎn)軸與燒瓶接口、真空泵與蒸餾系統(tǒng)接口），防止漏氣導(dǎo)致減壓失效；開啟水浴鍋，設(shè)定初始溫度為 35℃（根據(jù)目標(biāo) VOCs 調(diào)整，如針對(duì)低沸點(diǎn) VOCs 可降至 30℃，高沸點(diǎn)則升至 45℃）；啟動(dòng)真空泵，將系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在 10mmHg，待壓力示數(shù)無波動(dòng)后備用。?
（二）富集過程?
- 蒸餾啟動(dòng)：將裝有水樣的旋轉(zhuǎn)燒瓶固定于儀器支架，調(diào)整燒瓶位置使其部分浸入水浴鍋中（液面高度不超過燒瓶體積的 1/3）；開啟旋轉(zhuǎn)開關(guān)，將轉(zhuǎn)速調(diào)至 120rpm，使水樣形成均勻液膜；緩慢提升水浴溫度至設(shè)定值，保持穩(wěn)定加熱。?
- 過程監(jiān)控：通過儀器透明防護(hù)罩觀察蒸餾狀態(tài)，記錄餾出液體積變化 —— 初始階段餾出液以水分為主，當(dāng)餾出液體積達(dá)到 800mL 時(shí)（剩余水樣約 200mL），開始密切關(guān)注 VOCs 富集情況；每隔 10min 用氣相色譜儀（GC-2014）對(duì)餾出液進(jìn)行微量檢測(cè)，確認(rèn)無 VOCs 檢出后，停止加熱。?
（三）后期處理?
- 濃縮液收集：關(guān)閉真空泵，緩慢恢復(fù)系統(tǒng)常壓，取下旋轉(zhuǎn)燒瓶，將剩余 200mL 濃縮液轉(zhuǎn)入 500mL 分液漏斗，加入 10mL 二氯甲烷（萃取劑），振蕩 10min 后靜置分層，收集有機(jī)相（含富集后的 VOCs）；重復(fù)萃取 2 次，合并有機(jī)相，用無水硫酸鈉干燥除水。?
- 儀器清洗：用甲醇沖洗旋轉(zhuǎn)燒瓶、冷凝管等接觸樣品的部件，再用蒸餾水沖洗 3 次，最后烘干備用，避免交叉污染。?
四、效果驗(yàn)證與數(shù)據(jù)支持?
為驗(yàn)證該方案的可靠性，選取含已知濃度 VOCs（甲苯 10μg/L、氯仿 8μg/L、四氯化碳 5μg/L）的模擬水樣進(jìn)行富集實(shí)驗(yàn)，平行操作 3 次：?
- 富集效率：經(jīng) RE-52CS 處理后，濃縮液中甲苯、氯仿、四氯化碳濃度分別升至 480μg/L、390μg/L、240μg/L，富集倍數(shù)達(dá) 48-49 倍，滿足后續(xù) GC-MS 檢測(cè)的檢出限要求（常規(guī) GC-MS 對(duì)該類 VOCs 的檢出限約為 10μg/L）；?
- 回收率：通過計(jì)算加標(biāo)回收率，甲苯、氯仿、四氯化碳的平均回收率分別為 92.3%、90.5%、89.2%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均小于 5%，符合《水質(zhì) 揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定 吹掃捕集 / 氣相色譜 - 質(zhì)譜法》（HJ 639-2018）中對(duì)預(yù)處理方法的精度要求；?
- 穩(wěn)定性：連續(xù) 7 天進(jìn)行相同實(shí)驗(yàn)，儀器運(yùn)行參數(shù)（溫度、壓力、轉(zhuǎn)速）波動(dòng)均小于 ±2%，說明 RE-52CS 在長(zhǎng)期富集操作中具有良好的穩(wěn)定性，可保障批量樣品處理的一致性。?
五、注意事項(xiàng)與優(yōu)化建議?
- 安全操作：VOCs 多具有毒性和揮發(fā)性，實(shí)驗(yàn)需在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，操作人員佩戴防毒面具和丁腈手套；蒸餾結(jié)束后需緩慢放氣，避免負(fù)壓驟變導(dǎo)致樣品噴濺；?
- 參數(shù)優(yōu)化：針對(duì)不同類型水樣（如地表水、工業(yè)廢水），需調(diào)整參數(shù) —— 例如工業(yè)廢水含較多高沸點(diǎn)雜質(zhì)，可適當(dāng)提高水浴溫度至 50℃，同時(shí)延長(zhǎng)減壓時(shí)間；?
- 耗材更換：建議每處理 50 個(gè)樣品后更換一次真空泵油，每 100 個(gè)樣品后檢查冷凝管密封性，確保儀器性能穩(wěn)定；?
- 質(zhì)控措施：每次實(shí)驗(yàn)需同步做空白對(duì)照（用蒸餾水代替水樣，按相同步驟操作），避免試劑或儀器污染導(dǎo)致的假陽(yáng)性結(jié)果。?
綜上，上海亞榮 RE-52CS 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器通過精準(zhǔn)的溫度與壓力控制、高效的蒸發(fā)與冷凝設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)水樣中 VOCs 的高效、穩(wěn)定富集，為環(huán)境監(jiān)測(cè)中低濃度揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)提供可靠的預(yù)處理解決方案，適用于各級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)站、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)及科研院所的日常水樣分析工作。
