氣相色譜法同時測定空氣中乙二醇和異丙醇

韓　英，黃瑾璟

(紹興市環(huán)境監(jiān)測中心站，浙江　紹興　312000)

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氣相色譜法同時測定空氣中乙二醇和異丙醇

韓英，黃瑾璟

(紹興市環(huán)境監(jiān)測中心站，浙江紹興312000)

建立了溶劑解吸氣相色譜法同時測定工作場所空氣中乙二醇和異丙醇含量的方法。采用活性碳管同時采集空氣和廢氣中的乙二醇和異丙醇，甲醇超聲解吸后用氣相色譜法分離測定。在優(yōu)化的解吸方法下考察了方法的最低檢出濃度，精密度和回收率。該方法不僅靈敏度、精密度、準確度好，更減少了采樣和實驗室分析人員的工作量，節(jié)約了有機溶劑的消耗，值得推廣和應用。

空氣和廢氣；乙二醇；異丙醇；氣相色譜法

乙二醇和異丙醇均為常見的化工產(chǎn)品和原料，若人體長期接觸，會對中樞神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、腎臟產(chǎn)生毒害。排放至大氣中異丙醇更是一種光化學氧化劑，會導致光化學煙霧的產(chǎn)生，危害人的身體健康和植物生長[1]。我國推薦性職業(yè)衛(wèi)生標準GBZ/T 160.48-2007給出了多種醇類的測定方法[2]，但是該方法中乙二醇和異丙醇需單獨采樣、解吸和分析。近年來，對環(huán)境空氣和廢氣中的乙二醇和異丙醇檢測方法的改進已有相關(guān)的報道[3-5]，但都局限于單獨檢測。對這兩種物質(zhì)進行同時采集和檢測的研究還未見報道。本文介紹了一種簡便有效的能同時采集和測定這兩種醇類物質(zhì)的分析方法，該方法前處理簡單，靈敏度和回收率能滿足監(jiān)測工作要求。

1　實　驗

1.1儀器和試劑

Agilent7890B氣相色譜儀帶FID檢測器，安捷倫；色譜柱(HP-INNOWAX毛細管色譜柱30 m×0.32 mm×0.25 μm)，安捷倫；嶗應2020空氣采樣器，青島嶗應環(huán)?？萍加邢薰?；KQ-800KDE超聲儀，昆山超聲儀器有限公司。

甲醇(色譜純)，賽默飛世爾科技有限公司；乙二醇標液(2 mg/mL)，百靈威；異丙醇標準樣品(25 mg)，百靈威。

1.2色譜條件

柱箱溫度：起始溫度60℃，以10℃/min速度升至200℃；柱流量：以高純氮氣為載氣，流速為1.8 mL/min；進樣口溫度：220℃；進樣方式：不分流進樣；檢測器溫度：270℃，氫氣流量40 mL/min，空氣流量400 mL/ min；尾吹氣：15 mL/min；進樣量：1 μL

1.3樣品采集和測定

1.3.1樣品采集

用硅橡膠管將活性炭采樣管與采樣器連接。環(huán)境空氣采樣時將采樣管垂直向上進行采樣，采樣流量設為0.5 L/min。環(huán)境空氣采樣60～90 min；污染源廢氣采樣15～20 min。同時將空白活性炭采樣管帶到現(xiàn)場，打開不抽空氣，作空白樣品分析。采樣后將活性炭管兩端套上塑料帽，帶回實驗室分析，4℃ 冷藏保存。

1.3.2校準曲線繪制

在25 mg異丙醇標準樣品中準確加入10 mL甲醇定容，配制成2.5 mg/mL的異丙醇儲備液。再取一定量的異丙醇儲備液和乙二醇標準溶液，以甲醇作溶劑，配制濃度為0.01～0.2 mg/mL的標準系列工作溶液，在1.2色譜條件下進樣分析，每個濃度重復測定兩次，繪制濃度-峰面積均值校準曲線。

1.3.3樣品測定

將采過樣的活性炭管前后段分別轉(zhuǎn)移到5 mL樣品解析瓶中，加1.0 mL甲醇，塞緊管塞，超聲解吸3 min，放置40 min，解析液供測定。同時分析現(xiàn)場空白樣品。

2　結(jié)果與討論

2.1前處理方法的改進

2.1.1解吸溶劑的選擇

根據(jù)相似相溶原理，解吸時為獲得較理想的解吸率，通常選用與被解吸物質(zhì)極性相似的解吸溶劑。乙二醇、異丙醇的極性參數(shù)為6.9和4.3。本次實驗中我們選用實驗室常見的與這兩種物質(zhì)極性接近的甲醇和丙酮進行解吸效率試驗(極性參數(shù)甲醇：6.6，丙酮：5.4)。在6支活性炭管前段中分別加入0.1 mg 乙二醇和異丙醇，放置過夜后加入不同的解吸溶劑按1.3.3方法前處理，經(jīng)測定采用甲醇為解吸溶劑的兩種物質(zhì)的平均解吸效率分別為102.3%、94.6%；采用丙酮為解吸溶劑的兩種物質(zhì)的平均解吸效率為86.5%、88.9%。結(jié)果表明選用甲醇為解吸溶劑時解吸效率較高。

