自動化噴霧捕捉分析系統之建立與研究

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賴政勳(Cheng-Hsun Lai) 查詢紙本館藏

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化學學系

論文名稱

自動化噴霧捕捉分析系統之建立與研究n

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摘要(中)

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。

關鍵字(中)

★ 噴霧捕捉
★ 吹氣捕捉

關鍵字(英)

論文目次

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

參考文獻

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指導教授

王家麟(Jia-Lin Wang)

審核日期

2002-7-3

推文