氣相色譜法測定大氣中二乙烯基苯

孔凡華

(臨沂市環(huán)境監(jiān)測站,山東 臨沂 276001)

氣相色譜法測定大氣中二乙烯基苯

孔凡華

(臨沂市環(huán)境監(jiān)測站,山東 臨沂 276001)

摘要：采用活性炭吸附管采集大氣中的二乙烯基苯，甲醇解吸后用氣相色譜法進(jìn)行測定，內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。二乙烯基苯在一定濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，當(dāng)采樣體積在45L時，大氣中最低檢出質(zhì)量濃度為0.002mg/m3，標(biāo)準(zhǔn)樣品平行測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均<2%。本方法前處理簡便，分離度好，分析精密度和加標(biāo)回收率符合分析測試要求，適用于環(huán)境空氣中二乙烯基苯的含量測定。

關(guān)鍵詞：大氣；氣相色譜法；甲醇；二乙烯基苯

二乙烯基苯為不溶于水的無色液體，可混溶于甲醇、乙醚和二硫化碳等有機(jī)試劑，是一種十分有用的交聯(lián)劑，廣泛用于各種樹脂、合成橡膠和木材加工等工業(yè)上。二乙烯基苯毒性類似于苯乙烯，對眼和上呼吸道粘膜有刺激和麻醉作用，長期接觸會引起阻塞性肺部病變。二乙烯基苯對環(huán)境有嚴(yán)重危害，對水體、土壤和大氣可造成污染，國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)《GBZ2-2002 工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》中，二乙烯基苯時間加權(quán)平均容許濃度為50mg/m3，因此準(zhǔn)確測定大氣中二乙烯基苯的含量具有重要意義。本文采用活性炭吸附管富集大氣樣品，甲醇溶劑解吸活性炭，火焰離子化檢測器測定大氣中二乙烯基苯，方法靈敏度高，檢出限低，可滿足大氣中二乙烯基苯監(jiān)測的要求[1-2]。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要試驗(yàn)儀器和試劑

美國Agilent7890A氣相色譜儀配FID檢測器；內(nèi)裝100/50mg活性炭的溶劑解吸型采樣管；TWA-300型低流量空氣采樣器，流量范圍為0.1～1L/min；2mL樣品瓶；10mL具塞比色管作為溶劑解析管；1000μL移液器、微量注射器，使用前均需用甲醇溶劑清洗；HP-INNOWAX毛細(xì)管色譜柱(30m×0.53mm×1μm)。

二乙烯基苯標(biāo)準(zhǔn)(含量55%)，上海安譜科學(xué)儀器有限公司；色譜純甲醇，Merck公司。在2mL樣品瓶中用1000μL移液器加入997μL甲醇，再加入3μL二乙烯基苯標(biāo)準(zhǔn)(25℃，密度為0.918)，配制濃度為1515mg/L二乙烯基苯標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2色譜條件

進(jìn)樣口溫度200℃；升溫程序，于40℃保持2min，以10℃/min升至90℃，保持2min，以20℃/min升至150℃，保持1min；載氣為高純氮?dú)?，恒?mL/min；分流進(jìn)樣，分流比為10∶1。

1.3樣品采集和前處理

在采樣地點(diǎn)打開活性炭采樣管二端，用橡膠管與空氣采樣器連接垂直向上采集大氣樣品[1]，流量設(shè)置為1.0L/min，采樣時間為45min，在采樣的同時打開另一支活性炭采樣管二端后不采樣作空白樣品。采樣時記錄時間、溫度、大氣壓和風(fēng)速風(fēng)向等氣象參數(shù)。采樣結(jié)束后將活性炭管兩端套上塑料帽置清潔容器內(nèi)運(yùn)輸和保存，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。若不能及時分析，應(yīng)置于4℃冰箱冷藏保存，在7d內(nèi)完成分析。將采過樣的活性炭倒入10mL具塞比色管中加1mL甲醇，封閉后輕輕振搖1min左右，放置30min左右，取1μL解吸液進(jìn)樣測定。

2結(jié)果與討論

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線

在裝有998、995、990、980和970μL甲醇的5只樣品瓶中，用微量注射器加入2、5、10、20和30μL二乙烯基苯標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制濃度為3.03、7.58、15.2、30.3和45.4mg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列。按上述色譜條件取lμL標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)樣分析，以二乙烯基苯峰面積對質(zhì)量濃度作回歸分析。結(jié)果表明在3.03～45.4mg/L內(nèi)線性關(guān)系良好，線性回歸方程Y=0.985X+0.359,相關(guān)系數(shù)r=0.9993。

