陳龍玉

（湖南省消防總隊(duì)郴州支隊(duì)永興大隊(duì)，湖南 郴州 423000）

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

0# 柴油，載體（棉布、地毯），萃取劑（乙醚）。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

Agilent6890/5973N 氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用分析儀（安捷倫科技有限公司）， 附G1701BA-B.01.00 Chemstation 軟件，G1033A，D.01.00 NIST98 標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜檢索庫(kù)；HP-5MS 色譜柱 （30m×0.25mm×0.25um）。

1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.2.1 樣品制備

（1）載體的選擇

因?yàn)閺幕馂?zāi)現(xiàn)場(chǎng)采集的油類多附著在棉紗、衣物、房間裝飾物等物體上，而當(dāng)今社會(huì)中衣物制品的主要材料是棉布，地毯是賓館和家居普遍使用的裝飾物， 所以選擇以棉布和地毯為載體。 用0# 柴油作為火場(chǎng)助燃劑。

將棉布和地毯剪裁成8cm×8cm 規(guī)格大小各三塊放置于坩堝中，均澆淋上8ml 的柴油。 等液體完全滲透后，用火柴引燃，直至火焰完全自然熄滅。 一般完全燃燒的時(shí)間棉布為5 分鐘左右，地毯為7 分鐘左右。

（2）樣品的提取和保存

用濾紙收集燃燒殘留物，放入燒杯中。 倒入5ml 萃取劑（乙醚）充分?jǐn)嚢枋昼姟?萃取后過(guò)濾，將濾渣回收重復(fù)上述步驟萃取一次。收集兩次萃取所得濾液，裝入一次性試樣瓶，貼上標(biāo)簽，并進(jìn)行揮發(fā)濃縮，最后密封保存。0# 柴油-棉布編號(hào)為樣品1，0#柴油-地毯為樣品2。

注意： 每一次做燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)將對(duì)應(yīng)殘留物的煙塵收集起來(lái)，以相同的萃取劑和萃取方式提取保存。

1.2.2 GC/MS 分析條件

色譜條件。 進(jìn)樣口溫度：250℃。 分流比50：1。 采用程序升溫：柱溫60℃，保持2min，以5℃/min 的升溫速率升至240℃，保持5min。

質(zhì)譜條件。 GC/MSD 接口溫度280℃；離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃；EI 離子源，電子能量70eV；全掃描（SCAN）質(zhì)量范圍50-500aum，選擇離子掃描方式（SIM）73m/z、90m/z。

1.2.3 數(shù)據(jù)記錄

觀察工作站界面上流出的總離子流圖，完成一個(gè)柴油樣品的測(cè)試時(shí)間是43min。 每完成一個(gè)樣品后，從數(shù)據(jù)庫(kù)里調(diào)出所存的總離子流圖，利用G1033A，D.01.00NIST98 標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜檢索庫(kù)進(jìn)行檢索。 記錄要進(jìn)行分析的化合物的名稱、化學(xué)式與分子量。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

對(duì)照各樣品的總離子流圖以及所記錄的數(shù)據(jù)，選擇出現(xiàn)幾率較大的成分，按照分子量大小排序，尋找規(guī)律。 找出燃燒后各載體殘留物及煙塵中的柴油組分和生成的新物質(zhì)，尋找規(guī)律。

1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.3.1 各樣品的總離子流圖

對(duì)每一個(gè)樣品進(jìn)行三組平行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀察篩選出效果最好的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 以下為被選中的數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)的兩個(gè)殘留物樣品總離子流色譜圖。

圖1 柴油-棉布?xì)埩粑锟傠x子流色譜圖

圖2 柴油-地毯殘留物總離子流色譜圖

1.3.2 殘留物樣品對(duì)應(yīng)的物質(zhì)生成情況

柴油在地毯上完全燃燒生成的殘留物的主要成分：色譜圖中所標(biāo)出來(lái)的14 個(gè)特征組分全部為同系列的直鏈烷烴，其中標(biāo)號(hào)為1 到13 之間的特征組分按碳原子個(gè)數(shù)依次增長(zhǎng)，與十二烷至二十四烷之間的直鏈烷烴一一對(duì)應(yīng)，標(biāo)號(hào)14 的特征組分為三十四烷。

