項(xiàng)應(yīng)龍，何昆晏

(寧波譜尼測(cè)試技術(shù)有限公司，浙江 寧波 315040)

0 前言

近年來(lái)，異戊橡膠應(yīng)用日漸廣泛，異戊烯催化脫氫法是生產(chǎn)異戊橡膠單體—異戊二烯的主要工業(yè)方法之一，該工藝會(huì)對(duì)周圍環(huán)境空氣造成污染，而且異戊烯、異戊二烯的蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)[1]。加強(qiáng)對(duì)環(huán)境空氣中異戊烯和異戊二烯的檢測(cè)對(duì)環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)企業(yè)都是至關(guān)重要的，而目前相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)環(huán)境空氣中異戊烯和異戊二烯的檢測(cè)還沒(méi)有做出規(guī)定。本文提出一種采用活性炭吸附，二硫化碳解吸的檢測(cè)方法，為開(kāi)展空氣中烯烴類物質(zhì)的測(cè)定提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

島津GC2010P Plus 氣相色譜儀；FID 檢測(cè)器（島津制作所）；活性炭管（溶劑解吸型，內(nèi)裝100 mg/50 mg 活性炭）；QC-2 空氣采樣器（北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所）；溶劑解吸瓶（2 mL）；微量注射器（10 μL）。二硫化碳，色譜鑒定無(wú)干擾雜峰；異戊烯、異戊二烯均為分析純。

1.2 樣品的采集

將活性炭吸附采樣管的兩頭封端打開(kāi)，連接到采樣氣路中（裝有100 mg 活性炭的一端為氣體入口），以0.2 L/min 的流量采集2 L 氣體[2]。采樣后，用膠帽密封采樣管兩端，送實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。

對(duì)照樣品：將活性炭管帶至采樣點(diǎn)，除不連接空氣采樣器采集空氣樣品外，其余操作同樣品，作為樣品的空白對(duì)照[3]。

1.3 樣品的測(cè)定

將采樣后的前后段活性炭分別倒入溶劑解吸瓶中，加入1.0 mL 二硫化碳，封閉后，振搖1 min，解吸30 min，解吸液供上機(jī)測(cè)定。

1.4 色譜條件

DB-1 毛細(xì)管色譜柱（50 m×0.32 mm，1.0 μm），汽化室溫度120 ℃，檢測(cè)器溫度200 ℃，柱溫：恒溫40 ℃，保持10 min，載氣流速1.5 mL/min，進(jìn)樣量1.0 μL。

1.5 定性、定量方法

以保留時(shí)間定性，峰面積外標(biāo)法定量，在本實(shí)驗(yàn)條件下，異戊烯的保留時(shí)間為4.79 min，異戊二烯的保留時(shí)間為5.07 min。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的配制

準(zhǔn)確稱取異戊烯0.0495 g、異戊二烯0.0500 g于50 mL 容量瓶（預(yù)加二硫化碳約45 mL）中，并立即用二硫化碳稀釋至標(biāo)線，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的濃度，異戊烯為990 mg/L、異戊二烯為1000 mg/L。

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液用二硫化碳逐級(jí)稀釋配制成如下質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列（單位：mg/L）。

異戊烯：5.0，19.8，99.0，297.0，693.0

異戊二烯：5.0，20.0，100.0，300.0，700.0

各進(jìn)樣1.0 μL，在此范圍內(nèi)進(jìn)樣量與峰面積之間呈線性關(guān)系，異戊烯的相關(guān)系數(shù)為0.9999，異戊二烯的相關(guān)系數(shù)為0.9999。

2.2 分析條件的摸索和優(yōu)化

根據(jù)異戊烯、異戊二烯的物理化學(xué)性質(zhì)，首先用二氯甲烷做解吸液，DB-FFAP 毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）進(jìn)行分離，發(fā)現(xiàn)異戊烯和異戊二烯不能實(shí)現(xiàn)分離，二氯甲烷溶劑峰拖尾嚴(yán)重。為了達(dá)到理想的分離效果，通過(guò)反復(fù)摸索和試驗(yàn)，最終找到合適的分析條件：采用二硫化碳做解吸液，DB-1 毛細(xì)管色譜柱（50 m×0.32 mm，1.0 μm）分離，柱溫為40 ℃恒溫，試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1 異戊烯與異戊二烯的分離色譜圖Fig.1 The chromatogram of isopentenyl and isoprene