2.1.2解吸條件的優(yōu)化

在12 支活性炭管中分別加入乙二醇和異丙醇各0.1 mg，放置過夜后加入1 mL甲醇解吸。取其中9個上述樣品定為組1，密閉超聲3 min后分別放置20 min,40 min,60 min，每個時間段解吸3個樣品；另取3個樣品定為組2，振搖3 min后放置40 min，取解析液供測定。各組樣品的平均解吸效率見表1。從表2中可以看出超聲法較振搖法更有利于樣品的解吸。當解吸時間大于40 min后增加解吸時間解吸效率并沒有顯著提高。因此，優(yōu)化后的解吸條件為密閉超聲3 min，靜置40 min。

表1　不同解吸方法兩種物質(zhì)的解吸效率

2.2校準曲線和檢出限

按照1.3.2校準曲線的繪制方法，配置濃度為10，20，40，80，120，160 μg/mL的標準系列工作溶液，繪制標準曲線。在1.2色譜條件下，各組分均能得到有效的分離，其保留時間、線性方程和線性相關(guān)系數(shù)見表2。

表2　保留時間、線性方程和線性相關(guān)系數(shù)

取7支活性炭管分別加入0.01 mg的異丙醇和乙二醇，作為檢出限的測試樣品。按照1.3.3的方法連續(xù)測定這7個平行樣。測定結(jié)果見表3。檢出限按標準偏差的3.143倍計算，異丙醇的檢出限為0.66 μg/mL，最低檢出濃度為0.09 mg/m3(以采集7.5 L 空氣樣品計)；乙二醇的檢出限為1.19 μg/mL，最低檢出濃度為0.16 mg/m3，相比于國標GBZ/T 160.48-2007推薦方法的最低檢測濃度，本法的靈敏度大大提高。

表3　7次平行測定結(jié)果

2.3精密度和回收率

取空白樣品10個，按表4所示量加入異丙醇和乙二醇，每個水平進行5次平行測定，計算樣品回收率和相對標準偏差，測定結(jié)果見表4。異丙醇的回收率為81%～92%,精密度為2.3%～4.8%；乙二醇的回收率為88%～98%，的精密度為1.6%～4.2%。

表4　加標回收和精密度測定結(jié)果(n=5)

3　結(jié)　論

本文研究建立了溶劑解吸氣相色譜法同時測定工作場所空氣中乙二醇和異丙醇含量的方法，優(yōu)化了前處理方法，提高了解吸效率。重點考察了方法的檢出限、精密度、回收率，實驗結(jié)果較為滿意。乙二醇和異丙醇的同時測定降低了解吸溶劑的消耗量，減少了實驗室分析人員的工作量，值得推廣和應用。

[1]肖學喜，何桂英，雷迅，等.氣相色譜法測定工業(yè)廢氣中的異丙醇[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2012,28(6):58-60.

[2]中華人民共和國衛(wèi)生部.GBZ/T 160.48-2007 工作場所空氣有毒物質(zhì)測定：醇類化合物[S].中國標準出版社，2007.

[3]趙忠林，王翔，郭盈，等.溶劑解吸-氣相色譜法測定工作場所空氣中乙二醇的改進[J].職業(yè)衛(wèi)生與應急救援,2012,30(4):216-219.

[4]李行方，尹江偉，付斌，等.溶劑解吸-氣相色譜法測定工作場所空氣中異丙醇方法改進[J].中國職業(yè)醫(yī)學,2015,42(3):311-313.

[5]申華杰.毛細管氣相色譜法測定工業(yè)廢氣中的乙二醇[J].污染防治技術(shù)，2013,26(5):60-61.

Determination Method for Ethylene Glycol and Isopropyl Alcohol Simultaneously in the Air of Workplace by Gas Chromatography

HAN Ying,HUANG Jin-jing

(Environmental Monitor Station of Shaoxing,Zhejiang Shaoxing 312000,China)

A method for determination of ethylene glycol and isopropanol simultaneously in the air of workplace by gas chromatography was established.The ethylene glycol and isopropyl alcohol in air and industrial waster gas was adsorbed by activated carbon adsorption tube,then desorbed by methanol and put into GC to be separated and detected.The detection limits,precision and recovery were investigated in the optimized desorption conditions.The method can provide high sensitivity,good precision and accuracy.Moreover,it can reduce workload of laboratory staffs and saves organic reagents,deserves promotion and application.

air and industrial waster gas; ethylene glycol; isopropanol; gas chromatography

韓英(1982-)，女，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測。

X831

A

1001-9677(2016)06-0109-02