氣相色譜法同時(shí)測定工作場(chǎng)所空氣中的19種常見(jiàn)有
發(fā)布時(shí)間：2020-09-05作者：lht來(lái)源：點(diǎn)擊：次
隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展,工作場(chǎng)所空氣中存在的揮發(fā)性有機物種類(lèi)越來(lái)越多,使用量越來(lái)越大。目前,企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常使用酮類(lèi)、苯系物、酯類(lèi)及烷烴類(lèi)等有機物[1],國家制定了揮發(fā)性有機物的采集和測定方法,但其使用不同的色譜柱、不同的色譜條件分別測定,費時(shí)費力,而且無(wú)法快速進(jìn)行定性、定量分析[2]。本文結合實(shí)際工作,將平時(shí)常檢測的19種有機物同時(shí)檢測,這對實(shí)際檢測工作來(lái)說(shuō)意義重大。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
儀器:氣相色譜儀,帶Al1310自動(dòng)進(jìn)樣器、氫火焰離子化檢測器;配備的標準2 mL溶劑解吸瓶;10 μL微量注射器;TG-WAXMS(60 m×0.32 mm×1.0 μm)毛細管色譜柱;100 mg/50 mg溶劑解吸型活性炭管。
試劑:二硫化碳(無(wú)苯),純度≥99.5%,戊烷、正己烷、正庚烷、辛烷、壬烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、環(huán)己酮均為色譜純,純度≥99.0%,由天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)。
1.2 方法
1.2.1 色譜操作條件
毛細管色譜柱TG-WAXMS(60 m×0.32 mm×1 μm),分流比為10∶1;載氣為N2,流速為1.5 mL/min;進(jìn)樣口溫度為210 ℃;柱箱升溫程序:由45 ℃(保持3 min)以5 ℃/min升溫至120 ℃;由30 ℃升至210 ℃(保持5 min)。FID溫度為250 ℃,H2流量為35 mL/min,空氣流量為350 mL/min。
1.2.2 標準曲線(xiàn)繪制
取一定量標準溶液,用二硫化碳稀釋成不同濃度的標準使用液;進(jìn)樣1 μL,以保留時(shí)間定性,測定色譜峰峰面積定量;根據峰面積的均值和對應各標準溶液濃度,繪制標準曲線(xiàn)。
1.2.3 現場(chǎng)采樣
樣品采集應按照《工作場(chǎng)所空氣中有毒物質(zhì)監測的采樣規范》(GB/Z 159—2004)進(jìn)行。首先在采樣點(diǎn)打開(kāi)活性炭管兩端。對于短時(shí)間采樣,在采樣點(diǎn)用采樣泵以100 mL/min流量采15 min;對于長(cháng)時(shí)間采樣,在采樣點(diǎn)用采樣泵以50 mL/min流量采集2～8 h空氣樣品。采樣后,立即封閉活性炭管兩端,按標準要求運輸和保存。采集的樣品在室溫下可保存7 d,放置4 ℃冰箱內可保存14 d,同時(shí)做現場(chǎng)空白樣品。
將采集樣品的前后段活性炭分別放入溶劑解吸瓶中,各加入1.0 mL二硫化碳,蓋緊后,解吸30 min,不時(shí)振搖,樣品溶液供測定。參照儀器操作條件,進(jìn)樣1.0 μL。用與標準溶液相同的測定條件測定樣品溶液和樣品空白溶液,測得峰面積值,由標準曲線(xiàn)或回歸方程得到樣品溶液中有機物的測定濃度,由標準曲線(xiàn)得到各有機化合物的濃度(μg/mL),如表1所示。
表1 各組分線(xiàn)性范圍、回歸方程、相關(guān)系數、最低檢出濃度、解吸效率及RSD 導出到EXCEL
| 名稱(chēng) | 線(xiàn)性范圍(μg/mL) | 回歸方程 | 相關(guān)系數 | 最低檢出濃度(mg/m3) | 解吸效率(%) | RSD(%) | |
| 戊烷 | 0～800 | y=-0.367 0 x+0.041 5 | 0.999 5 | 0.12 | 99.8 | 2.6 | |
| 正己烷 | 0～800 | y=-0.356 9x+0.044 6 | 0.999 6 | 0.1 | 100 | 3.1 | |
| 正庚烷 | 0～800 | y=-0.307 5 x+0.038 6 | 0.999 5 | 0.1 | 100 | 2.7 | |
| 辛烷 | 0～800 | y=-0.426 4 x+0.046 6 | 0.999 7 | 0.3 | 98.5 | 2.9 | |
| 壬烷 | 0～800 | y=-0.426 4 x+0.046 6 | 0.999 8 | 0.28 | 98.7 | 3.5 | |
