原 雯，王雪玲

（烏魯木齊石化公司研究院，新疆烏魯木齊830019）

毛細(xì)柱氣相色譜法測定中空氣中苯，甲苯等6種芳香烴化合物含量

原 雯，王雪玲

（烏魯木齊石化公司研究院，新疆烏魯木齊830019）

工作場所苯系物是最重要的污染之一，對人身體有較強(qiáng)的危害，本文研究用Clarus550色譜有效分離苯系物，試驗(yàn)建立分析方法，優(yōu)化平衡條件，采用外標(biāo)法定量計算分析結(jié)果。用該法測定了6種芳香烴類化合物，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了各組分的準(zhǔn)確度與精密度，測定值與標(biāo)準(zhǔn)值基本一致，測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2%。

氣相色譜；毛細(xì)管色譜柱；準(zhǔn)確度；精密度

在生產(chǎn)和生活中，我們的身邊有許多隱形的化學(xué)不安全因素，有些是瞬間的，有些是潛在的，如果在人們經(jīng)常工作的地方存在這些危險因素則對人身體的傷害更大，這其中比如芳香烴對人的危害，這種隱形的殺手廣泛存在于家裝防水材料、印刷廠油墨溶劑、油漆中等等，人吸入或皮膚接觸大量苯系物，進(jìn)入體內(nèi)，會引起急性和慢性苯中毒[1]。或?qū)χ袠猩窠?jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生麻痹作用，引起急性中毒。長期接觸苯會對血液造成極大傷害，引起慢性中毒。并且苯可以損害骨髓，使紅血球、白細(xì)胞、血小板數(shù)量減少，使人身體健康受到嚴(yán)重影響[2]。因此，高精度準(zhǔn)確分析空氣中苯系物含量，就成為檢測工作場所環(huán)境質(zhì)量的重中之重。

目前，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室依據(jù)的是GBZ/T160. 42-2007中溶劑解吸氣相色譜法測定空氣中的芳烴，方法需要兩根填充柱及一根毛細(xì)管色譜柱才能完成C9以下芳烴的檢測[3],這種方法在其方法適用范圍內(nèi)可以取得較好的結(jié)果，但是存在分析時間長，且二甲苯不易分離，二次進(jìn)樣、操作復(fù)雜的缺點(diǎn)，并且由于不同操作人員熟練程度不同而造成較大的偶然誤差。

本文主要論述利用PE公司的Clarus550氣相色譜儀，用一根毛細(xì)管色譜柱檢測最低苯0.9μg· mL-1、甲苯1.2μg·mL-1、二甲苯4.3μg·mL-1、乙苯1.8μg·mL-1范圍的工作場所空氣中C9以下苯系物含量。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

Clarus 550型氣相色譜儀（帶氫火焰離子化檢測器，美國珀金埃爾默股份有限公司）；CAP225D型電子天平（感量0.01mg,德國賽多利斯公司）。

苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯、對二甲苯、間二甲苯均為色譜純，天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑公司；

CS（2A.R.天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑公司）。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 色譜條件色譜柱：Elite-WAXETR柱（30m ×0.25mm×0.25μm）；

載氣：高純N（2純度大于99.999）；燃?xì)猓篐235 mL·min-1、空氣350mL·min-1；

流速：2mL·min-1，分流進(jìn)樣，分流比10∶1；

進(jìn)樣口溫度：200℃，檢測器250℃；

進(jìn)樣量：1μL；

程序升溫程序：初始溫度為45℃，保持2min,以6℃·min-1升至85℃，保持10min。

1.3 樣品前處理

將采過樣的活性碳放入溶劑解吸瓶中，加入1.0mL CS2，塞緊管塞，振搖1min，解吸30min。解吸液供測定。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

在10mL容量瓶中加入約5mLCS2，用封口膜將瓶口封入，用微量注射器分別準(zhǔn)確加入10mL苯、甲苯、對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、乙苯（均為色譜純），在天平上精確稱重至0.01mg，用CS2稀釋至刻度，配成870μg·mL-1左右的標(biāo)準(zhǔn)儲備液，將標(biāo)準(zhǔn)儲備液逐級4次4倍稀釋即為標(biāo)準(zhǔn)溶液，待用。

表1 工作曲線標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度級別表Tab.1Working curve of standard solution concentration level table

圖1 程序升溫時標(biāo)準(zhǔn)溶液中各組分色譜圖Fig.1Standard chromatogram of components in the solution when the temperature programmed

2 結(jié)果與討論

2.1 工作曲線的繪制

在選定的色譜操作條件下對各組分進(jìn)行定性和定量，由化學(xué)純試劑先測定出各組分的保留時間，再對各組分進(jìn)行外標(biāo)法定量。根據(jù)TcNavigator工作站定量分析中外標(biāo)法設(shè)定建立校正表，分別調(diào)出6個化合物的信號，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液含量輸入準(zhǔn)確的體積含量，由工作站自動算出其相應(yīng)的校正因子，得到6條校正曲線，這即為分析的工作曲線，每次分析前應(yīng)重新配制標(biāo)準(zhǔn)溶液做工作曲線，或取工作曲線上的兩點(diǎn)進(jìn)行校正，以便得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

表2 以峰面積計工作曲線方程、線性范圍及相關(guān)系數(shù)Tab.2Work in peak area curve of equation,linear range and coefficient of correlation

結(jié)果顯示6種化合物在線性范圍區(qū)間峰面積與濃度有良好的線性關(guān)系。

2.2 方法的準(zhǔn)確度試驗(yàn)

