论文部分内容阅读
摘 要 本方法主要研究用气相色谱法同时测定工作场所空气中正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯的方法。方法选取合适的色谱条件，采用氢火焰离子化检测器测定。结果实验表明该法的最低检出浓度为0.10～0.8 mg/m3，解析效率为95.0%～99.8%，相对标准偏差小于1.5%，并且操作简便，分离效果、线性良好。该方法为职业卫生检测人员缩短了检测时间，减小了劳动强度，提高了劳动生产率。
关键词 气相色谱法；同时测定；正己烷；三氯乙烯；四氯乙烯
中图分类号：R134 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0040-02
正己烷为低毒有微弱特殊性气味的无色液体，通过呼吸道、皮肤等途径进入人体。三氯乙烯、四氯乙烯是一种无色液体，具有刺激和麻醉作用。在工艺上三种物质广泛作为溶剂以及清洗剂。在职业卫生检测过程中，需要分别采样、解析测定[1，2]。为了减少检测人员的劳动强度，提高工作效率，我们根据采样收集器具、检测仪器确定了符合职业卫生检测的一种活性碳管同时采样，气相色谱法同时测定[3，4]三种物质的方法。
本实验采用内装100mg/50mg活性碳的活性碳管，采用200 mL/min，流量采集15分钟，用二硫化碳进行解析，气相色谱法测定。
1 材料与方法
1.1 仪器设备
岛津2014C气相色谱仪，FID检测器，配有AOC-20i自动进样器 Wondacap 5 30 m×0.25 μm×0.32 mm。
1.2 主要试剂及标准物质
二硫化碳：分析纯；
二硫化碳中正己烷标准溶液：浓度为1200 μg/mL，批号14081922。
甲醇中三氯乙烯标准溶液：浓度为1000 μg/mL，批号432705。
甲醇中四氯乙烯标准溶液：浓度为1000 μg/mL，批号432805。
1.3 样品测定
将采过样的活性碳前后段活性炭分别倒入溶剂解析瓶中，各加入1.00 mL二硫化碳，封闭后振摇2 min后，超声提取3 min，解析30min供测定，进样量为1.0 μL。
2 结果讨论与分析
2.1 色谱条件
进样口温度：180℃；检测器：FID 检测器温度：200℃；氢气流量：40 mL/min；空气流量：400 mL/min；柱流量：1.0 mL/min；尾吹：3 mL/min 分流比：10 柱温：50℃保持2 min，以10℃/min速率升温到120℃。
2.2 标准曲线的配制
分别从正己烷标准溶液中用微量移液器量取40 μL，100 μL，200 μL，300 μL，600 μL，分别从三氯乙烯标准溶液中用微量移液器量取三氯乙烯50 μL，100 μL，200 μL，250 μL，400 μL，分别从四氯乙烯标准溶液中用微量移液器量取四氯乙烯50 μL，100 μL，200 μL，500 μL，800 μL，分别加入到5个2 mL容量瓶中，用二硫化碳稀释至刻度，摇匀。测定得到校准曲线方程。进样量为1.0 μL。以浓度为纵坐标，峰面积为横坐标绘制标准曲线。见表1。
表1 正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯标准系列浓度表
名称 保留
时间 浓度1
（μg/mL） 浓度2
（μg/mL） 浓度2
（μg/mL） 浓度4
（μg/mL） 浓度5
（μg/mL）
正己烷 3.770 24 60 120 180 360
三氯乙烯 4.680 25 50 100 125 200
四氯乙烯 6.350 25 50 100 250 400
正己烷的校准曲线方程：
正己烷的校准曲线方程：f（x）=9.69×10-4+0.88 线性相关性：0.9997；
三氯乙烯的校准曲线方程：f（x）=4.67×10-3+2.23线性相关性：0.9999；
四氯乙烯的校准曲线方程：f（x）=5.50×10-3+3.34线性相关性：0.9998。
分离效果图谱：
表2 正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯分离效果峰表
组分名 保留时间 理论塔板数 拖尾因子 分离因子
正己烷 3.772 60195 1.212 0.0
三氯乙烯 4.697 95723 1.165 0.0
四氯乙烯 6.357 160183 1.325 2.793
2.3 解析效率的测定
取3根活性碳管，分别在3根活性碳管的前段加入正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯上述标准溶液2 μL，5 μL，10 μL，用60 mL的氮气吹扫10 min，解析、测定方法同样品。
表3 正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯在活性炭管中的解析效率
组分 加入体积 加入量（μg） 实测量（μg） 解析效率，%
正
己
烷 2μL 2.40 2.35 97.9
5μL 6.00 5.92 98.7
10μL 12.00 11.96 99.7
三氯乙烯 2μL 2.00 1.90 95.0
