王艷麗，周 陽(yáng)

(1.天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，天津 300191;2.天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，天津 300191)

·監(jiān)測(cè)技術(shù)·

活性炭吸附 毛細(xì)管柱氣相色譜法測(cè)定大氣中吡啶

王艷麗1，周 陽(yáng)2

(1.天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，天津 300191;2.天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，天津 300191)

以活性炭吸附大氣中的吡啶，用二硫化碳解析、毛細(xì)管柱分離、FID檢測(cè)器分析，采用保留時(shí)間定性、峰面積外標(biāo)曲線法定量。方法在0～367 mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，當(dāng)采樣體積為20 L時(shí)，最低檢出質(zhì)量濃度為0.007 mg/m3，標(biāo)準(zhǔn)溶液平行測(cè)定的RSD≤2.0%，加標(biāo)回收率為97.9% ～104%。

吡啶;活性炭;毛細(xì)管柱;氣相色譜法;大氣

吡啶，無(wú)色透明液體，有特殊臭味，易燃，溶于水、乙醇、乙醚、丙酮和苯等，其蒸汽與空氣能形成爆炸性混合物［1］。吡啶是生產(chǎn)青霉素等藥品的原料，可用于制農(nóng)藥、染料、合成橡膠促進(jìn)劑、油漆溶劑、合成樹(shù)脂的縮合劑［2］。TJ 36-79中規(guī)定:居住區(qū)大氣中吡啶的一次最高容許濃度0.08 mg/m3，車間空氣中吡啶的最高容許濃度4 mg/m3。

《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法(第四版)》中測(cè)定大氣中吡啶的方法有巴比妥酸分光光度法和氣相色譜法［3］。分光光度法靈敏度高，選擇性好，但需要使用劇毒的氰化鉀溶液;氣相色譜法具有靈敏、快速、共存物干擾少等特點(diǎn)，但該采樣方式在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)避免激烈震蕩。

閆松等采用GDX-501富集大氣中吡啶類化合物，經(jīng)沸水解吸后解吸液直接注入離子色譜儀，用紫外/可見(jiàn)光檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)定［4］。范苓采用Waters ODS柱分離、紫外檢測(cè)器檢測(cè)，用活性炭采集環(huán)境空氣、甲醇解析，以甲醇-水-KH2PO4為流動(dòng)相測(cè)定空氣中的吡啶［5］。朱仁康等用大口徑彈性石英毛細(xì)管柱分離，氮磷檢測(cè)器檢測(cè)環(huán)境樣品中吡啶［6］。以上研究得到的方法檢出限較高。顧樹(shù)芳等應(yīng)用活性炭管采集空氣中吡啶，熱解吸后，經(jīng)10%FFAP色譜柱分離，氣相色譜氫火焰離子化檢測(cè)器測(cè)定［7］。但熱解析技術(shù)常常用來(lái)測(cè)定小體積樣品，且裝置費(fèi)用較高。

活性炭吸附采集大氣中的有機(jī)污染物技術(shù)成熟，操作方便，適用范圍較廣，對(duì)儀器設(shè)備要求較低［8，9］。該文采用活性炭吸附、二硫化碳解析、氣相色譜FID檢測(cè)器測(cè)定大氣中的吡啶，獲得了滿意結(jié)果。

1 試驗(yàn)

1.1 主要儀器與試劑

Agilent 6890 N型氣相色譜儀(帶FID檢測(cè)器)，美國(guó)Agilent儀器公司;DB-FFAP毛細(xì)管色譜柱(30 m ×0.25 mm × 0.5 μm);活性炭管(內(nèi)裝100 mg活性炭)，北京市勞保所科技發(fā)展有限責(zé)任公司;TWA-300 H+型低流量個(gè)體采樣器，鹽城市科博電子儀器有限公司。

吡啶標(biāo)準(zhǔn)品(色譜純)，天津化學(xué)試劑一廠;9.77 g/L吡啶標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:準(zhǔn)確稱取97.7 mg吡啶標(biāo)準(zhǔn)品于10 mL容量瓶中，用二硫化碳定容至刻度;二硫化碳(色譜純)，美國(guó)TEDIA公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品采集

用橡膠管將活性炭采樣管與采樣器連接，采樣時(shí)采樣管垂直向上，采樣流量為0.5 L/min，采樣時(shí)間為40 min。采樣結(jié)束，將采樣管兩端封閉，于4℃冷藏保存，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。

對(duì)照試驗(yàn):將活性炭管帶到現(xiàn)場(chǎng)，不抽空氣，作空白樣品分析。

1.2.2 樣品前處理

將采過(guò)樣的活性炭倒入10 mL比色管中，加入1.0 mL二硫化碳，封閉后解析30 min，搖勻，解析液供色譜測(cè)定用。

1.2.3 色譜條件

初始柱溫40℃，保持1 min，然后以10℃/min升至120℃;柱流量1.0 mL/min;分流進(jìn)樣，分流比20∶1;進(jìn)樣口溫度200℃;FID檢測(cè)器溫度250℃;進(jìn)樣體積 1 μL。

1.3 定性與定量分析

采用保留時(shí)間定性，峰面積外標(biāo)曲線法定量。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)氣相色譜峰

在上述色譜條件下測(cè)定9.68 mg/L吡啶標(biāo)準(zhǔn)溶液，氣相色譜峰見(jiàn)圖1。

圖1 吡啶氣相色譜峰

由圖1可見(jiàn)，吡啶與二硫化碳分離與響應(yīng)良好。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線與方法檢出限

