氣相色譜法測定工作場所空氣中三氯甲烷和三氯乙烷

劉源源

(永州市環(huán)境監(jiān)測站，湖南 永州 425000 )

氣相色譜法測定工作場所空氣中三氯甲烷和三氯乙烷

劉源源

(永州市環(huán)境監(jiān)測站，湖南 永州 425000 )

摘要：建立了用活性炭管吸附工作場所空氣中三氯甲烷和三氯乙烷，乙醇解吸，HP-NNOWAX毛細管色譜柱分離，氫火焰離子化檢測器檢測的方法。在采樣體積為20L的條件下，該方法三氯甲烷和三氯乙烷最低檢出質量濃度為0.01mg/m3。本方法前處理簡便，分離度好，干擾少，分析靈敏度高，能滿足分析要求。

關鍵詞：工作場所空氣；三氯甲烷；三氯乙烷；乙醇；氣相色譜法

三氯甲烷又名氯仿，該物質為有特殊氣味的無色液體，密度為1.50，沸點為61.3℃，在工業(yè)上主要作為有機合成原料，也可用作抗生素、香料、樹脂、橡膠的溶劑和萃取劑。三氯乙烷又名甲基氯仿，是一種不易爆、不易燃的有氣味的無色液體，密度為1.441，沸點為86.7℃，主要用作偏二氯乙烯的原料、樹脂的中間體和農業(yè)上的熏蒸劑等。三氯甲烷和三氯乙烷均有毒，幾乎不溶于水，與乙醇、乙醚、氯苯等有機溶劑互溶，長期接觸會對人體健康造成危害。我國制定了工作場所空氣中的三氯甲烷和三氯乙烷職業(yè)接觸限值，三氯甲烷時間加權平均容許濃度為20mg/m3，三氯乙烷時間加權平均容許濃度為900mg/m3。目前我國還沒有制定空氣中三氯甲烷和三氯乙烷標準測定方法。本文研究同時測定三氯甲烷和三氯乙烷的色譜分離條件，建立了準確快速測定空氣中三氯甲烷和三氯乙烷的氣相色譜測定方法，本方法操作簡便，快速，精密好，準確度高。

1試驗

1.1試驗儀器和試劑

Agilent7890A型氣相色譜儀，具火焰離子化檢測器(FID)；色譜柱為30m×0.53mm×1μm HP-NNOWAX毛細管柱；2mL樣品瓶；10mL溶劑解吸瓶；活性炭管，內裝100mg/50mg活性炭；FDC-1500大氣采樣器，流量范圍0.1～1.5L/min；10μL、25μL微量注射器，使用前需清洗；1000μL移液器；三氯甲烷、三氯乙烷和乙醇均為色譜純，經色譜測定無雜峰。

1.2色譜條件

柱流量4.0ml/min；汽化室溫度220℃；檢測器溫度250℃；空氣流量：300ml/min；氫氣流量40ml/min；載氣為99. 999%高純氮；分流比10∶1；進樣量為1μL。程序升溫：初始40℃，保持1min，20℃/ min至100℃，保持2 min，30℃/ min至160℃，保持1min。

1.3原理

用活性炭采樣管吸附工作場所空氣中三氯甲烷和三氯乙烷，乙醇溶液解吸后注入氣相色譜儀中，經毛細管色譜柱分離，FID檢測器檢測，以保留時間定性、峰面積定量。

1.4樣品采集和前處理

空氣樣品中的有機污染物濃度一般較低，常用活性炭富集濃縮。在采樣現場，打開活性炭采樣管兩端，與空氣采樣進氣口垂直向上連接，以0.5L/min流量采集40min，采樣完畢后將活性炭管兩端套上塑料帽，貯于清潔容器內，做好采樣流量、時間、大氣壓和溫度等氣象參數記錄，同時做樣品空白對照實驗[1]。將采樣后的前后段活性炭分別倒入10mL溶劑解吸瓶中，加1mL乙醇解吸，放置30min并不時振搖，解吸液供測定。

1.5標準儲備液的配制

向2mL樣品瓶中準確移取1mL乙醇，用10μL微量注射器移去4μL，再分別補充加入2mL三氯甲烷和三氯乙烷后混勻，配制標準儲備混合液，三氯甲烷濃度為3000mg/L，三氯乙烷濃度為2882mg/L。

2結果與討論

2.1標準曲線配制和檢出限

用微量注射器分別移取1、3、6、10、15μL三氯甲烷和三氯乙烷標準儲備混合液于2mL樣品瓶中，再分別對應加入999、997、994、990、985μL乙醇，三氯甲烷濃度為3.00、9.00、18.0、30.8、45.0mg/L, 三氯乙烷濃度為2.88、8.65、17.3、28.8、43.2mg/L。參照儀器操作條件將氣相色譜儀調至最佳狀態(tài)，分別取不同濃度標準溶液進樣，測量保留時間及峰面積。以保留時間定性，以峰面積定量。每種濃度測定3次，以峰面積均值對三氯甲烷和三氯乙烷濃度繪制標準曲線，三氯甲烷線性方程為Y=0.784X+4.219,線性相關系數r=0.9997，三氯乙烷線性方程為Y=1.014X+3.247,線性相關系數r=0.9995。

