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研究生:賴政勳
研究生(外文):Cheng-Hsun Lai
論文名稱:自動化噴霧捕捉分析系統之建立與研究
論文名稱(外文):n
指導教授:王家麟王家麟引用關係
指導教授(外文):Jia-Lin Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:化學研究所
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:78
中文關鍵詞:噴霧捕捉吹氣捕捉
外文關鍵詞:n
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摘 要

本篇論文的內容為利用噴霧捕捉技術建立一偵測靈敏度高,且能廣泛應用於環境水體中揮發性有機化合物之分析系統。不同於吹氣捕捉裝置在水樣中產生氣泡以萃取分析物的方式,噴霧捕捉系統是將待測水樣導入口徑極小的霧化噴嘴中混合萃取氣體後直接噴射霧化而出,在極短時間內產生較吹氣捕捉法更多的氣相與液相接觸面積,使得分析化合物於兩相間分佈平衡快速有效達成。所有系統分析程序自傳輸管路清洗、樣品取樣、噴霧萃取、捕捉濃縮、脫附注射至樣品分析皆由電腦自動控制完成,排除人為誤差與節省人力耗費,同時具備採樣與定點自動連續量測的能力。
為了評估噴霧捕捉系統之分析效能,實驗中檢測一系列含有苯、甲苯、乙苯與二甲苯之配製標準溶液。在兩種萃取不同水樣體積之系統操作模式下,分析揮發性有機化合物的再現性均在7.27%以內,偵測極限可達數個 ppb,相較於實驗室另一自製吹氣捕捉系統與公告水質檢測方法NIEA W785.51B並不遜色。
使用系統交替分析自來水與地下水樣中三鹵甲烷含量的實驗中,目的在於模擬環境中連續水體成份的改變,其再現性均在2%以內,水樣成份的變化可以由系統感度立即反應,研究結果顯示噴霧捕捉系統有足夠分析能力以應付真實環境中場測量之需求。


目 錄
目次 頁次
摘要Ⅰ
目錄Ⅱ
圖目錄Ⅴ
表目錄Ⅶ

第一章 前言
1.1 水體中揮發性有機化合物分析方法的介紹1
1.2 吹氣捕捉法的缺點4
1.3 噴霧捕捉法6
1.4 自動化噴霧捕捉氣相層析系統7

第二章 實驗設計
2.1 噴霧萃取裝置10
2.1.1 噴霧萃取槽10
2.1.2 霧化噴嘴11
2.1.3 洩壓閥11
2.1.4 冷凝塔12
2.1.4 樣品槽13
2.2 熱脫附裝置14
2.2.1 氣動閥門組15
2.2.2 吸附管柱15
2.2.3 溫度控制元件16
2.3 自動控制界面17
2.4 分析時序控制18
2.4.1 噴霧萃取裝置清洗流程18
2.4.2 噴霧萃取裝置進樣流程19
2.4.3 熱脫附裝置捕捉流程20
2.4.4 熱脫附裝置注射流程21
2.5 吹氣捕捉裝置22
2.6 GC分析系統23
2.7 分析樣品23

第三章 結果與討論
3.1噴霧捕捉氣相層析系統25
3.1.1 噴霧捕捉氣相層析系統分析模式(A)25
3.1.2 噴霧捕捉氣相層析系統模式(B)27
3.2噴霧捕捉與吹氣捕捉氣相層析系統萃取效率之比較29
3.2.1吹氣捕捉氣相層析系統29
3.2.2萃取效率30
3.3 模擬環境水體自動連續監測32

第四章 總結34

參考文獻35

圖 目 錄
目次 頁次
圖一:自動化噴霧捕捉氣相層析系統架構全圖39
圖二:噴霧萃取裝置組成架構圖。40
圖三:霧化噴嘴示意圖41
圖四:樣品槽示意圖42
圖五:熱脫附裝置。43
圖六:吸附管柱氣流方向44
圖七:自動化控制軟體視窗45
圖八:噴霧萃取裝置清洗與進樣圖示46
圖九:噴霧萃取裝置萃取捕捉水樣模式區別圖示47
圖十:樣品注射分析時序48
圖十一:自動化噴霧捕捉氣相層析系統分析時序模式(A)49
圖十二:自動化噴霧捕捉氣相層析系統分析時序模式(B)50
圖十三:吹氣捕捉裝置51
圖十四:吹氣捕捉氣相層析系統52
圖十五:噴霧捕捉模式(A)分析50 ppb BTEX之層析圖53
圖十六:噴霧捕捉模式(A)分析BTEX之檢量線54
圖十七:噴霧捕捉模式(B)分析50 ppb BTEX之層析圖55
圖十八:噴霧捕捉模式(B)分析BTEX之檢量線56
圖十九:吹氣捕捉系統分析50 ppb BTEX之層析圖57
圖二十:吹氣捕捉系統分析BTEX之析檢量線58
圖二十一:噴霧捕捉系統分析自來水之層析圖59
圖二十二:噴霧捕捉系統分析地下水之層析圖60
圖二十三:噴霧捕捉系統模擬環境水體自動連續監測61

表 目 錄
目次 頁次
表一:環保署公告水體中揮發性有機化合物的檢測方法61
表二:噴霧捕捉法分析BTEX 化合物之分析條件62
表三:吹氣捕捉法分析BTEX 化合物之分析條件63
表四:噴霧捕捉模式(A)分析BTEX化合物之分析結果64
表五:噴霧捕捉模式(A)分析BTEX化合物之分析檢量線65
表六:噴霧捕捉模式(A)分析BTEX化合物之偵測極限65
表七:噴霧捕捉模式(B)分析BTEX化合物之分析結果66
表八:噴霧捕捉模式(B)分析BTEX化合物之分析檢量線67
表九:噴霧捕捉模式(B)分析BTEX化合物之偵測極限67
表十:吹氣捕捉系統分析BTEX化合物之分析結果68
表十一:吹氣捕捉系統分析BTEX化合物之分析檢量線69
表十二:吹氣捕捉系統分析BTEX化合物之偵測極限69
表十三:噴霧捕捉裝置萃取效率比較表70
表十四:噴霧捕捉與吹氣捕捉系統之偵測極限比較表71
表十五:噴霧捕捉法分析水中揮發有機氯化合物之分析條件72
表十六:噴霧捕捉系統模擬環境水體自動連續分析結果73


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