分別取國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心生產(chǎn)的CS2中苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯1.00mg· mL-1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，分別稀釋2倍及10倍，以及國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心生產(chǎn)的CS26種混合苯系物作為待測樣品檢測，進(jìn)行方法準(zhǔn)確度驗(yàn)證。同一樣品重復(fù)測定兩次，根據(jù)已知的工作曲線得到相應(yīng)化合物的濃度。

表3CS2中苯系物準(zhǔn)確度試驗(yàn)數(shù)據(jù)Tab.3Test data benzene series of carbon disulfide accuracy

從表3數(shù)據(jù)看出，選擇不同濃度的3個標(biāo)準(zhǔn)樣品平行測定2次，測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值的相對誤差均較低，證明其結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

2.3 方法的精密度試驗(yàn)

配制在線性范圍內(nèi)的高、中、低3個點(diǎn)的溶液按方法重復(fù)測定，用建立的苯系物方法在Clarus 550上分別進(jìn)行測定，其結(jié)果見表3。

表4CS2中苯系物精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)（高）Tab.4Benzene content（high）of carbon disulfide in the precision test

表5CS2中苯系物精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)（中）Tab.5Benzene content（medium）of carbon disulfide in the precision test

表6CS2中苯系物精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)（低）Tab.6Benzene content（low）of carbon disulfide in the precision test

從表3～5可見，使用單柱毛細(xì)柱氣相色譜測定空氣中苯系物組分含量，數(shù)據(jù)更集中，其結(jié)果相對偏差為0.6%～1.5%，精密度高，說明隨機(jī)誤差小，即由于實(shí)驗(yàn)操作而引起的偏差也就小。

2.4 方法的檢出限試驗(yàn)

用微量注射器各取約為5μL的苯、甲苯、二甲苯、乙苯溶于已加入CS2的10mL容量瓶中，經(jīng)天平稱重后得到各理論含量，取0.3mL混合溶液用CS2稀釋定容至100mL，經(jīng)氣相色譜測試3次后得到苯為0.9μg·mL-1，甲苯1.2μg·mL-1，二甲苯為4.3μg· mL-1，乙苯為1.8μg·mL-1。

表7CS2中苯系物檢出限驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)Tab.7Benzene content of carbon disulfide detection limit inspection test

3 結(jié)語

毛細(xì)管氣相色譜法測定空氣中苯系物是一種快速和準(zhǔn)確的方法，它實(shí)現(xiàn)了一次進(jìn)樣，通過一根強(qiáng)極性色譜柱，使樣品中痕量組分得到分離，分析過程自動化程度強(qiáng)，準(zhǔn)確度高。它使得需要3根色譜柱完成的苯系物分析在一根毛細(xì)管色譜柱上得到了完全分離，采用外標(biāo)法法定量計算分析結(jié)果，具有快速、簡便的優(yōu)點(diǎn)，適合評價分析中大批量樣品的測定，其準(zhǔn)確度差值小于0.5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于2%。

［1］王若蘋.毛細(xì)管氣相色譜分析室內(nèi)空氣中苯系物［J］.環(huán)境污染與防治，2003，6（25）.

［2］成東艷.室內(nèi)空氣中苯系物污染的危害及防治［J］.環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2008.（1）.

［3］GBZ/T 160.42-2007工作場所空氣有毒物質(zhì)測定芳香烴類化合物［S］.

圖1 大青葉揮發(fā)油總離子流圖Fig.1Total ion current of volatgile oil

4 結(jié)論

現(xiàn)代藥理學(xué)研究證明大青葉具有抗菌、抗癌、抗病毒、解熱、抗炎、利膽、抗內(nèi)毒素及增強(qiáng)免疫力等作用[5]，本文首次對大青葉的揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行研究，共鑒定出了30種化學(xué)成分，主要成分為其中主要成分為正二十九烷、棕櫚酸及植酮，其次是11-戊烷-3-基二十一烷、植物醇、鄰苯二甲酸二丁酯。烷烴類化合物常用于液體石蠟、凡士林和石蠟的制造，后者常用于化妝品和醫(yī)藥行業(yè)。棕櫚酸是制造無味氯霉素及各種金屬鹽的原料，其鈉鹽或鉀鹽可用作乳液聚合時的乳化劑，鋁鹽和鋅鹽等用于潤滑劑、涂料、油黑和增塑劑中。植酮具有定香和清淡的特征，廣泛用于調(diào)香，適用于花香型香精的配制，是一種有價值的香料[6]。合成維生素E過程中，植酮經(jīng)反應(yīng)能夠得到是其關(guān)鍵中間體異植物醇[7]。

參考文獻(xiàn)

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［7］黃志喜,王慧辰.萜類香料化學(xué)［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社, 1999.397-398.

Determination of benzene and toluene etc six kinds of aromatic compounds in air by capillary gas chromatography

YUAN Wen，WANG Xue-ling
（ürümqi Petrochemical Research Institute,ürümqi 830019，China）

Benzene in workplace is one of the most serious pollution,and has a strong effect on human body. The benzene was separated by Clarus 550 chromatograph and a analysis method was established.The conditions were optimized;the results were analyzed by external standard method.6 kinds of aromatic hydrocarbons were determined,and the accuracy and precision were testified.The estimated values accord with standard values.The relative standard deviation was less than 2%.

gas chromatography；capillary chromatographic column；accuracy；precision

O657.7；O657.8

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20150327

2014-11-24

原雯（1972-），女,高級工程師,1994年畢業(yè)于河北科技大學(xué)環(huán)境工程系工業(yè)分析專業(yè),本科,烏魯木齊石化公司研究院分析室從事分析檢測工作。