2.2樣品的測量

將樣品管和樣品空白管按1.3步驟處理后，用測定標(biāo)準(zhǔn)系列的色譜操作條件測定樣品和空白樣品解吸液。以測得樣品的色譜峰面積減去空白樣品的色譜峰面積后，由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出二乙烯基苯的質(zhì)量濃度，再根據(jù)標(biāo)態(tài)下的采樣體積，計(jì)算出大氣中二乙烯基苯的含量。若樣品空白污染物濃度過高，說明樣品在運(yùn)輸和分析過程中受到污染，此批次樣品管應(yīng)廢棄。

2.3標(biāo)準(zhǔn)樣品色譜圖

二乙烯基苯標(biāo)準(zhǔn)中組分較多，為使各樣品得到較好的分離，本文采用分離效果好、通用性高的HP-INNOWAX毛細(xì)管色譜柱，依據(jù)待測物的沸點(diǎn)選用90℃柱溫，在上述色譜條件下測定二乙烯基苯標(biāo)準(zhǔn)樣品。由圖1可知，二乙烯基苯、甲醇和標(biāo)準(zhǔn)液中其他組分分離良好，結(jié)果較為理想。

2.4方法檢出限

配制7個低濃度的二乙烯基苯標(biāo)準(zhǔn)樣品，按上述色譜操作條件進(jìn)行測定，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0286mg/L。按《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》相關(guān)規(guī)定[4]，檢出限按MDL=S·t(n-1,0.99)計(jì)算,當(dāng)n=7時，t值取3.143，二乙烯基苯的方法檢出限為0.09mg/L。在采樣體積為45L的條件下，環(huán)境空氣中二乙烯基苯最低檢出質(zhì)量濃度為0.002mg/m3。

2.5方法精密度

用測定標(biāo)準(zhǔn)系列的操作條件平行測定濃度為4.54mg/L、6.06mg/L和7.58mg/L二乙烯基苯的標(biāo)準(zhǔn)樣品7次，計(jì)算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.51%、1.35%和1.10%，由表1可見本方法精密度良好。

表1　精密度試驗(yàn)　(mg/L)

2.6加標(biāo)回收率

在某企業(yè)附近對環(huán)境空氣進(jìn)行采樣，同時采集3組氣體樣品，每組雙份，一份直接采樣，一份用微量注射器加入一定量的二乙烯基苯標(biāo)準(zhǔn)后采樣，按1.3步驟處理后，在上述色譜條件進(jìn)行測定分析,二乙烯基苯加標(biāo)量分別為4.54mg/L、6.06mg/L和7.58mg/L。用測定標(biāo)準(zhǔn)系列的操作條件測定。由表2可知，企業(yè)附近大氣中未檢出二乙烯基苯的成份，加標(biāo)回收率分別為94.8%、94.2%和96.7%，加標(biāo)回收率符合測試質(zhì)量控制要求。

表2準(zhǔn)確度試驗(yàn)　(mg/L)

3結(jié)論

本文采用活性炭吸附管采集大氣中的二乙烯基苯，用甲醇解吸，用HP-INNOWAX毛細(xì)管色譜柱分離大氣中各有機(jī)物，火焰離子化檢測器進(jìn)行測定。本方法操作簡便、檢出限低、準(zhǔn)確度和靈敏度較好，二乙烯基苯能與其他共存有機(jī)物色譜峰完全分離，適用于大氣中二乙烯基苯的濃度測定。

參考文獻(xiàn)：

[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(xué)出版社，2004.

[2]中國人民共和國環(huán)境保護(hù)部.HJ168-2010環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則[S].

Determination of Divinylbenzene in Air by Gas Chromatography

KONG Fan-hua

(Linyi Environmental Monitoring Station, Linyi Shandong 276001, China)

Abstract：Divinylbenzene in air was tested by gas chromatography and quantified by internal standard curve after being collected using activated carbon adsorption tube and desorbed by methanol. Divinylbenzene demonstrated a good linear relationship in a certain range of concentration when the sampling volume was 45L. The minimum detectable concentration was 0.002mg/m3, and the relative standard deviation of the standard sample parallel was less than 2%. Generally, the method was simple and easy to handle with good separation. Its analysis precision and recovery rate of standard addition could meet the requirements of analysis and testing, which is suitable for the determination of vinyl benzene in air.

Key words：atmosphere；gas chromatography；methanol；divinyl benzene

收稿日期：2015-12-28

作者簡介：孔凡華(1982-)，男，漢族，山東省臨沂市環(huán)境監(jiān)測站，工程師， 從事環(huán)境監(jiān)測工作。

中圖分類號：X83

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1673-9655(2016)04-0104-03