活性炭吸附-气相色谱法测定大气中的辛醇
2013-05-22徐兰
徐 兰
(江苏康达检测技术有限公司,江苏苏州215001)
辛醇是无色有特殊臭味的可燃性液体,沸点183.5℃,不溶于水,可与多数有机溶剂互溶。辛醇主要用于制邻苯二甲酸酯类及脂肪族二元酸酯类增塑剂,分别用作塑料的主增塑剂和耐寒辅助增塑剂、消泡剂、分散剂、选矿剂和石油添加剂,也用于印染、油漆、胶片等方面。本文通过实验,建立了活性炭吸附,二硫化碳解吸,毛细管柱气相色谱测定大气中辛醇的准确方法。该法操作简单方便,活性炭吸附采集大气中的有机污染物技术成熟,方法的线性范围比较宽,最低检出浓度低,适用于环境空气和废气监测。
1 试验
1.1 试验仪器和试剂
气相色谱仪,Agilent6890N,具火焰离子化检测器,美国Agilent仪器公司;二硫化碳、辛醇均为色谱纯;2ml安捷伦螺纹口样品瓶;10ml溶剂解吸瓶;活性炭吸附采样管;安捷伦微量注射器10μl、25μl;1000μl移液器。
1.2 色谱条件
DB-624毛细管色谱柱 (30m×0.53mm×3μm);载气为高纯氮 (>99.999%);柱温:100℃;汽化室温度:210℃;检测器温度:250℃;空气流量:400ml/min;氢气流量:60ml/min;载气为高纯氮气,流量:5.0ml/min,分流进样,分流比为 10∶1,进样量为 1μl。
1.3 样品采集和前处理
环境空气样品中的辛醇的浓度一般较低,常需用活性炭吸附采样管进行富集浓缩,按文献 [1]进行环境空气样品的采集。用活性炭管采集空气样品,同时在现场作样品空白。采样后将活性炭管两端套上塑料帽,带回实验室分析。将上述采过样的活性炭倒入10ml具塞比色管中,加1ml二硫化碳,塞紧管塞,放置30min(或稍长)并不时振摇,在与校准曲线相同条件下进样分离测定。
2 结果与讨论
2.1 色谱柱的选择
根据辛醇的理化性质,比较了NNOWAX型,HP-5型以及DB-624型毛细管气相色谱柱对辛醇的测定结果,结果表明DB-624型毛细管气相色谱柱能很好地将环境空气中辛醇与二硫化碳、甲醇、乙醇、丁醇及其它醇类很好地分离,见图1。
2.2 校准曲线配制
用1000μl移液器移取1000μl二硫化碳到螺纹口样品瓶中,用10μl微量注射器移去2μl,再补充加入 2μl辛醇,配制成标准贮备液,浓度为1668mg/L。用1000μl移液器移取1000μl二硫化碳到螺纹口样品瓶中,用25μl微量注射器分别移去2、5、10、15、25μl,再补充加入相同量的辛醇标准贮备液,以辛醇保留时间定性,色谱峰面积外标曲线法定量进行线性回归,得线性回归方程为Y=1.231X-0.08,相关系数r=0.9999。
2.3 检出限的测定
用该方法对8.34 mg/L辛醇标准溶液做7次平行测定,按MDL=t(n-1,0.99)×s计算检出限,式中(n-1,0.99)为置信度99%、自由度 (n-1)时的t值,当n=7时,t值取3.143;s为标准偏差[2]。根据上式计算该方法检出限均为0.10mg/L,在采样体积为20L的条件下,辛醇最低检出质量浓度为0.005mg/m3。
2.4 精密度
分别测定线性范围内的低、中、高3个浓度(3.34、16.7和41.7mg/L),在3d内进行6次重复测定。结果显示:浓度为3.34 mg/L的样品,测定值为 (3.34±0.8)mg/L,RSD为0.54%;浓度为16.7mg/L的样品,测定值为 (16.7±1.1)mg/L,RSD为0.63%;浓度为41.7mg/L的样品,测定值 (41.7±1.5)mg/L,RSD为0.56%。试验结果表明,该方法测定结果重现性比较好,符合分析测试质量控制要求。
2.5 准确度
采用加标回收法,在活性炭管中加入2.0、5.0、10.0μl辛醇标准贮备溶液,分别加入1.0ml解吸液解吸,使浓度分别为3.34、8.34、16.7mg/L,然后测定加标样品各3次,计算平均回收率。辛醇的加标回收率分别为93.7%、95.6%、103.6%。
2.6 解吸效率
取18支活性炭管,分成3组,用微量注射器分别加入5.0、15.0、20.0μl辛醇标准贮备溶液,立即将断开的活性炭管两端套上塑料帽,放置过夜。第2d解吸并测定每支活性炭管辛醇的含量,同时做样品空白,计算解吸效率。结果显示:浓度值为8.34mg/L的样品解吸效率为93.6%,浓度值为25.0mg/L的样品解吸效率为96.8%,浓度值为33.4mg/L的样品解吸效率为97.6%。因此解吸效率平均值为96.0%。
2.7 辛醇浓度的计算方法
辛醇浓度的计算见公式:C=c/(Vo×D)
式中:C—空气中辛醇的浓度,mg/m3;c-测得解吸液中辛醇的浓度,mg/L;Vo-标准采样体积,L;D-解吸效率,%。
2.8 现场应用
该方法已成功应用于环境评价中特征污染因子的分析,效果良好。对某工厂不同车间空气用活性炭采样测定分析,大部分车间检出了辛醇,有些车间辛醇浓度较高,测定结果与现在情况相符合。
3 结论
应用活性炭采集大气中的辛醇,用二硫化碳解吸,气相色谱法测定其质量浓度,操作简单方便,回收率高,精密度好,检出限低。大气中辛醇与二硫化碳、甲醇、乙醇、丁醇及其它醇类在该法条件下得到很好地分离。经实际操作证明,该法能满足对空气与废气中的辛醇的监测要求。
[1]国家环保总局.空气和废气监测分析方法指南 (第四版)[M].北京:中国环境科学出版社,2004.
[2]HJ168-2010,环境监测分析方法标准修订技术导则[S].