曹殿榮
(江蘇省歐薩環(huán)境檢測技術(shù)有限公司,江蘇 南京 210032)
在采用GBZ/T 160.72—2004 國標(biāo)法測定工作場所空氣中苯胺時(shí)存在色譜峰峰形對稱性不佳,標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)性較差的問題。在國標(biāo)法基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),硅膠管采集樣品,采用CP-Sil 8 CB for Amines 胺類專用色譜柱分離等設(shè)計(jì)[1-2],可有效提高空氣中苯胺含量檢測的準(zhǔn)確性。
Agilent7890B 氣相色譜儀,配置火焰離子化檢測器和自動進(jìn)樣器,美國安捷倫公司;CP-Sil 8 CB for Amines 胺類化合物分析專用柱,內(nèi)徑0.32 mm,長度30 m,膜厚1.0 μm,北京飛美斯分析科技公司;Hamilton 微量注射器10 μL 型,上海玉研科學(xué)儀器公司;溶劑解吸型硅膠采樣管,規(guī)格:6 mm×80 mm,華西科創(chuàng)科技公司。苯胺(色譜純)、乙醇(色譜純)、甲醇(色譜純)、二氯甲烷(色譜純),均為國藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑公司。
在室溫為20 ℃下,準(zhǔn)確吸取2.04 mg 苯胺并注入到20 mL 乙醇溶液中,配置成苯胺標(biāo)準(zhǔn)溶液備用。
1.3.1 實(shí)驗(yàn)原理
苯胺采用硅膠采樣管進(jìn)行采集,乙醇解吸后進(jìn)樣,經(jīng)CP-Sil 8 CB for Amines 分析專用柱,采用升溫方式進(jìn)行分離,氫焰離子化檢測器檢測,以保留時(shí)間定性,峰高或峰面積定量。
1.3.2 樣品處理及測定
采過樣的前后硅膠分別倒入溶劑解吸瓶,加入2.0 mL 乙醇,封閉后振搖,振搖時(shí)間設(shè)定為5 min,解吸時(shí)間30 min。搖勻后,0.22 μm 微孔濾膜過濾,自動進(jìn)樣器進(jìn)樣1.0 μL,數(shù)據(jù)處理得到苯胺濃度。
1.3.3 儀器條件
色譜條件,柱溫:在165 ℃狀態(tài)下保持5 min;進(jìn)樣口溫度:250 ℃;檢測器溫度:300 ℃;柱載氣流速:1.5 mL/min;氫氣:30.0 mL/min;空氣:300.0 mL/min;進(jìn)樣量:1.0 μL,分流比10∶1。
采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)服從正態(tài)分布,以X±s 表示,采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn),以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
確定其他實(shí)驗(yàn)條件一致,分別采用FFAP 柱和CP-Sil 8 CB for Amines 胺專用柱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來對苯胺測定進(jìn)行[3-4]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:采用FFAP 柱測定時(shí)苯胺色譜峰峰形對稱性較差,標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)較差;采用CP-Sil 8 CB for Amines 專用色譜柱測定時(shí)苯胺色譜峰峰形較好,峰形對稱性理想,標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)良好。因此,本實(shí)驗(yàn)確定采用CP-Sil 8 CB for Amines 胺專用柱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定。
確定其他實(shí)驗(yàn)條件一致,設(shè)計(jì)有3 種升溫方案,方案一:恒溫165 ℃保持5 min;方案二:程序升溫至65 ℃保持1.5 min 后以15 ℃/min 速度快速升至220 ℃并保持1 min;方案三:程序升溫至80 ℃保持1 min 后以20 ℃/min 速度快速升至220 ℃并保持1.5 min。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:上述3 種實(shí)驗(yàn)方案的分析效果基本上保持一致,為提高實(shí)驗(yàn)效率,本實(shí)驗(yàn)采用方案一即恒溫165℃保持5min 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測。
確定其他實(shí)驗(yàn)條件一致,分別采用乙醇、甲醇、二氯甲烷作為解吸液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[5],實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:采用乙醇作為解吸液時(shí),色譜峰峰形對稱性較好,r=0.999 9,標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系良好,實(shí)驗(yàn)檢出限、解吸效率、精密度均滿足實(shí)驗(yàn)測定要求;當(dāng)采用甲醇、二氯甲烷為解吸液實(shí)驗(yàn)時(shí),分離效果不佳,色譜峰對稱性差,標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系較差,實(shí)驗(yàn)檢出限、解吸效率、精密度均無法滿足實(shí)驗(yàn)檢測要求。本檢測實(shí)驗(yàn)采用乙醇作為解吸液較為合適。
確定其他實(shí)驗(yàn)條件一致,苯胺標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為0、10、50、100、200、500 μg/mL 時(shí),每個(gè)質(zhì)量濃度樣品進(jìn)行3 次實(shí)驗(yàn),得到苯胺標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為y=0.94x-1.59,r=0.999 9。
將氣相色譜儀調(diào)節(jié)至最佳測定狀態(tài),測量其基線噪聲,檢出限為3 倍噪聲所對應(yīng)的待測物濃度,經(jīng)測定檢出限為0.7 μg/ml。定量下限為10 倍噪聲比值對應(yīng)的所對應(yīng)的待測物濃度,經(jīng)測定定量下限為2 μg/mL。最低檢測質(zhì)量濃度和最低定量質(zhì)量濃度分別為0.2、0.7 mg/m3。
取10、100、500 μg/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個(gè)質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行6 次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1 所示。
表1 精密度試驗(yàn)(n=6)
每組6 支,取3 組共18 支溶解液解吸附固體劑管,在每組中分別加入10、200 μg/mL 苯胺,苯胺加入量分別為10.2、51.0、102.0 μg,實(shí)驗(yàn)得到苯胺解吸效率如表2 所示。
表2 解吸效率試驗(yàn)(n=6)
采用本方法與國標(biāo)法分別進(jìn)行9 次測定實(shí)驗(yàn)。本方法和國標(biāo)法的測定平均值分別為36.22 μg/mL±1.16 μg/mL、37.55 μg/mL±0.61 μg/mL,t 值為-1.019,P 值為0.323,兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
對劑解吸氣相色譜儀測定工作場所空氣中苯胺國標(biāo)法進(jìn)行改進(jìn),將FFAP 填充柱替換為CP-Sil 8 CB for Amines 色譜專用柱,通過實(shí)驗(yàn)確定了最優(yōu)色譜分析為恒溫165 ℃保持5 min,通過實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)解吸溶液為乙醇。改進(jìn)后苯胺溶劑解吸氣相色譜儀測定法檢出限、最低檢出濃度低于國標(biāo)測定值,精密度范圍、平均解析效率等各項(xiàng)指標(biāo)均符合檢測要求。