气相色谱法测定工作场所空气中三氯甲烷和三氯乙烷

刘源源

(永州市环境监测站，湖南 永州 425000 )

气相色谱法测定工作场所空气中三氯甲烷和三氯乙烷

刘源源

(永州市环境监测站，湖南 永州 425000 )

摘要：建立了用活性炭管吸附工作场所空气中三氯甲烷和三氯乙烷，乙醇解吸，HP-NNOWAX毛细管色谱柱分离，氢火焰离子化检测器检测的方法。在采样体积为20L的条件下，该方法三氯甲烷和三氯乙烷最低检出质量浓度为0.01mg/m3。本方法前处理简便，分离度好，干扰少，分析灵敏度高，能满足分析要求。

关键词：工作场所空气；三氯甲烷；三氯乙烷；乙醇；气相色谱法

三氯甲烷又名氯仿，该物质为有特殊气味的无色液体，密度为1.50，沸点为61.3℃，在工业上主要作为有机合成原料，也可用作抗生素、香料、树脂、橡胶的溶剂和萃取剂。三氯乙烷又名甲基氯仿，是一种不易爆、不易燃的有气味的无色液体，密度为1.441，沸点为86.7℃，主要用作偏二氯乙烯的原料、树脂的中间体和农业上的熏蒸剂等。三氯甲烷和三氯乙烷均有毒，几乎不溶于水，与乙醇、乙醚、氯苯等有机溶剂互溶，长期接触会对人体健康造成危害。我国制定了工作场所空气中的三氯甲烷和三氯乙烷职业接触限值，三氯甲烷时间加权平均容许浓度为20mg/m3，三氯乙烷时间加权平均容许浓度为900mg/m3。目前我国还没有制定空气中三氯甲烷和三氯乙烷标准测定方法。本文研究同时测定三氯甲烷和三氯乙烷的色谱分离条件，建立了准确快速测定空气中三氯甲烷和三氯乙烷的气相色谱测定方法，本方法操作简便，快速，精密好，准确度高。

1试验

1.1试验仪器和试剂

Agilent7890A型气相色谱仪，具火焰离子化检测器(FID)；色谱柱为30m×0.53mm×1μm HP-NNOWAX毛细管柱；2mL样品瓶；10mL溶剂解吸瓶；活性炭管，内装100mg/50mg活性炭；FDC-1500大气采样器，流量范围0.1～1.5L/min；10μL、25μL微量注射器，使用前需清洗；1000μL移液器；三氯甲烷、三氯乙烷和乙醇均为色谱纯，经色谱测定无杂峰。

1.2色谱条件

柱流量4.0ml/min；汽化室温度220℃；检测器温度250℃；空气流量：300ml/min；氢气流量40ml/min；载气为99. 999%高纯氮；分流比10∶1；进样量为1μL。程序升温：初始40℃，保持1min，20℃/ min至100℃，保持2 min，30℃/ min至160℃，保持1min。

1.3原理

用活性炭采样管吸附工作场所空气中三氯甲烷和三氯乙烷，乙醇溶液解吸后注入气相色谱仪中，经毛细管色谱柱分离，FID检测器检测，以保留时间定性、峰面积定量。

1.4样品采集和前处理

空气样品中的有机污染物浓度一般较低，常用活性炭富集浓缩。在采样现场，打开活性炭采样管两端，与空气采样进气口垂直向上连接，以0.5L/min流量采集40min，采样完毕后将活性炭管两端套上塑料帽，贮于清洁容器内，做好采样流量、时间、大气压和温度等气象参数记录，同时做样品空白对照实验[1]。将采样后的前后段活性炭分别倒入10mL溶剂解吸瓶中，加1mL乙醇解吸，放置30min并不时振摇，解吸液供测定。

1.5标准储备液的配制

向2mL样品瓶中准确移取1mL乙醇，用10μL微量注射器移去4μL，再分别补充加入2mL三氯甲烷和三氯乙烷后混匀，配制标准储备混合液，三氯甲烷浓度为3000mg/L，三氯乙烷浓度为2882mg/L。

2结果与讨论

2.1标准曲线配制和检出限

用微量注射器分别移取1、3、6、10、15μL三氯甲烷和三氯乙烷标准储备混合液于2mL样品瓶中，再分别对应加入999、997、994、990、985μL乙醇，三氯甲烷浓度为3.00、9.00、18.0、30.8、45.0mg/L, 三氯乙烷浓度为2.88、8.65、17.3、28.8、43.2mg/L。参照仪器操作条件将气相色谱仪调至最佳状态，分别取不同浓度标准溶液进样，测量保留时间及峰面积。以保留时间定性，以峰面积定量。每种浓度测定3次，以峰面积均值对三氯甲烷和三氯乙烷浓度绘制标准曲线，三氯甲烷线性方程为Y=0.784X+4.219,线性相关系数r=0.9997，三氯乙烷线性方程为Y=1.014X+3.247,线性相关系数r=0.9995。

