环境中有毒有害气休及其检测——光气

发布时间:2017-07-22  浏览次数:1880

一、污染来源

光气是由一氧化碳和氯气在日光作用下，或在200℃时用活性炭催化下生成的，是用途广泛的有机化工原料。以光气为原料可以生产农药、染料、制药、橡胶、塑料和合成纤维等多种有机化合物。美国光气年生产能力为100多万吨。氯仿、四氯化碳等分解也产生光气。光气在制造和使用过程中常排放到空气中造成大气污染。

二、理化性质

光气(COCl2)又名碳酰氯、氯化甲酰氯。为无色气体，沸点7.60C，熔点一127.9℃，易液化，具有强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机溶剂。光气能与醇作用生成酯。遇水后易分解生成二氧化碳和氯化氢，能与氨作用生成尿素。

三、毒性作用

光气是一种剧毒气体、主要通过呼吸道进入机体，并有累积作用。生产环境中浓度达到5mg／m3时可嗅出烂苹果味；10～20mg/m3时可引起眼睛和上呼吸道刺激症状；20～50mg／m3时可引起急性中毒；100～300mg／m3时接触15～30s可引起重度中毒甚至死亡。急性中毒的主要症状表现为接触初期出现流泪、咳嗽、胸闷、恶心等症状。经1.5h～3d潜伏期后，出现呼吸急促、咳嗽频繁、口唇紫绀、烦躁不安等症状。X射线可见胸片异常，易患支气管炎、肺水肿、扁桃腺炎，甚至急性呼吸紧迫综合征(ARDS)。

光气对呼吸系统有毒性，作用靶器官主要是肺脏。光气可直接损害肺泡毛细血管内膜而出现肺水肿。研究发现，在扫描电镜下可见，光气对下呼吸道的损伤特点为纤毛的断裂、脱失和倒伏，并有纤毛细胞坏死、脱落，即对纤毛一黏液排送系统有损伤作用。光气中毒后，肺毛细血管收缩；肺神经内分泌细胞(NE细胞)数量和细胞内生物活性物质的颗粒数目都明显减少；肺内血管紧张素转化酶活力增高，致使肺内血管紧张素的浓度大大升高。另外，在光气中毒所致肺水肿的研究中发现，能够减少自由基生成或有剃于自由基清除的药物，均可以显著减轻光气所致的肺水肿。这表明自由基的生成在光气所致肺水肿的发生、发展中有很重要的作用。

四、检测方法

(一)苯胺光度法

1、原理

光气同苯胺或苯胺衍生物作用生成二苯基碳酰型的化合物，可用于光度法测定光气。苯胺与光气作用生成二苯脲。

2、试剂配制

①0.025%苯胺吸收液。O.25g苯胺溶于500mL水中，用盐酸调节pH值6～7，加水至1L。

②萃取液。正己烷和戊醇等体积混合。

③1，3-二苯脲标准液。94.96mg二苯脲溶于100mL甲醇中。分取此液10mL用水稀释至1L，配成1mL相当于1μL光气的标准液。

3、分析步骤

(1)采样 串联2个各盛有10mL O.025％苯胺吸收液的吸收瓶，以1～2L／min的速度抽取大气样品，经过20～60min(O.01～O.05mg／L时取样20L即可)，停止采样，记录气体体积和温度。合并吸收液。

(2)测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。分离两相，水相再用己烷一戊醇(1∶1)萃取1次。弃去水相，合并有机相于干燥的25mL容量瓶中，用己烷一戊醇(1∶1)稀释至刻度。在220nm、257nm、280nm测吸光度。同时作空白与标准。

(二)二苯卡巴肼铜比色法

1、原理

光气含有两个流动性的氯原子，能和过量的烷基肼及芳基肼发生快速的定量反应，形成对称的碳酰肼类化合物。苯肼和光气反应形成二苯基碳酰二肼(又名二苯卡巴肼)。

在微碱性溶液中，二苯卡巴肼和铜离子作用生成深紫色的螯合物，可在水溶液中或用有机溶剂(如苯、氯仿等)萃取后光度或比色测定。

2、试剂配制

①O.3％苯肼吸收液。O.3g苯肼溶于500mL水，用盐酸调节pH值6～7，加水至1L。

②二苯卡巴肼标准液。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相当于10μg光气的标准液，或相当于2.24μL升光气。

3、分析步骤

(1)采样 串联2个各盛有10mL 0.03％苯肼的吸收液的大型气泡吸收管，以1～2L／min的速度抽取大气样品，经过20～60min后停止采样，记录气体体积和温度。

(2)比色合并吸收液于分液漏斗中，加1mL 0.01%硫酸铜和2mL饱和磷酸钠溶液，混匀。用5mL氯仿萃取，振摇1min。分离红色有机相，于540hm测吸光度或目视比色。

参考资料：环境中有毒有害物质与分析检测