2.3 采樣吸附效率試驗(yàn)

以相對(duì)比較法進(jìn)行采樣效率試驗(yàn)，在2 L 氣袋中配制一定質(zhì)量濃度的異戊烯與異戊二烯的混合氣體，串聯(lián)兩支采樣管，第一支采樣管連接氣袋，第二支采樣管連接采樣器，按“2.2 項(xiàng)”進(jìn)行樣品的采集和測(cè)定[4]。每天進(jìn)行1 次測(cè)定，共進(jìn)行6 次。結(jié)果表明，第二支采樣管均未檢出目標(biāo)組分，表明第一支采樣管的采樣效率已達(dá)100%，用一支采樣管已能滿足測(cè)定要求，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 活性炭采樣管的采樣吸附效率Tab.1 The sampling efficiency of activated carbon sampling tube

2.4 方法的最低檢測(cè)限

配制異戊烯和異戊二烯的混合溶液，濃度均為0.50 mol/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液代替試劑空白樣品，進(jìn)行方法檢測(cè)限的測(cè)定，用微量進(jìn)樣針加入1 μL的上述標(biāo)準(zhǔn)溶液至活性炭管中，每次配制一對(duì)平行樣品，每天進(jìn)行1 次測(cè)定，共進(jìn)行6 次全程序測(cè)定，6 次平行測(cè)定的批內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差Swb，異戊烯為0.016 μg，異戊二烯為0.022 μg，以2×t0.05×Swb的積作為方法的最低檢測(cè)限，當(dāng)采樣體積為2 L 時(shí)，方法的最低檢測(cè)限，異戊烯為0.04 mg/m3，異戊二烯為0.06 mg/m3。

2.5 方法的精密度和回收率

取18 支活性炭管，分為3 組，每組6 支，第一組添加異戊烯和異戊二烯各20 μg，第二組各加入100 μg，第三組各加入350 μg。以0.2 L/min 的流量采集10 min 室外環(huán)境空氣，采樣結(jié)束后，分別用二硫化碳解吸，按試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 方法的精密度和回收率（n=6）Tab.2 Precision and recovery

由表2 結(jié)果可見(jiàn)，方法的精密度、回收率均較好，可用于職業(yè)衛(wèi)生檢測(cè)和環(huán)境空氣中微量異戊烯、異戊二烯的測(cè)定，若通過(guò)驗(yàn)證，本方法也可用于其它烯烴類的測(cè)定。

3 結(jié)論

采用活性炭吸附，二硫化碳解吸的氣相色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中異戊烯、異戊二烯，異戊烯的回收率為87.6%～105.2%，RSD 為2.1%～8.2%，異戊二烯的回收率為86.1%～105.1%，RSD 為4.2%～8.5%。當(dāng)采樣體積為2 L 時(shí)，異戊烯最低檢測(cè)限為0.04 mg/m3，異戊二烯最低檢測(cè)限為0.06 mg/m3。方法的精密度、回收率均較好，可用于職業(yè)衛(wèi)生檢測(cè)和環(huán)境空氣中微量異戊烯、異戊二烯的測(cè)定，若通過(guò)驗(yàn)證，本方法也可用于其它烯烴類的測(cè)定。

[1]王箴.化工詞典[M].第4 版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

[2]GBZ/T 160.39-2007,工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定 烯烴類化合物[S].

[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》編寫(xiě)組.空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法[M].第4 版增補(bǔ)版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2007.

[4]李中華,廖靈靈,何潔穎,等.活性炭管中多種有機(jī)組分解吸效率的同時(shí)測(cè)定[J].職業(yè)衛(wèi)生與病傷，2011,26(1):37-39.