用二硫化碳將吡啶標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋配制成 0，1.95，4.86，9.68，19.2，46.6，178，367 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，取1.0 μL在上述色譜條件下測(cè)定，以峰面積為縱坐標(biāo)、質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為Y=0.551X－0.309，相關(guān)系數(shù)r=0.999 9。

用該方法對(duì)0.977 mg/L吡啶標(biāo)準(zhǔn)溶液做7次平行測(cè)定，按 MDL=t(n－1，0.99)× s 計(jì)算方法檢出限，式 中:n 為重 復(fù)樣 品 數(shù);t(n－1，0.99)為 置 信 度99%、自由度(n－1)時(shí)的 t值，當(dāng)n=7時(shí)，t值取3.143;s為標(biāo)準(zhǔn)偏差［10］。根據(jù)上式計(jì)算該方法檢出限為0.13 mg/L，當(dāng)采樣體積為20 L時(shí)，最低檢出質(zhì)量濃度為0.007 mg/m3。

2.3 精密度試驗(yàn)

配制3個(gè)質(zhì)量濃度水平的吡啶標(biāo)準(zhǔn)溶液，用該方法平行測(cè)定6次，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 精密度試驗(yàn)結(jié)果

表1結(jié)果表明，3種濃度測(cè)定結(jié)果重復(fù)性較好，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)≤2.0%。

2.4 加標(biāo)回收試驗(yàn)

在活性炭管中加入不同質(zhì)量的吡啶標(biāo)準(zhǔn)溶液，放置30 min至平衡，用該方法測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，3種加標(biāo)濃度的回收率為97.9% ～104%。

2.5 實(shí)際樣品測(cè)定

采集某轄區(qū)內(nèi)某化工廠的空氣與車間廢氣樣品，用該方法測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 實(shí)際樣品測(cè)定結(jié)果

從表3中看出，該方法適用于空氣和廢氣中吡啶的分析。

3 結(jié)語(yǔ)

采用活性炭管采集工作場(chǎng)所空氣和廢氣中的吡啶，用二硫化碳解吸，氣相色譜法測(cè)定。采用保留時(shí)間定性，峰面積外標(biāo)曲線法定量。結(jié)果表明該方法在0～367 mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)r=0.9999。該方法檢出限為0.13 mg/L，當(dāng)采樣體積為20 L時(shí)，最低檢出質(zhì)量濃度為0.007 mg/m3。標(biāo)準(zhǔn)溶液平行測(cè)定的RSD≤2.0%，加標(biāo)回收率為97.9% ～104%。

經(jīng)上述分析，該方法操作簡(jiǎn)便、分析速度快、回收率高、精密度好、對(duì)儀器設(shè)備要求較低，能滿足工作場(chǎng)所空氣和廢氣的監(jiān)測(cè)要求。

［1］ 王箴.化工辭典［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

［2］ 國(guó)家環(huán)境保護(hù)局有毒化學(xué)品管理辦公室化工部北京化工研究院環(huán)境保護(hù)研究所.化學(xué)品毒性、法規(guī)、環(huán)境數(shù)據(jù)手冊(cè)［M］.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1992.

［3］ 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì).空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法［M］.4版.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2004.

［4］ 閆松，申開(kāi)蓮.大氣中芳香胺及吡啶類化合物的離子色譜法測(cè)定［J］.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2000，19(2):32-35.

［5］ 范苓.高效液相色譜法測(cè)定空氣中吡啶［J］.蘇州大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，1999，15(2):81-84.

［6］ 朱仁康，王逸虹，侯定遠(yuǎn)，等.吡啶的氣相色譜法分析［J］.環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2000，12(增刊):39-49.

［7］ 顧樹(shù)芳，于壽進(jìn)，王莉.工作場(chǎng)所空氣中吡啶的熱解吸氣相色譜測(cè)定方法研究［J］.江蘇預(yù)防醫(yī)學(xué)，2010，21(4):55-57.

［8］ 蔡?hào)|倩，顧海東.氣相色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中的1，2-環(huán)氧丙烷［J］.環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2001，13(4):31-32.

［9］ 史永松，顧海東.氣相色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中的環(huán)己酮［J］.環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2002，14(2):29.

［10］ 中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部.HJ 168-2010 環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則［S］.

Measurement of Pyridine in Air by Absorption with Activated Carbon Coupled with Capillary Gas Chromatography

WANG Yan-li1，Zhou Yang2
(1.Tianjin Environmental Monitoring Center，Tianjin 300191，China;2.Tianjin Academy of Environmental Science，Tianjin 300191，China)

The concentration of pyridine in air was absorbed by activated carbon，desorbed by carbon disulfide，separated by capillary，and analyzed by FID.It was identified by the retention time，and quantified by external standard curve of peak area.The result showed that the linear range was from 0 mg/L to 367 mg/L.When sampling volume was 20 L，the minimum detection concentration was 0.007 mg/m3，and the recoveries were from 97.9%to 104%(RSD≤2.0%).

Pyridine;activated carbon;capillary;gas chromatography;air

X831

B

1674-6732(2012)-03-0021-03

10.3969/j.issn.1674-6732.2012.03.005

2011-06-28;

2011-07-28

王艷麗(1981—)，女，工程師，碩士，從事環(huán)境有機(jī)物分析工作。