檢出限以3倍噪聲計算，本方法三氯甲烷的檢出限為0.19mg/L，三氯乙烷的檢出限為0.23mg/L[2]，在采樣體積為20L、解吸液體積為1.0mL的條件下，方法三氯甲烷和三氯乙烷的最低檢出濃度均為0.01mg/m3。

2.2樣品的測量

將活性炭樣品管和空白樣品管按1.4步聚解吸后進儀器分析，將測得的樣品峰面積減去空白樣品峰面積后，由標準曲線得樣品中的待測物濃度，再根據采樣體積計算出空氣中三氯甲烷和三氯乙烷的質量濃度。當樣品管中B段樣品測定值大于A段測定值的25%時，應減小采樣體積重新采樣后分析。

2.3色譜圖

根據三氯甲烷和三氯乙烷的極性，在選好的毛細管色譜柱和色譜條件下，取1.0μL三氯甲烷和三氯乙烷標準樣品溶液進行毛細管色譜分析，以保留時間定性，峰面積定量，由圖1可見三氯甲烷和三氯乙烷與乙醇得到很好的分離。

表1　精密度試驗

項目三氯甲烷(含量6.00mg/L)三氯乙烷(含量5.76mg/L)測定值5.74、5.80、5.71、5.68、5.82、5.765.42、5.58、5.51、5.45、5.60、5.49平均值5.755.51RSD/%0.921.29

2.4方法精密度

取2μL三氯甲烷和三氯乙烷標準儲備混合液于998μL乙醇中，進行精密度的測定，重復進樣6次，測定結果的相對標準偏差結果見表1。

2.5加標回收率

在4組活性炭管中加入2、3、4、5μL三氯甲烷和三氯乙烷標準儲備混合液，分別加入1.0mL乙醇解吸液解吸，然后測定加標樣品，計算平均回收率。三氯甲烷的加標回收率為94.0%～96.8%，三氯乙烷的加標回收率為94.4%～97.6%，見表2。

表2　加標回收率試驗 　(mg/L)

2.6樣品穩(wěn)定性試驗

取4組活性炭吸收管，每組3支，每支加入4μL三氯甲烷和三氯乙烷標準儲備混合液，三氯甲烷含量為12μg，三氯乙烷含量為11.5μg，放置于4℃冰箱保存，分別于0、3、5、7d按樣品測試方法測定一組，觀察樣品的穩(wěn)定性。結果顯示，第3d三氯甲烷和三氯乙烷測定結果為11.7μg和11.2μg，三氯甲烷損失2.50%、三氯乙烷損失2.61%；第5d三氯甲烷和三氯乙烷測定結果為11.4μg和10.9μg，三氯甲烷損失5.00%、三氯乙烷損失5.22%；第7d三氯甲烷和三氯乙烷測定結果為11.0μg和10.6μg，三氯甲烷損失8.33%、三氯乙烷損失7.83%。三氯甲烷和三氯乙烷在第7d測得結果損失率均<10%，因此可以認為樣品吸收管在冰箱至少可保存7d。

2.7現場實驗

采用該方法對某企業(yè)使用三氯甲烷和三氯乙烷的工作場所進行定點采樣分析，車間1三氯甲烷和三氯乙烷采樣結果分別為3.45和5.94mg/m3，車間2三氯甲烷和三氯乙烷采樣結果分別為2.17和4.33mg/m3，符合現場情況。

3結論

采用活性炭吸附，乙醇解吸，氣相色譜法測定工作場所空氣中三氯甲烷和三氯乙烷。本文考察了方法的檢出限、精密度和加標回收率等，實驗結果較滿意。實際操作表明，該法操作簡單方便，準確度和精密度高，線性范圍比較寬，最低檢出濃度低，適用于環(huán)境空氣和廢氣中三氯甲烷和三氯乙烷的監(jiān)測。

參考文獻：

[1]國家環(huán)?？偩? 空氣和廢氣監(jiān)測分析方法指南(第四版)[M].北京：中國環(huán)境科學出版，2004.

[2]中國人民共和國環(huán)境保護部.HJ168-2010 環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂技術導則[S].

Determination of Trichloromethane and Trichloroethane in

Office Air by gas chromatography

LIU Yuan-yuan

(Yongzhou Environmental Monitoring Station, Yongzhou Hunan 425000 ,China)

Abstract：Trichloromethane and trichloroethane were absorbed by the activated carbon tube. The desorption process was done using ethanol. Then HP-NNOWAX capillary chromatographic column separation method and hydrogen flame ionization detector were applied. The minimal detection limit was 0.01mg/m3by this method when the sampling volume was 20L. This method is simple with good separating degree and less interference and high sensitivity. It could meet the requirements of analysis.

Key words：office air; trichloromethane; trichloroethane; ethanol; gas chromatography

中圖分類號：X83

文獻標志碼：A

文章編號：1673-9655(2015)04-0109-03

作者簡介：劉源源(1982-)，女，漢族，湖南省永州市環(huán)境監(jiān)測站，本科，工程師，從事環(huán)境監(jiān)測工作。

收稿日期：2014-12-04