氣相色譜法測(cè)定工業(yè)廢氣中的四氫呋喃

趙雅芳

(江蘇康達(dá)檢測(cè)技術(shù)有限公司，江蘇蘇州215001)

四氫呋喃是一類雜環(huán)有機(jī)化合物。它是最強(qiáng)的極性醚類之一，在化學(xué)反應(yīng)和萃取時(shí)用做一種中等極性的溶劑，特別適用于溶解PVC，聚偏氯乙烯和丁苯胺，廣泛用作表面涂料、防腐涂料、印刷油墨、磁帶和薄膜涂料的溶劑，并用作反應(yīng)溶劑。四氫呋喃是無(wú)色易揮發(fā)液體，有類似乙醚的氣味，溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等多數(shù)有機(jī)溶劑［1］。四氫呋喃有毒有害，在生產(chǎn)和使用過(guò)程中不可避免地會(huì)造成對(duì)人體的損害和對(duì)環(huán)境的污染。四氫呋喃在生產(chǎn)過(guò)程中逸出以蒸汽狀態(tài)存在于空氣中，長(zhǎng)期接觸會(huì)對(duì)人體健康造成不同程度的傷害。

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。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)，建立了活性炭吸附，二硫化碳解吸，毛細(xì)管柱氣相色譜測(cè)定空氣中四氫呋喃的方法。該法操作簡(jiǎn)單方便，提高了解吸效率和精密度，線性范圍比較寬，最低檢出濃度低，適用于環(huán)境空氣和廢氣監(jiān)測(cè)。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)儀器和試劑

氣相色譜儀，Agilent6890N，具火焰離子化檢測(cè)器，美國(guó)Agilent儀器公司;DB－200毛細(xì)管色譜柱 (30m×0.53mm×1μm)。

2ml安捷倫螺紋口樣品瓶;10ml溶劑解吸瓶活性炭吸附采樣管 (內(nèi)裝100mg活性炭)，北京市勞保所科技發(fā)展有限公司;KB－120TSP大氣采樣器，青島嶗山電子儀器實(shí)驗(yàn)所。

二硫化碳、四氫呋喃 (均為色譜純)。

安捷倫微量注射器10μl、25μl，1000μl移液器。

1.2 色譜條件

初始溫度50℃，保持1min，然后以10℃/min升至100℃;進(jìn)樣口溫度:200℃;檢測(cè)器溫度:250℃;載氣為高純氮?dú)饬髁?2.0ml/min分流進(jìn)樣，分流比為20∶1，進(jìn)樣量為1μl。

1.3 樣品采集和前處理

環(huán)境空氣樣品中的四氫呋喃濃度一般較低，常需用活性炭吸附采樣管進(jìn)行富集濃縮。用橡膠管將活性炭采樣管與采樣器連接，進(jìn)行環(huán)境空氣樣品的采集，采樣流量為0.5ml/min，采樣時(shí)間為40min。同時(shí)將活性炭帶到現(xiàn)場(chǎng)，打開(kāi)不抽空氣，作空白樣品分析。采樣后將活性炭管兩端套上塑料帽，帶回實(shí)驗(yàn)室分析［2］。將上述采過(guò)樣的活性炭倒入10ml具塞比色管中，加1ml二硫化碳，塞緊管塞，放置30min并不時(shí)振搖，解析液供色譜測(cè)定用，在與校準(zhǔn)曲線相同條件下進(jìn)樣分離測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 校準(zhǔn)曲線配制

用1000μl移液器移取1000μl二硫化碳到螺紋口樣品瓶中，用10μl微量注射器移去2μl，再補(bǔ)充加入2μl四氫呋喃，配制成標(biāo)準(zhǔn)貯備液，濃度分別這1780mg/L。用1000μl移液器移取1000μl二硫化碳到螺紋口樣品瓶中，用25μl微量注射器分別移去3、5、10、15、20μl，再補(bǔ)充加入相同量的四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)貯備液，以四氫呋喃保留時(shí)間定性，色譜峰面積外標(biāo)曲線法定量進(jìn)行線性回歸，實(shí)驗(yàn)測(cè)得四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)曲線5.34～35.6mg/L呈直線，相關(guān)系數(shù)r=0.9998，回歸方程Y=0.880X+0.901。

2.2 樣品測(cè)定

用測(cè)定校準(zhǔn)曲線的操作條件，測(cè)定樣品和空白樣品，測(cè)定樣品的峰面積減去空白樣品的峰面積后，由標(biāo)準(zhǔn)曲線得出四氫呋喃的樣品濃度，保留時(shí)間為定性指標(biāo)。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)氣相色譜峰

在上述色譜條件下測(cè)定8.90mg/L四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)溶液，氣相色譜峰見(jiàn)圖1。

由圖1可見(jiàn)，四氫呋喃和二硫化碳分離與響應(yīng)良好。

2.4 檢出限的測(cè)定

用該方法對(duì)1.78 mg/L四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)溶液做7次平行測(cè)定，按 MDL=t(n－1，0.99)×s計(jì)算檢出限，式中 (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［3］。根據(jù)上式計(jì)算該方法檢出限為0.11mg/L，在采樣體積為20L的條件下，四氫呋喃最低檢出質(zhì)量濃度為0.006mg/m3。

2.5 精密度和準(zhǔn)確度

取10個(gè)空白活性炭管，分成2組，向第一組5個(gè)活性炭管中依次加入3μl的四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)中間溶液，向第二組5個(gè)活性炭管中依次加入5μl的四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)中間溶液，最后再按1.3進(jìn)行樣品處理后進(jìn)入色譜柱測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可見(jiàn)，兩種濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定的結(jié)果重現(xiàn)性較好，四氫呋喃相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍＜8%，四氫呋喃加標(biāo)回收率為95.5% ～103.4%，因此該方法精密度和準(zhǔn)確度均符合分析測(cè)試質(zhì)量控制要求。

表1 四氫呋喃精密度與回收率的測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)論

應(yīng)用活性炭采集廢氣中的四氫呋喃，用二硫化碳解吸，氣相色譜法測(cè)定。采用保留時(shí)間定性，色譜峰面積外標(biāo)曲線法定量。結(jié)果表明該方法線性關(guān)系良好，且回收率高，精密度好，檢出限為0.11mg/L，當(dāng)采樣體積為20L時(shí)，最低檢出質(zhì)量濃度為0.006mg/m3。

經(jīng)上述分析，該法操作簡(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)所空氣和廢氣中的四氫呋喃的監(jiān)測(cè)要求。

［1］韓志輝，付勝，余克平.頂空固相微萃?。瓪庀嗌V法測(cè)定水中四氫呋喃的研究 ［J］.工業(yè)水處理，2011，31(1):68－70.

［2］國(guó)家環(huán)?？偩?空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法指南 (第四版)［M］.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2004.

［3］HJ168－2010，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］.