氣相色譜法測定工作場所空氣中乙醇及環(huán)己酮的含量

摘要：本文主要針對工作場所空氣中乙醇及環(huán)己酮檢測方法展開分析，采用氣相色譜法同時測定工作場所空氣中乙醇和環(huán)己酮的含量。以活性炭管采集乙醇和環(huán)己酮空氣樣品，使用二硫化碳解吸，用HP-INNOWAX毛細(xì)管柱分離，氫火焰離子化檢測器FID檢測，得到方法檢出限、回收率和精密度等參數(shù)。本方法具有較好的實用性。

關(guān)鍵詞：氣相色譜法;毛細(xì)管柱;工作場所;乙醇;環(huán)己酮

中圖分類號：X830.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）03-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.03.047

GC determination of ethanol and cyclohexanone in air of workplace

Pan Yilong

（Zhejiang Chengde Detection & Research Co.，Ltd.，Ningbo Zhejiang 315012，China）

Abstract：This article mainly analyzed the detection methods of ethanol and cyclohexanone in the air of the workplace， and used gas chromatography to simultaneously determine the content of ethanol and cyclohexanone in the air of the workplace.Air samples of ethanol and cyclohexanone were collected with an activated carbon tube， desorbed with carbon disulfide， and HP-INNOWAX capillary column was used for separation.The hydrogen flame ionization detector FID was used for determinnation to obtain the parameters such as method detection limit， recovery rate and precision.The method has good practicability.

Key words：Gas chromatography;Capillary column;Workplace;Ethanol;Cyclohexanone

乙醇在常溫常壓下是一種易燃、易揮發(fā)的無色透明液體，具有低毒性，國家尚未制定其檢測方法[1]?！豆ぷ鲌鏊諝庥卸疚镔|(zhì)測定 第84部分：甲醇、丙醇和辛醇》GBZ/T 300.84-2017只適用于甲醇、丙醇和辛醇的濃度的測定，未包括乙醇的測定。國外標(biāo)準(zhǔn)中《分析方法手冊（第四版）》（美國職業(yè)安全與衛(wèi)生研究所）中規(guī)定了工作場所中乙醇的測定，可作為參考標(biāo)準(zhǔn)。

環(huán)己酮常用于油墨和印刷工藝，作為乙酸乙酯、甲苯等溶劑的替代品[2-4]。隨著環(huán)己酮在工業(yè)中和醫(yī)藥等方面的廣泛應(yīng)用，職業(yè)性接觸環(huán)己酮的人群越來越多[4]。《工作場所空氣有毒物質(zhì)測定脂環(huán)酮和芳香族酮類化合物》GBZ/T160.56-2004規(guī)定了工作場所空氣中環(huán)己酮的檢測方法為氣相色譜填充柱法。

在日常檢測工作中，經(jīng)常會遇到工作場所空氣中乙醇和環(huán)己酮同時測定的需求，但對這2種物質(zhì)同時測定的方法，目前國內(nèi)尚未報道。本工作對氣相色譜法同時測定工作場所空氣中乙醇和環(huán)己酮的條件進(jìn)行了研究和探討，建立溶劑解吸-毛細(xì)管柱氣相色譜法同時測定2種物質(zhì)的方法。

1 試驗部分

1.1 實驗儀器

活性炭管（溶劑解吸型）、空氣采樣器（明華MH1200-B型）、微量注射器、氣相色譜儀（安捷倫7890A，配氫火焰離子化檢測器）。

1.2 試劑

解吸液（二硫化碳溶劑）：色譜鑒定無干擾峰。

乙醇和環(huán)己酮儲備溶液：稱取乙醇0.1022g，環(huán)己酮0.1008g于100mL容量瓶（預(yù)加解吸液約20mL）中，并用解吸液稀釋至刻度，配成1022mg/L乙醇，1008mg/L環(huán)己酮標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液。使用時用解吸液稀釋至曲線所需質(zhì)量濃度。

乙醇、環(huán)己酮均為色譜純。

1.3 儀器工作條件

極性毛細(xì)管色譜柱（HP-INNOWAX，30m×0.32mm×0.50μm），載氣氮氣（99.99%），進(jìn)樣口溫度200℃，柱流量1.0mL/min，分流比10：1，F(xiàn)ID檢測器溫度220℃，進(jìn)樣量為1μL;采用程序升溫，初始溫度60℃，保持0min;以20℃/min速率升溫至150℃并保持2min。

1.4 試驗方法

1.4.1 樣品的采集和保存

在采樣點，打開活性炭管兩端，記錄采樣點溫度和大氣壓，以100mL/min流量采集15min空氣樣品，采樣后，立即封閉活性炭管兩端，置清潔容器內(nèi)運輸和保存。

