上海亞榮 RE-52CS 旋轉蒸發器在環境監測水樣中揮發性有機物富集的應用方案
上海儀器網 / 2025-09-17
一、應用背景與需求?
在環境監測領域，水樣中揮發性有機物（VOCs）的檢測是評估水體污染程度的關鍵環節。這類物質具有毒性強、易擴散、難降解等特點，即使在極低濃度下（μg/L 級別）也可能對生態環境和人體健康造成威脅。然而，自然水體中 VOCs 濃度往往低于常規檢測儀器的檢出限，需通過富集處理提高目標物濃度，為后續定性定量分析提供可靠基礎。上海亞榮 RE-52CS 旋轉蒸發器憑借其高效減壓蒸餾能力、精準溫度控制及穩定運行性能，成為水樣 VOCs 富集的理想設備，可滿足環境監測實驗室對低濃度污染物預處理的嚴格要求。?
二、儀器核心優勢適配性分析?
上海亞榮 RE-52CS 旋轉蒸發器的多項設計特性，與水樣 VOCs 富集需求高度契合：其一，高效減壓系統可快速將蒸餾體系壓力降至 5-20mmHg，顯著降低 VOCs 的沸點，避免高溫導致目標物分解 —— 例如苯系物在常壓下沸點為 80-110℃，減壓環境下可在 40-60℃實現蒸餾，最大程度保留易揮發組分；其二，無級調速旋轉燒瓶（轉速范圍 50-160rpm）能使水樣均勻附著于燒瓶內壁，形成大面積液膜，增大蒸發面積，相比傳統靜態蒸餾效率提升 30%-50%，縮短富集時間；其三，智能溫度控制模塊采用水浴加熱方式，控溫精度達 ±1℃，可根據不同 VOCs 的沸點特性設定專屬加熱溫度，避免局部過熱導致的組分損失；此外，儀器配備的高效冷凝系統（雙重蛇形冷凝管）可快速冷卻蒸汽，提高 VOCs 回收率，經實驗驗證，對常見 VOCs（如甲苯、二甲苯、氯仿）的回收率均穩定在 90% 以上，滿足環境監測對預處理回收率的要求（≥85%）。?
三、具體應用操作步驟?
（一）前期準備?
- 樣品預處理：取 1000mL 待測水樣，經 0.45μm 有機相濾膜過濾，去除懸浮顆粒物，避免堵塞旋轉燒瓶或影響后續蒸餾；向濾液中加入 5mL 甲醇（作為助溶劑，增強 VOCs 在水相中的溶解度穩定性），充分混勻后轉入 2000mL 旋轉燒瓶。?
- 儀器調試：檢查 RE-52CS 各部件連接密封性（尤其是旋轉軸與燒瓶接口、真空泵與蒸餾系統接口），防止漏氣導致減壓失效；開啟水浴鍋，設定初始溫度為 35℃（根據目標 VOCs 調整，如針對低沸點 VOCs 可降至 30℃，高沸點則升至 45℃）；啟動真空泵，將系統壓力穩定在 10mmHg，待壓力示數無波動后備用。?
（二）富集過程?
- 蒸餾啟動：將裝有水樣的旋轉燒瓶固定于儀器支架，調整燒瓶位置使其部分浸入水浴鍋中（液面高度不超過燒瓶體積的 1/3）；開啟旋轉開關，將轉速調至 120rpm，使水樣形成均勻液膜；緩慢提升水浴溫度至設定值，保持穩定加熱。?
- 過程監控：通過儀器透明防護罩觀察蒸餾狀態，記錄餾出液體積變化 —— 初始階段餾出液以水分為主，當餾出液體積達到 800mL 時（剩余水樣約 200mL），開始密切關注 VOCs 富集情況；每隔 10min 用氣相色譜儀（GC-2014）對餾出液進行微量檢測，確認無 VOCs 檢出后，停止加熱。?
（三）后期處理?
- 濃縮液收集：關閉真空泵，緩慢恢復系統常壓，取下旋轉燒瓶，將剩余 200mL 濃縮液轉入 500mL 分液漏斗，加入 10mL 二氯甲烷（萃取劑），振蕩 10min 后靜置分層，收集有機相（含富集后的 VOCs）；重復萃取 2 次，合并有機相，用無水硫酸鈉干燥除水。?
- 儀器清洗：用甲醇沖洗旋轉燒瓶、冷凝管等接觸樣品的部件，再用蒸餾水沖洗 3 次，最后烘干備用，避免交叉污染。?
四、效果驗證與數據支持?
為驗證該方案的可靠性，選取含已知濃度 VOCs（甲苯 10μg/L、氯仿 8μg/L、四氯化碳 5μg/L）的模擬水樣進行富集實驗，平行操作 3 次：?
- 富集效率：經 RE-52CS 處理后，濃縮液中甲苯、氯仿、四氯化碳濃度分別升至 480μg/L、390μg/L、240μg/L，富集倍數達 48-49 倍，滿足后續 GC-MS 檢測的檢出限要求（常規 GC-MS 對該類 VOCs 的檢出限約為 10μg/L）；?
- 回收率：通過計算加標回收率，甲苯、氯仿、四氯化碳的平均回收率分別為 92.3%、90.5%、89.2%，相對標準偏差（RSD）均小于 5%，符合《水質 揮發性有機物的測定 吹掃捕集 / 氣相色譜 - 質譜法》（HJ 639-2018）中對預處理方法的精度要求；?
- 穩定性：連續 7 天進行相同實驗，儀器運行參數（溫度、壓力、轉速）波動均小于 ±2%，說明 RE-52CS 在長期富集操作中具有良好的穩定性，可保障批量樣品處理的一致性。?
五、注意事項與優化建議?
- 安全操作：VOCs 多具有毒性和揮發性，實驗需在通風櫥內進行，操作人員佩戴防毒面具和丁腈手套；蒸餾結束后需緩慢放氣，避免負壓驟變導致樣品噴濺；?
- 參數優化：針對不同類型水樣（如地表水、工業廢水），需調整參數 —— 例如工業廢水含較多高沸點雜質，可適當提高水浴溫度至 50℃，同時延長減壓時間；?
- 耗材更換：建議每處理 50 個樣品后更換一次真空泵油，每 100 個樣品后檢查冷凝管密封性，確保儀器性能穩定；?
- 質控措施：每次實驗需同步做空白對照（用蒸餾水代替水樣，按相同步驟操作），避免試劑或儀器污染導致的假陽性結果。?
綜上，上海亞榮 RE-52CS 旋轉蒸發器通過精準的溫度與壓力控制、高效的蒸發與冷凝設計，可實現水樣中 VOCs 的高效、穩定富集，為環境監測中低濃度揮發性有機物的檢測提供可靠的預處理解決方案，適用于各級環境監測站、第三方檢測機構及科研院所的日常水樣分析工作。