| 乙酸甲酯 | 0～800 | y=-0.089 2x+0.013 0 | 0.999 3 | 0.25 | 97.3 | 3.6 | |
| 乙酸乙酯 | 0～800 | y=-0.180 5 x+0.019 3 | 0.999 5 | 0.2 | 96.9 | 2.3 | |
| 乙酸丙酯 | 0～800 | y=-0.189 2 x+0.023 6 | 0.999 6 | 0.3 | 95.8 | 3.3 | |
| 乙酸丁酯 | 0～800 | y=-0.223 9 x+0.027 5 | 0.999 6 | 0.23 | 98.5 | 2.5 | |
| 丙酮 | 0～800 | y=-0.170 0x+0.020 8 | 0.999 6 | 0.5 | 93.6 | 3.9 | |
| 丁酮 | 0～800 | y=-0.227 6 x+0.025 2 | 0.999 5 | 0.3 | 93.4 | 3.7 | |
| 苯 | 0～800 | y=-0.383 9 x+0.051 3 | 0.999 7 | 0.1 | 93.2 | 2.8 | |
| 甲苯 | 0～800 | y=-0.378 4 x+0.050 4 | 0.999 7 | 0.3 | 92.9 | 3.3 | |
| 乙苯 | 0～800 | y=-0.377 9x+0.050 8 | 0.999 6 | 0.3 | 94.5 | 4 | |
| 對-二甲苯 | 0～800 | y=-0.364 6 x+0.049 3 | 0.999 6 | 0.2 | 92.2 | 4.1 | |
| 間-二甲苯 | 0～800 | y=-0.381 6 x+0.050 3 | 0.999 7 | 0.2 | 92.4 | 4.3 | |
| 鄰-二甲苯 | 0～800 | y=-0.371 6 x+0.050 3 | 0.999 6 | 0.2 | 90.8 | 4.2 | |
| 苯乙烯 | 0～800 | y=-0.348 2x+0.050 1 | 0.999 7 | 0.4 | 80.1 | 4.9 | |
| 環(huán)己酮 | 0～800 | y=-0.256 4 x+0.032 9 | 0.999 6 | 0.1 | 90.4 | 3.2 | |
根據《工作場(chǎng)所空氣中有害物質(zhì)監測的采樣規范》(GB/Z 159—2004)的要求,按照式(1)計算空氣中被測物質(zhì)的濃度。
C=(C1+C2)×V/(V0×D)(1)
式中,C為被測物質(zhì)在空氣中濃度,mg/m3;C1、C2為測得的前后樣品溶液中被測物質(zhì)濃度(減去樣品空白),μg/mL;V為樣品溶液的體積,mL;V0為標準采樣體積,L;D為解吸效率,%。
2 結果與討論
2.1 通過(guò)試驗選出最優(yōu)的色譜條件
由于多種揮發(fā)性有機物的極性各不相同,本試驗對各種色譜參數進(jìn)行系統優(yōu)化,優(yōu)化的參數包括:進(jìn)樣口與檢測器溫度、柱流速、色譜柱升溫程序、分流比及尾吹流速。本方法選擇極性的TG-WAXMS毛細管柱,能確保各種待測的有機物很好地分離,從而獲得最佳測定條件,19種被測物質(zhì)的樣品色譜圖及其出峰順序如圖1所示。
圖1 樣品色譜圖
圖1 樣品色譜圖 下載原圖
2.2 采用本試驗所確定的色譜條件
測定每種有機物的線(xiàn)性范圍和檢出限,按本試驗條件測定標準系列,進(jìn)樣體積為1.0 μL,根據對應的出峰面積與質(zhì)量濃度,得到回歸方程。由表1得知,19種有機物各組分的相關(guān)系數均不小于0.999 3,以3倍噪聲所對應的待測物濃度計算其檢出限,最低檢出濃度(以采集1.5 L空氣樣品計)介于0.1～0.5 mg/m3,具體數據如表1所示。
2.3 測定其方法精密度和解吸效率
取18支活性碳管,分3組,每組6支,分別加入高、中、低三個(gè)劑量的混合標準溶液,封閉兩端放置過(guò)夜,加入1.0 mL二硫化碳進(jìn)行解吸。同時(shí),做空白試驗,計算前減去空白值。按照上述方法測定,平均精密度和平均解吸效率結果如表1所示。精密度和解吸效率均能夠滿(mǎn)足國家相關(guān)職業(yè)衛生標準要求。
3 結論
工作場(chǎng)所中經(jīng)常共存的揮發(fā)性有機物的種類(lèi)[3,4]是很多的,人們需要對空氣中未知的有機物進(jìn)行測定。本研究探討了一種簡(jiǎn)單、快速,結果準確可靠,分離效果好,能同時(shí)檢測19種常見(jiàn)有機物的氣相色譜測定方法,該方法的各項技術(shù)指標滿(mǎn)足《職業(yè)衛生標準制定指南 第4部分:工作場(chǎng)所空氣中化學(xué)物質(zhì)測定方法》(GBZ/T 210.4—2008)的技術(shù)要求[5],同時(shí)滿(mǎn)足職業(yè)衛生檢驗實(shí)際工作的要求。此方法極大提高了實(shí)際檢測效率,同時(shí)又減少二硫化碳試劑的用量,可廣泛用于工作場(chǎng)所中多種有機物毒物的同時(shí)測定。