陸 梅,鄧愛萍
(1.淮安市環(huán)境監(jiān)測中心站,江蘇 淮安 223001;2.江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心,江蘇 南京 210036)
作為重要的化工原料,乙酸和丙酸對環(huán)境尤其是空氣的污染越來越得到人們的重視,在實際環(huán)境監(jiān)測中經(jīng)常要求測定空氣中的乙酸和丙酸?!豆ぷ鲌鏊諝庥卸疚镔|(zhì)測定羧酸類化合物》(GBZ/T 160.59—2004)中規(guī)定,空氣中乙酸和丙酸用硅膠管吸附,乙酸用甲酸解吸,丙酸用丙酮解吸,再分別用FFAP填充柱測定[1]。在實際操作中兩種溶劑分別解吸很繁瑣,而且該標準的檢出限分別為8 mg/m3和4 mg/m3,遠不能滿足實際監(jiān)測需要。通過一系列比對實驗,用丙酮同時解吸硅膠管里的乙酸和丙酸,采用較常用的INNOWAX毛細管色譜柱對丙酮、乙酸和丙酸3種物質(zhì)得到很好的分離,30 L采樣體積的檢出限乙酸為1.0 mg/m3、丙酸為0.5 mg/m3,能夠同時滿足空氣和廢氣的檢出要求。
氣相色譜儀:安捷掄7890—FID。
乙酸、丙酸標準使用液(20 mg/mL):在2 mL容量瓶中加入少量丙酮,在電子天平上準確向此容量瓶中分別加入0.040 0 g的乙酸和0.040 0 g的丙酸,用丙酮定容至刻度線。此使用液分別含乙酸和丙酸20 mg/mL。
丙酮(色譜純);甲酸(色譜純)(作為解吸劑與丙酮比較)。
硅膠管,溶劑解吸型,內(nèi)裝300 mg/150 mg硅膠。
溶劑解吸瓶,5 mL。
色譜柱:HP INNOWAX柱:30 m ×320 μm ×0.5 μm;恒流模式:1.0 mL/min;進樣口:200℃;分流比(10∶1);FID檢測器:200℃;爐溫:140℃。進樣量:1 μL。
1.3.1 樣品的采集、運輸和保存
在采樣點,打開硅膠管兩端,采集15~1 000 L(流量0~3 L/min和0~500 mL/min)氣體樣品。采樣后,立即封閉硅膠兩端,置清潔容器中運輸保存??瞻讟悠罚簩⒐枘z管帶至現(xiàn)場,除不連接空氣采樣器采集空氣外,其余操作同樣品。
1.3.2 工作曲線繪制
分別移取 0,5,10,20,50,100 μL 乙酸、丙酸混合標準使用液于6個2 mL容量瓶中,用丙酮定容至2 mL,此系列標樣含乙酸、丙酸含量分別為0,50,100,200,500,1 000 mg/L。
按1.2色譜條件上機檢測。以峰面積為縱坐標,濃度為橫坐標繪制工作曲線。連續(xù)5日工作曲線測定見表1。
表1 工作曲線
1.3.3 樣品測定
先將溶劑吸附劑管的前段倒入解吸瓶中解吸并按1.2色譜條件上機檢測測定。吸附劑的穿透容量乙酸為2.4 mg,丙酸為50 mg。如果測定結(jié)果顯示未超出附劑的穿透容量時,后段可以不用解吸和測定;當測定結(jié)果顯示超出吸附劑的穿透容量時,再將后段吸附劑倒入解吸瓶中解吸并測定,測定結(jié)果計算時將前后段的結(jié)果相加后作相應處理。
比較了甲酸和丙酮兩種解吸劑,結(jié)果發(fā)現(xiàn)解吸效率二者沒有顯著區(qū)別(表2),但是甲酸溶劑中存在乙酸和丙酸的干擾峰,尤其是分析純試劑中,甲酸中的乙酸干擾蜂達到了20~50 mg/L,這樣就會嚴重影響低濃度的氣體測定。同時,甲酸溶劑刺激性強,腐蝕性也很強,因此以丙酮同時解吸硅膠管里的乙酸和丙酸。
表2 解吸效率
實驗分別配制濃度為 0,5,10,20,50,100,200,500,1 000,1 500,2 000,3 000 mg/L 乙酸、丙酸混合標準系列按1.2上機檢測,結(jié)果表明乙酸在10~40 mg/L之間、丙酸在5~20 mg/L之間相關系數(shù)小于0.995 0,在大于2 000 mg/L以后隨著濃度的上升,乙酸和丙酸曲線下彎的都明顯。乙酸在50~1 000 mg/L、丙酸在20~1 000 mg/L時相關系數(shù)可以達到0.999 5以上。該實驗認為乙酸在50~2 000 mg/L的濃度范圍、丙酸在20~2 000 mg/L濃度范圍工作曲線已能滿足一般氣體檢測要求,對于低濃度氣體樣品要加大采樣體積,高濃度氣樣要適當減少采樣體積。
2.3.1 檢出限試驗
根據(jù)低濃度的平行測定的標準偏差來計算方法檢出限。在采樣效率為100%的前提下采集不含目標化合物的空氣30 L,用丙酮解吸后加入乙酸和丙酸,使丙酮中乙酸的含量為5 mg/L、丙酸為2 mg/L,按1.2方法上機檢測,計算7次平行測定結(jié)果的標準偏差,按照3倍標準偏差計算。計算結(jié)果為該方法的檢出限乙酸為1.0 mg/m3、、丙酸為0.5 mg/m3。
2.3.2 精密度和準確度試驗
同一空氣樣進行5次全程序平行加標(解吸液加標)測定,計算相對標準偏差和加標回收率。測定結(jié)果見表3。
表3 加標回收率和標準偏差結(jié)果(采樣效率為100%)
對淮安市某工廠廢氣樣檢測,測定結(jié)果濃度分別為10.2 mg/m3和 0.0 mg/m3,實際樣品色譜圖見圖2,200 mg/L加標樣(解吸液加標)色譜圖見圖1。
圖1 200 mg/L加標樣標準色譜
圖2 某實際樣品色譜
經(jīng)條件優(yōu)化后用硅膠管吸附、丙酮溶劑解吸、氣相色譜分析空氣中的乙酸和丙酸的方法準確度、精密度和檢出限能夠滿足實際測定的要求。實驗證明,該方法值得推廣。
[1]中華人民共和國國家職業(yè)衛(wèi)生標準.工作場所有毒物質(zhì)測定 羧酸類化合物〔GBZ/T 160.59—2004〕.1- 3.
[2]李小娟.空氣中四種羧酸的同時測定.中國勞動衛(wèi)生職業(yè)雜志〔J〕,2011,29(6):20- 21.