5μL 5.00 4.94 98.8
10μL 10.00 9.96 99.6
四氯乙烯 2μL 2.00 1.92 96.0
5μL 5.00 4.94 98.8
10μL 10.00 9.98 99.8 由解析效率表明上述的解析方法符合职业卫生标准，二硫化碳的解析效果良好。
2.4 精密度和检出限
取购置中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所生产的活性炭管中的质控样品，正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯样品证书信息见表4。
表4 正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯样品证书信息
正己烷 三氯乙烯 四氯乙烯
批号 501 121 103
编号 ZK006 ZK010 ZK017-1
浓度（μg） 268 128 120
不确定度（μg） 12 12 12
各质控样品连续测定7次，计算出相对标准偏差，并用二倍噪声对应的量计算出各组分的检出限。
表5 正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯相对标准偏差和检出限
正己烷 三氯乙烯 四氯乙烯
1 260.7 124.6 118.9
2 262.1 125.3 117.5
3 259.6 124.0 117.0
4 261.3 125.9 118.7
5 261.7 123.6 117.9
6 260.8 125.6 117.5
7 263.9 126.0 118.5
相对标准偏差RSD（%）
各组分的检出限（μg/mL） 0.52 0.76 0.60
0.15 0.9 1.15
当采样量为1.5 L时，各种组分的最小检出浓度分别为：正己烷0.10 mg/m3，三氯乙烯0.6 mg/m3，四氯乙烯0.8 mg/m3。
3 结论
本文采用气相色谱法，WondaCAP5色谱柱，氢火焰离子化检测器，同测定工作场所空气中环己烷、三氯乙烯、四氯乙烯，用二硫化碳解析30 min，并用超声提取的方法，使得解析效率高；通过调节色谱条件能够达到三种组分分离的效果，并且精密度良好；最小检出浓度符合职业卫生检测标准的要求；缩短了采样时间，提高了劳动效率，降低了劳动强度。
参考文献
[1]陈利平，张子群，吴邦华.工作场所空气有毒物质测定烷烃类化合物 GBZ/T160.38-2007[S].
[2 季永平，宋景平，等.工作场所空气中卤代不饱和烃类化合物的测定方法 GBZ/T160.46-2004[S]
[3]杜宏，孔玉梅，王平，杜广玉.气相色谱法测定空气中三氯乙烯和四氯乙烯[J].环境监测管理与技术，2006（6）.
[4]高书田，范柳燕，张亚军.气相色谱法测定干洗店室内空气中的四氯乙烯[J].黑龙江环境通报，2003，27（2）.
关键词 气相色谱法；同时测定；正己烷；三氯乙烯；四氯乙烯
中图分类号：R134 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0040-02
正己烷为低毒有微弱特殊性气味的无色液体，通过呼吸道、皮肤等途径进入人体。三氯乙烯、四氯乙烯是一种无色液体，具有刺激和麻醉作用。在工艺上三种物质广泛作为溶剂以及清洗剂。在职业卫生检测过程中，需要分别采样、解析测定[1，2]。为了减少检测人员的劳动强度，提高工作效率，我们根据采样收集器具、检测仪器确定了符合职业卫生检测的一种活性碳管同时采样，气相色谱法同时测定[3，4]三种物质的方法。
本实验采用内装100mg/50mg活性碳的活性碳管，采用200 mL/min，流量采集15分钟，用二硫化碳进行解析，气相色谱法测定。
1 材料与方法
1.1 仪器设备
岛津2014C气相色谱仪，FID检测器，配有AOC-20i自动进样器 Wondacap 5 30 m×0.25 μm×0.32 mm。
1.2 主要试剂及标准物质
二硫化碳：分析纯；
二硫化碳中正己烷标准溶液：浓度为1200 μg/mL，批号14081922。
甲醇中三氯乙烯标准溶液：浓度为1000 μg/mL，批号432705。
甲醇中四氯乙烯标准溶液：浓度为1000 μg/mL，批号432805。
1.3 样品测定
将采过样的活性碳前后段活性炭分别倒入溶剂解析瓶中，各加入1.00 mL二硫化碳，封闭后振摇2 min后，超声提取3 min，解析30min供测定，进样量为1.0 μL。
2 结果讨论与分析
2.1 色谱条件
进样口温度：180℃；检测器：FID 检测器温度：200℃；氢气流量：40 mL/min；空气流量：400 mL/min；柱流量：1.0 mL/min；尾吹：3 mL/min 分流比：10 柱温：50℃保持2 min，以10℃/min速率升温到120℃。
2.2 标准曲线的配制
分别从正己烷标准溶液中用微量移液器量取40 μL，100 μL，200 μL，300 μL，600 μL，分别从三氯乙烯标准溶液中用微量移液器量取三氯乙烯50 μL，100 μL，200 μL，250 μL，400 μL，分别从四氯乙烯标准溶液中用微量移液器量取四氯乙烯50 μL，100 μL，200 μL，500 μL，800 μL，分别加入到5个2 mL容量瓶中，用二硫化碳稀释至刻度，摇匀。测定得到校准曲线方程。进样量为1.0 μL。以浓度为纵坐标，峰面积为横坐标绘制标准曲线。见表1。