检出限以3倍噪声计算，本方法三氯甲烷的检出限为0.19mg/L，三氯乙烷的检出限为0.23mg/L[2]，在采样体积为20L、解吸液体积为1.0mL的条件下，方法三氯甲烷和三氯乙烷的最低检出浓度均为0.01mg/m3。

2.2样品的测量

将活性炭样品管和空白样品管按1.4步聚解吸后进仪器分析，将测得的样品峰面积减去空白样品峰面积后，由标准曲线得样品中的待测物浓度，再根据采样体积计算出空气中三氯甲烷和三氯乙烷的质量浓度。当样品管中B段样品测定值大于A段测定值的25%时，应减小采样体积重新采样后分析。

2.3色谱图

根据三氯甲烷和三氯乙烷的极性，在选好的毛细管色谱柱和色谱条件下，取1.0μL三氯甲烷和三氯乙烷标准样品溶液进行毛细管色谱分析，以保留时间定性，峰面积定量，由图1可见三氯甲烷和三氯乙烷与乙醇得到很好的分离。

表1　精密度试验

项目三氯甲烷(含量6.00mg/L)三氯乙烷(含量5.76mg/L)测定值5.74、5.80、5.71、5.68、5.82、5.765.42、5.58、5.51、5.45、5.60、5.49平均值5.755.51RSD/%0.921.29

2.4方法精密度

取2μL三氯甲烷和三氯乙烷标准储备混合液于998μL乙醇中，进行精密度的测定，重复进样6次，测定结果的相对标准偏差结果见表1。

2.5加标回收率

在4组活性炭管中加入2、3、4、5μL三氯甲烷和三氯乙烷标准储备混合液，分别加入1.0mL乙醇解吸液解吸，然后测定加标样品，计算平均回收率。三氯甲烷的加标回收率为94.0%～96.8%，三氯乙烷的加标回收率为94.4%～97.6%，见表2。

表2　加标回收率试验 　(mg/L)

2.6样品稳定性试验

取4组活性炭吸收管，每组3支，每支加入4μL三氯甲烷和三氯乙烷标准储备混合液，三氯甲烷含量为12μg，三氯乙烷含量为11.5μg，放置于4℃冰箱保存，分别于0、3、5、7d按样品测试方法测定一组，观察样品的稳定性。结果显示，第3d三氯甲烷和三氯乙烷测定结果为11.7μg和11.2μg，三氯甲烷损失2.50%、三氯乙烷损失2.61%；第5d三氯甲烷和三氯乙烷测定结果为11.4μg和10.9μg，三氯甲烷损失5.00%、三氯乙烷损失5.22%；第7d三氯甲烷和三氯乙烷测定结果为11.0μg和10.6μg，三氯甲烷损失8.33%、三氯乙烷损失7.83%。三氯甲烷和三氯乙烷在第7d测得结果损失率均<10%，因此可以认为样品吸收管在冰箱至少可保存7d。

2.7现场实验

采用该方法对某企业使用三氯甲烷和三氯乙烷的工作场所进行定点采样分析，车间1三氯甲烷和三氯乙烷采样结果分别为3.45和5.94mg/m3，车间2三氯甲烷和三氯乙烷采样结果分别为2.17和4.33mg/m3，符合现场情况。

3结论

采用活性炭吸附，乙醇解吸，气相色谱法测定工作场所空气中三氯甲烷和三氯乙烷。本文考察了方法的检出限、精密度和加标回收率等，实验结果较满意。实际操作表明，该法操作简单方便，准确度和精密度高，线性范围比较宽，最低检出浓度低，适用于环境空气和废气中三氯甲烷和三氯乙烷的监测。

参考文献：

[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，2004.

[2]中国人民共和国环境保护部.HJ168-2010 环境监测分析方法标准制修订技术导则[S].

Determination of Trichloromethane and Trichloroethane in

Office Air by gas chromatography

LIU Yuan-yuan

(Yongzhou Environmental Monitoring Station, Yongzhou Hunan 425000 ,China)

Abstract：Trichloromethane and trichloroethane were absorbed by the activated carbon tube. The desorption process was done using ethanol. Then HP-NNOWAX capillary chromatographic column separation method and hydrogen flame ionization detector were applied. The minimal detection limit was 0.01mg/m3by this method when the sampling volume was 20L. This method is simple with good separating degree and less interference and high sensitivity. It could meet the requirements of analysis.

Key words：office air; trichloromethane; trichloroethane; ethanol; gas chromatography

中图分类号：X83

文献标志码：A

文章编号：1673-9655(2015)04-0109-03

作者简介：刘源源(1982-)，女，汉族，湖南省永州市环境监测站，本科，工程师，从事环境监测工作。

收稿日期：2014-12-04