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環(huán)境中有毒有害氣休及其檢測――光氣
發(fā)布時間：2017-09-01
一、污染來源
光氣是由一氧化碳和氯氣在日光作用下，或在200℃時用活性炭催化下生成的，是用途廣泛的有機化工原料。以光氣為原料可以生產(chǎn)農(nóng)藥、染料、制藥、橡膠、塑料和合成纖維等多種有機化合物。美國光氣年生產(chǎn)能力為100多萬噸。氯仿、四氯化碳等分解也產(chǎn)生光氣。光氣在制造和使用過程中常排放到空氣中造成大氣污染。
二、理化性質(zhì)
光氣(COCl2)又名碳酰氯、氯化甲酰氯。為無色氣體，沸點7.60C，熔點一127.9℃，易液化，具有強烈的刺激性和窒息性，不易燃，微溶于水，易溶于苯、甲苯、二甲苯、氯仿、四氯化碳和乙酸等有機溶劑。光氣能與醇作用生成酯。遇水后易分解生成二氧化碳和氯化氫，能與氨作用生成尿素。
三、毒性作用
光氣是一種劇毒氣體、主要通過呼吸道進入機體，并有累積作用。生產(chǎn)環(huán)境中濃度達到5mg／m3時可嗅出爛蘋果味；10～20mg/m3時可引起眼睛和上呼吸道刺激癥狀；20～50mg／m3時可引起急性中毒；100～300mg／m3時接觸15～30s可引起重度中毒甚至死亡。急性中毒的主要癥狀表現(xiàn)為接觸初期出現(xiàn)流淚、咳嗽、胸悶、惡心等癥狀。經(jīng)1.5h～3d潛伏期后，出現(xiàn)呼吸急促、咳嗽頻繁、口唇紫紺、煩躁不安等癥狀。X射線可見胸片異常，易患支氣管炎、肺水腫、扁桃腺炎，甚至急性呼吸緊迫綜合征(ARDS)。
光氣對呼吸系統(tǒng)有毒性，作用靶器官主要是肺臟。光氣可直接損害肺泡毛細血管內(nèi)膜而出現(xiàn)肺水腫。研究發(fā)現(xiàn)，在掃描電鏡下可見，光氣對下呼吸道的損傷特點為纖毛的斷裂、脫失和倒伏，并有纖毛細胞壞死、脫落，即對纖毛一黏液排送系統(tǒng)有損傷作用。光氣中毒后，肺毛細血管收縮；肺神經(jīng)內(nèi)分泌細胞(NE細胞)數(shù)量和細胞內(nèi)生物活性物質(zhì)的顆粒數(shù)目都明顯減少；肺內(nèi)血管緊張素轉(zhuǎn)化酶活力增高，致使肺內(nèi)血管緊張素的濃度大大升高。另外，在光氣中毒所致肺水腫的研究中發(fā)現(xiàn)，能夠減少自由基生成或有剃于自由基清除的藥物，均可以顯著減輕光氣所致的肺水腫。這表明自由基的生成在光氣所致肺水腫的發(fā)生、發(fā)展中有很重要的作用。
四、檢測方法
(一)苯胺光度法
1、原理
光氣同苯胺或苯胺衍生物作用生成二苯基碳酰型的化合物，可用于光度法測定光氣。苯胺與光氣作用生成二苯脲。
2、試劑配制
①0.025%苯胺吸收液。O.25g苯胺溶于500mL水中，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值6～7，加水至1L。
②萃取液。正己烷和戊醇等體積混合。
③1，3-二苯脲標(biāo)準(zhǔn)液。94.96mg二苯脲溶于100mL甲醇中。分取此液10mL用水稀釋至1L，配成1mL相當(dāng)于1μL光氣的標(biāo)準(zhǔn)液。
3、分析步驟
(1)采樣 串聯(lián)2個各盛有10mL O.025％苯胺吸收液的吸收瓶，以1～2L／min的速度抽取大氣樣品，經(jīng)過20～60min(O.01～O.05mg／L時取樣20L即可)，停止采樣，記錄氣體體積和溫度。合并吸收液。
(2)測定吸收液合并后移人分液漏斗中，加1mL硫酸，用10mL己烷-戊醇(1∶1)混合液萃取。分離兩相，水相再用己烷一戊醇(1∶1)萃取1次。棄去水相，合并有機相于干燥的25mL容量瓶中，用己烷一戊醇(1∶1)稀釋至刻度。在220nm、257nm、280nm測吸光度。同時作空白與標(biāo)準(zhǔn)。
(二)二苯卡巴肼銅比色法
1、原理
光氣含有兩個流動性的氯原子，能和過量的烷基肼及芳基肼發(fā)生快速的定量反應(yīng)，形成對稱的碳酰肼類化合物。苯肼和光氣反應(yīng)形成二苯基碳酰二肼(又名二苯卡巴肼)。
在微堿性溶液中，二苯卡巴肼和銅離子作用生成深紫色的螯合物，可在水溶液中或用有機溶劑(如苯、氯仿等)萃取后光度或比色測定。
2、試劑配制
①O.3％苯肼吸收液。O.3g苯肼溶于500mL水，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值6～7，加水至1L。
②二苯卡巴肼標(biāo)準(zhǔn)液。O.242g二苯卡巴肼溶于100mL甲醇中。取此液1mL用甲醇稀至100mL，配成1mL相當(dāng)于10μg光氣的標(biāo)準(zhǔn)液，或相當(dāng)于2.24μL升光氣。
3、分析步驟
(1)采樣 串聯(lián)2個各盛有10mL 0.03％苯肼的吸收液的大型氣泡吸收管，以1～2L／min的速度抽取大氣樣品，經(jīng)過20～60min后停止采樣，記錄氣體體積和溫度。
(2)比色合并吸收液于分液漏斗中，加1mL 0.01%硫酸銅和2mL飽和磷酸鈉溶液，混勻。用5mL氯仿萃取，振搖1min。分離紅色有機相，于540hm測吸光度或目視比色。
參考資料：環(huán)境中有毒有害物質(zhì)與分析檢測
