18912

۱۸۹۱۲

استخراج و اندازه گيري هيدروكربن هاي آروماتيك تك حلقه اي سبك (BTEX) در هواي شهري توسط نانواستخراج فاز جامد

كارشناسي ارشد

شيمي - تجزيه

اسفند ۱۳۹۶

دكتر ملاحسيني

شيمي

بنزن، تولوئن، اتيل¬بنزن و زايلين هيدوركربن¬هاي آروماتيك تك حلقه¬اي هستند كه از مهم¬ترين و خطرناك¬ترين آلاينده¬هاي سرطان¬زا درهوا به شمار مي¬آيند. هدف از اين پايان¬نامه توسعه روشي آسان، كم-هزينه و دقيق براي اندازه¬گيري هيدروكربن¬هاي آروماتيك تك حلقه¬اي در هواي محيط برپايه روش SPNE و GC-FID مي¬باشد. روش الكتروريسي براي تهيه فيبر نانواستخراج فاز جامد با پوشش پلي¬دي¬متيل سيلوكسان/ پلي¬آكريلونيتريل به كار برده شد. از ظرف¬هاي 20 ميلي¬ليتري براي تهيه هواي استاندارد و كاليبراسيون به صورت فضاي فوقاني استفاده شد. به منظور دست¬يابي به بهتربن كارايي، زمان و دماي استخراج، دما و زمان واجذبي توسط يك پارامتر در يك زمان بهينه شدند. شرايط بهينه¬ي به دست آمده عبارت است از زمان استخراج 40 دقيقه، دماي استخراج 25 درجه سلسيوس، دماي واجذبي 250 درجه سلسيوس و زمان واجذبي 5 دقيقه. تحت شرايط بهينه منحني كاليبراسيون در دو گستره¬ي µg/m3 1000-20 براي بنزن و تولوئن و µg/m3 1000-5 براي اتيل¬بنزن و زايلين و به ترتيب با ضريب همبستگي 998/0، 997/0، 998/0 و 998/0 محاسبه گرديد. تكرارپذيري در يك روز، در چند روز و فيبر به فيبر در دو سطح غلظتي (µg/m3 50-400) محاسبه گرديد. انحراف استاندارد نسبي در يك روز 12-10 درصد، در چند روز 10-9 درصد و انحراف استاندارد فيبر به فيبر 12-9 درصد مي¬باشد. حد تشخيص و حد تعيين روش به ترتيب در محدوده µg/m3 9/2-26/0 و 6/9-1 بدست آمد. درصد بازيابي نسبي در محدوده¬ي 105-91 درصد تعيين شد. نمونه¬هاي هوا در ايستگاه اتوبوس جمع¬آوري شد و با روش مذكور مورد تجزيه قرار گرفت. غلظت ميانگين براي تركيبات اتيل¬بنزن و زايلين به ترتيب 6 و 8 µg/m3 به دست آمد. واژه¬هاي كليدي: نانواستخراج فاز جامد، الكتروريسي، نانوفيبر، پلي¬دي¬متيل سيلوكسان، تركيبات BTEX، آلاينده هوا، كروماتوگرافي گازي

1397/03/12

3/21/2021 12:00:00 AM

The BTEXs are volatile monoaromatic hydrocarbons that comprise one of the most ubiquitous and hazardous groups of ambient air pollutants of concern [1] The objective of this research was to develop a simple, low-budget, and accurate method by solid phase nano-extraction (SPNE) for quantification of BTEX in ambient air based on SPNE -GC–FID. The electrospinning technique was successfully used to create nano-fiber of the polydimethylsiloxane/polyacrylonitrile as a synthesis SPNE coating. Standard 20 mL head-space vials were used for field air sampling and calibration. SPNE experimental conditions, such as extraction time, extraction temperature, desorption time, desorption temperature, were optimized using one-at-time. The optimum conditions were extraction time 40 min, extraction temperature 25ºC desorption time 5 min and desorption temperature 250 ºC Under these conditions, calibration curve in the two range for benzene, toluene 20-1000 µg/m3 and ethylbenzene, xylene 5-1000 µg/m3 are linear with R2= 0.998, 0.997, 0.998 and 0.998, respectively. The repeatability at two concentration levels (50 and 400 µg/m3) was calculated. Relative standard deviation was 10-12%, 9.14-10.7%- 9.33-11.9% for inter-day, intra-day and fiber-to-fiber, respectively. The of detection and limit of quantification were found 0.26-2.86 and 1-9.64 µg/m3. The relative recoveries were obtained from 91-105%. Air samples were collected from the bus station and analyzed by the mentioned method The mean concentration of ethylbenzene and xylene in the air samples were 6 and 8 µg/m3, respectively. Keywords: Solid phase nanoextraction, Electrospinning, Nanofibers,Polydimethylsiloxane, BTEX compounds, Air pollutant, Gas chromatography