2 結(jié)果分析與討論

2.1 殘留物特征組分及其與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的比較

（1）柴油完全燃燒殘留物的特征組分及其與汽油的比較

通過(guò)觀察柴油-棉布和柴油-地毯的殘留物總離子流色譜圖可知柴油完全燃燒后大部分生成C15～C24 之間的烴類化合物、 稠環(huán)類烴及其衍生物。 其中長(zhǎng)鏈烷烴及其異構(gòu)體占主要含量，與燃燒殘留物中汽油特征組分相比，其萘及其同系物和蒽等稠環(huán)芳烴相對(duì)增加，而單核芳香烴的含量相比汽油減少。 柴油殘留物中生成的多環(huán)芳烴成分和汽油燃燒生成的多環(huán)芳烴相類似，但在各成分的比例上同汽油差別很大。 因?yàn)樵谌紵倪^(guò)程中發(fā)生熱分解和熱聚合的機(jī)理不同， 雖然生成物大部分相似， 但在發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程中各分子之間發(fā)生斷鏈和聚合的方式及時(shí)間發(fā)生改變。

（2）柴油完全燃燒殘留物與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的比較

通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，柴油完全燃燒殘留物中的物質(zhì)種類與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相符，包含長(zhǎng)鏈烷烴、芳香烴和稠環(huán)芳烴等。 其中各組分的含量分配也如標(biāo)準(zhǔn)中所說(shuō)，柴油經(jīng)過(guò)燃燒、揮發(fā)后殘留物里新生成的高碳數(shù)長(zhǎng)鏈烷烴百分含量非常高， 其他成分的變化例如單環(huán)芳烴和稠環(huán)芳烴等成分保留得比較好。 其中芳烴中的單核芳香烴 （例如）含量相對(duì)較少， 而一些多核芳烴如、菲等物質(zhì)的含量相對(duì)較多。但是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中提到的正構(gòu)烷烴。 另外，在柴油完全燃燒殘留物中還發(fā)現(xiàn)了一些標(biāo)準(zhǔn)中未提到的物質(zhì)。 例如： 呋喃）、酸含氮化合物

2.2 柴油在不同載體上完全燃燒后殘留物之間的對(duì)比

將柴油-棉布和柴油-地毯的完全燃燒殘留物總離子流色譜圖進(jìn)行比對(duì)可以發(fā)現(xiàn)， 柴油在棉布載體上完全燃燒后生成的物質(zhì)中多環(huán)化合物較多， 且多數(shù)化合物中含有氧原子如醚、呋喃。 而柴油在地毯載體上完全燃燒后幾乎全部是直鏈烷烴。 柴油-地毯完全燃燒殘留物特征峰的出峰順序按質(zhì)量數(shù)大?。ɑ蛱荚觽€(gè)數(shù)）依次排出，峰的分布較棉布更均勻。

2.3 殘留物與煙塵之間的對(duì)比

將柴油的煙塵譜圖與殘留物譜圖進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，柴油煙塵的稠環(huán)芳烴含量比殘留物多，增加了芘、苊、蒽等物質(zhì)。 其中芘是柴油煙塵區(qū)別于殘留物非常明顯的一個(gè)特征組分， 因?yàn)椴裼驮诿薏己偷靥荷贤耆紵占臒焿m中都發(fā)現(xiàn)了芘且保留時(shí)間都在23min 左右。

但是煙塵中烷烴的含量相比于殘留物較少，且大部分直鏈烷烴被支鏈烷烴代替。 以柴油-地毯為例，柴油在地毯上完全燃燒后其殘留物中物質(zhì)成分幾乎都是直鏈烷烴規(guī)律有序的出峰，且分布比較均勻， 而其對(duì)應(yīng)煙塵中多環(huán)芳烴和帶支鏈烷烴的含量較多，且出峰無(wú)規(guī)律。 另外，柴油完全燃燒殘留物中有單環(huán)芳烴，但是在其對(duì)應(yīng)的煙塵中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。 直鏈烷烴與單環(huán)芳烴大部分都是柴油原樣中的組分，由此可見(jiàn)，柴油完全燃燒殘留物對(duì)柴油原樣組分的保留比煙塵好。

3 結(jié)論

（1）經(jīng)過(guò)完全燃燒后，柴油燃燒殘留物中物質(zhì)組分與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)基本相符。

（2）地毯對(duì)油品的吸附性比棉布好，即使在完全燃燒殘留物中依然能夠檢測(cè)出很多對(duì)鑒定有利的組分， 這一點(diǎn)為火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)收集殘留物證據(jù)提供了指引。

（3）經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)芘是柴油完全燃燒后其煙塵區(qū)別于殘留物的一個(gè)特征組分。

（4）柴油完全燃燒后殘留物對(duì)柴油原樣組分的保留比煙塵好。

[1]公安部消防局.火災(zāi)統(tǒng)計(jì)年鑒[M].中國(guó)人事出版社，2005:30-39.

[2]張偉國(guó)，韓天祥，李重九，等.氣相色譜－質(zhì)譜數(shù)據(jù)的后處理[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào)，2004:23.