植深曉 李津津 潘錦

(中山市環(huán)境監(jiān)測站，廣東中山 528400)

丙酮和乙酸乙酯是除了芳香烴之外使用較廣的有機溶劑，目前常用的檢測方法主要是活性炭吸附－二硫化碳解吸－氣相色譜法［1］和活性炭吸附－熱解吸－氣相色譜法［2］。本文采用Tenax－TA管吸附空氣樣品，吸附成分通過熱脫附儀加熱后從樣品管上脫附，被冷阱捕集濃縮，再通過快速加熱冷阱使待測樣品瞬間汽化進入帶有氫火焰離子化檢測器 (FID)的氣相色譜儀進行分析。二次解吸技術(shù)極大地提高了檢測的靈敏度，能更準確、可靠、快速得到檢測結(jié)果。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

氣相色譜儀 (Agilent 7820，配FID);CP－Sil 5CB色譜柱 (30 m ×0.32 mm ×0.25 μm);熱脫附儀 (美國Perkin Elmer，Turbo Matvix 350);Tenax－TA樣品管;

丙酮 (色譜純，美國J.T.Baker公司)，乙酸乙酯 (色譜純，美國Fisher Scientific公司)，環(huán)己烷(色譜純，德國Merck公司);

丙酮、乙酸乙酯混合標準溶液:分別取10 μL丙酮、乙酸乙酯到樣品瓶，用環(huán)己烷稀釋至1 mL，得到丙酮為7845 μg/mL、乙酸乙酯為8843 μg/mL的混合標準溶液。

1.2 樣品采集與保存

常溫下，按照樣品管上流量方向與采樣器相連，以100～500 mL/min的流量采集空氣10～20 min。記錄采樣時間、采樣流量、溫度和大氣壓。樣品管采樣后，立即用聚四氟乙烯帽將樣品管兩端密封，避光密閉保存。

1.3 分析條件

熱脫附條件 干吹溫度:40℃;干吹時間:2 min;樣品管脫附溫度:250℃;樣品管脫附時間:3 min;樣品管脫附流量:30 mL/min;捕集阱初始溫度:－30℃;捕集阱脫附溫度:250℃;捕集阱升溫速率:40℃/sec;捕集阱脫附時間:3 min;傳輸線溫度:150℃;閥溫度:150℃。

色譜條件 進樣口溫度:150℃，不分流進樣;檢測器溫度:250℃;載氣流量:氮氣1.0 mL/min;柱溫:初始溫度50℃ (保持5 min)，以6℃/min的速率升到80℃，再以35℃/min的速率升到150℃，再以60℃/min的速率升到210℃ (保持2 min)。

1.4 校準曲線的繪制

用微量注射器分別取適量的標準溶液到樣品管的頂端，用100 mL/min的流量通載氣5 min，迅速取下樣品管，用聚四氟乙烯帽將樣品管兩端密封，得到0.80、1.60、3.20、4.80、6.40、8.0 μg的校準曲線系列樣品管，按照1.3的分析條件進行測定。以保留時間定性，峰面積外標法定量。

1.5 結(jié)果計算

所采空氣樣品中各組分的濃度，按照公式進行計算:

ρ=(W －W0)/Vnd。

式中，ρ為氣體中被測組分濃度 (mg/m3);W為由校準曲線計算的樣品管中被測組分質(zhì)量 (μg);W0為由校準曲線計算的空白管中被測組分的質(zhì)量 (μg);Vnd為標準狀態(tài)下 (101.325 kPa，0℃)的采樣體積 (L)。

2 結(jié)果與討論

2.1 標準譜圖和標準曲線

圖1為目標組分的標準樣品譜圖，丙酮和乙酸乙酯實現(xiàn)完全分離。根據(jù)目標組分質(zhì)量和峰面積進行線性回歸，得到的回歸方程和相關(guān)系數(shù)見表1。由此可見，目標組分在曲線范圍內(nèi)線性良好，滿足定量分析的要求。

圖1 丙酮和乙酸乙酯的標準色譜圖

2.2 方法檢出限

連續(xù)分析7個接近于檢出限濃度的實驗室空白加標樣品，計算其標準偏差SD，計算方法檢出限MDL=3.143×SD。

當采樣體積為1.0 L時，各組分的方法檢出限 (MDL)見表1，并與文獻方法的檢出限進行了比較。結(jié)果表明，由于熱脫附－氣相色譜法采集的氣體全部參與分析并經(jīng)過二級解吸，因此靈敏度與活性炭吸附－二硫化碳解吸/熱解吸－氣相色譜法相比有了很大的提高，檢出限低于0.078 mg/m3，非常適合低濃度樣品的測定。

表1 標準曲線及檢出限 (mg/m3)

2.3 精密度和準確度

在空白樣品管中加入適量的標準溶液，用100 mL/min的氮氣吹5 min配制成平行樣，按照1.3的分析條件進行測定，結(jié)果見表2。目標組分的加標回收率在91.1%～111.6%，相對標準偏差 (RSD)在6.0%以內(nèi)，符合分析要求。

表2 加標回收實驗結(jié)果

2.4 實際樣品分析

采集某企業(yè)廢氣及廠界空氣，按所建立的方法進行測定，樣品譜圖見圖2，測定結(jié)果見表3。結(jié)果表明，在1.3的分析條件下，空氣中共存的各類揮發(fā)性有機物能實現(xiàn)有效的分離，不會造成峰形重疊的現(xiàn)象［3］。因此，可以通過使用一根樣品管采集樣品空氣，熱脫附－氣相色譜法同時檢測有機廢氣中的丙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、對/間二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁酯和十一烷11種揮發(fā)性有機物，方法簡單快速。

圖2 實際樣品譜圖

表3 實際樣品分析結(jié)果 (mg/m3)

3 結(jié)語

試驗結(jié)果表明，熱脫附－毛細管氣相色譜聯(lián)用測定有機廢氣中的丙酮和乙酸乙酯，具有操作簡單、快速，結(jié)果準確、靈敏度高等特點，無溶劑污染，分析結(jié)果理想，該方法也可以同時測定廢氣中的總揮發(fā)性有機物。

［1］陳華宜，劉國平，黃誠，等．工作場所空氣中13種揮發(fā)性有機物的氣相色譜法同時測定［J］．工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病，2009，35(5):303－305．

［2］何彩．空氣中正己烷、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯的氣相色譜同時測定法［J］．職業(yè)與健康，2009，25(21):2276－2278．

［3］潘錦，陳弘麗，植深曉．熱脫附－氣相色譜法測定空氣中的總揮發(fā)性有機化合物研究［J］．環(huán)境科學(xué)與管理，2014，39(3):115－117．