1.4.2 樣品前處理

將采過樣的前后段活性炭分別倒入兩只溶劑解吸瓶中，分別加入1.0mL解吸液，封閉后，解吸30min，不時振搖，解吸液在儀器設(shè)定的工作條件下檢測，用外標(biāo)法進(jìn)行定量。

1.4.3 計算方法

將采樣體積換算成標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，公式如下：

式中：V0為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，L;V為采樣體積的數(shù)值，L;t為采樣點的溫度，℃;P為采樣點的大氣壓，kPa。

各組分濃度的計算：

式中：c為空氣中乙醇、環(huán)己酮濃度，mg/m3;c1、c2為測得前后段解吸液中乙醇、環(huán)己酮的質(zhì)量濃度（減去樣品空白），μg/mL;n1、n2為前后段解吸液的稀釋倍數(shù);V1為解吸液的體積，mL;V0為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，L;D為解吸效率，%。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件的選擇

2.1.1 色譜柱

分離酮類一般選用極性柱，分離醇類極性與非極性柱均可;對比非極性柱HP-1和極性柱HP-INNOWAX，結(jié)果表明，極性柱HP-INNOWAX分離效果較好，保留時間短。試驗選用HP-INNOWAX毛細(xì)管色譜柱（30m×0.32mm×0.50μm）為分離柱，乙醇和環(huán)己酮的色譜圖見圖1。

2.1.2 柱溫和柱流量

柱溫的參數(shù)的確定原則包括待測物全部有效分離和所有組分均能流出色譜柱，分析時間盡量縮短。實驗結(jié)果表明，采用程序升溫的方式，乙醇和環(huán)己酮的分離效果較好，程序升溫參數(shù)見1.3節(jié)。柱流量通過實驗，確定柱流量為1.0mL/min時，分離效果最好，未出現(xiàn)峰型不好，拖尾、待測物分離不好等情況。

2.1.3 進(jìn)樣口條件

考慮各組分沸點，為使各組分充分氣化，進(jìn)行多次試驗，試驗結(jié)果表明：進(jìn)樣口溫度設(shè)置在200℃時，各組分可完全氣化。進(jìn)樣方式對分流與不分流情況分別進(jìn)行了試驗，結(jié)果表明不分流進(jìn)樣時，溶劑峰過高且拖尾，與乙醇的分離度差。通過多次試驗，確定的最佳分流比為10：1。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

在儀器工作條件下，按試驗方法測定乙醇和環(huán)己酮混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，試驗結(jié)果表明：乙醇和環(huán)己酮質(zhì)量濃度在一定范圍內(nèi)與峰面積呈線性關(guān)系。線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限見表1。

配制曲線線性范圍內(nèi)低、中、高3種濃度水平的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，各取1.00mL混合標(biāo)準(zhǔn)溶液加入3根不同的空白活性炭吸附管內(nèi)，以100mL/min流量采集15min的凈化空氣，重復(fù)6次，得到18根加標(biāo)后的活性炭管，分別用解吸液解吸，按試驗方法測定，結(jié)果見表2。

2.4 樣品數(shù)據(jù)分析

2019年4月份對嘉善縣某汽車懸掛燈生產(chǎn)企業(yè)中工作場所空氣進(jìn)行監(jiān)測，該企業(yè)涉及移印和焊錫等工藝。根據(jù)現(xiàn)場采樣點溫度和大氣壓，采樣體積換算成標(biāo)準(zhǔn)采樣體積1.49L。檢測結(jié)果顯示，乙醇濃度為1.35～2.00mg/m3，環(huán)己酮濃度為3.95～4.64mg/m3，能較好的反映作業(yè)場所的污染物濃度。檢測結(jié)果見表3。

3 結(jié)論

本文采用毛細(xì)管氣相色譜法同時測定工作場所空氣中乙醇和環(huán)己酮，兩者分離效果好，操作相對簡便，提高了檢測的效率，同時具有良好的精密度和較高的回收率，可適用于工作場所職業(yè)危害及室內(nèi)環(huán)境檢測等。

參考文獻(xiàn)

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[2]李湘平，周衛(wèi)東.環(huán)己酮生產(chǎn)現(xiàn)狀及下游產(chǎn)業(yè)鏈分析[J].石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2016，32（4）：1-5.

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[4]劉嶺梅.環(huán)己酮市場現(xiàn)狀及應(yīng)用[J].河南化工，2002（1）： 10-11.

收稿日期：2019-12-19

作者簡介：潘意?。?981-），男，漢族，本科學(xué)歷，中級，研究方向為檢測工作與研究。