表1 正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯标准系列浓度表
名称 保留
时间 浓度1
（μg/mL） 浓度2
（μg/mL） 浓度2
（μg/mL） 浓度4
（μg/mL） 浓度5
（μg/mL）
正己烷 3.770 24 60 120 180 360
三氯乙烯 4.680 25 50 100 125 200
四氯乙烯 6.350 25 50 100 250 400
正己烷的校准曲线方程：
正己烷的校准曲线方程：f（x）=9.69×10-4+0.88 线性相关性：0.9997；
三氯乙烯的校准曲线方程：f（x）=4.67×10-3+2.23线性相关性：0.9999；
四氯乙烯的校准曲线方程：f（x）=5.50×10-3+3.34线性相关性：0.9998。
分离效果图谱：
表2 正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯分离效果峰表
组分名 保留时间 理论塔板数 拖尾因子 分离因子
正己烷 3.772 60195 1.212 0.0
三氯乙烯 4.697 95723 1.165 0.0
四氯乙烯 6.357 160183 1.325 2.793
2.3 解析效率的测定
取3根活性碳管，分别在3根活性碳管的前段加入正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯上述标准溶液2 μL，5 μL，10 μL，用60 mL的氮气吹扫10 min，解析、测定方法同样品。
表3 正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯在活性炭管中的解析效率
组分 加入体积 加入量（μg） 实测量（μg） 解析效率，%
正
己
烷 2μL 2.40 2.35 97.9
5μL 6.00 5.92 98.7
10μL 12.00 11.96 99.7
三氯乙烯 2μL 2.00 1.90 95.0
5μL 5.00 4.94 98.8
10μL 10.00 9.96 99.6
四氯乙烯 2μL 2.00 1.92 96.0
5μL 5.00 4.94 98.8
10μL 10.00 9.98 99.8 由解析效率表明上述的解析方法符合职业卫生标准，二硫化碳的解析效果良好。
2.4 精密度和检出限
取购置中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所生产的活性炭管中的质控样品，正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯样品证书信息见表4。
表4 正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯样品证书信息
正己烷 三氯乙烯 四氯乙烯
批号 501 121 103
编号 ZK006 ZK010 ZK017-1
浓度（μg） 268 128 120
不确定度（μg） 12 12 12
各质控样品连续测定7次，计算出相对标准偏差，并用二倍噪声对应的量计算出各组分的检出限。
表5 正己烷、三氯乙烯、四氯乙烯相对标准偏差和检出限
正己烷 三氯乙烯 四氯乙烯
1 260.7 124.6 118.9
2 262.1 125.3 117.5
3 259.6 124.0 117.0
4 261.3 125.9 118.7
5 261.7 123.6 117.9
6 260.8 125.6 117.5
7 263.9 126.0 118.5
相对标准偏差RSD（%）
各组分的检出限（μg/mL） 0.52 0.76 0.60
0.15 0.9 1.15
当采样量为1.5 L时，各种组分的最小检出浓度分别为：正己烷0.10 mg/m3，三氯乙烯0.6 mg/m3，四氯乙烯0.8 mg/m3。
3 结论
本文采用气相色谱法，WondaCAP5色谱柱，氢火焰离子化检测器，同测定工作场所空气中环己烷、三氯乙烯、四氯乙烯，用二硫化碳解析30 min，并用超声提取的方法，使得解析效率高；通过调节色谱条件能够达到三种组分分离的效果，并且精密度良好；最小检出浓度符合职业卫生检测标准的要求；缩短了采样时间，提高了劳动效率，降低了劳动强度。
参考文献
[1]陈利平，张子群，吴邦华.工作场所空气有毒物质测定烷烃类化合物 GBZ/T160.38-2007[S].
[2 季永平，宋景平，等.工作场所空气中卤代不饱和烃类化合物的测定方法 GBZ/T160.46-2004[S]
[3]杜宏，孔玉梅，王平，杜广玉.气相色谱法测定空气中三氯乙烯和四氯乙烯[J].环境监测管理与技术，2006（6）.
[4]高书田，范柳燕，张亚军.气相色谱法测定干洗店室内空气中的四氯乙烯[J].黑龙江环境通报，2003，27（2）.