随着人们环境保护意识增强, 挥发性有机物的防治工作越来越受到人们的关注。一方面可能因为很多挥发性有机物种类都有刺激性气味, 会对人体健康造成影响;另一方面, 挥发性有机物容易与其他污染物结合生成二次污染物]。目前废气中挥发性有机物的测定方法主要有吸附/热脱附-气相色谱法、吸附/溶剂解吸-气相色谱法、固体吸附/热脱附-气相色谱-质谱法等方法。吸附/热脱附-气相色谱法由于所需仪器设备普及、操作步骤简单、检测成本低等特点被广泛应用。在实际监测工作中, 检测机构会一般会参考GB50325-2010附录G测定苯、甲苯、乙苯、乙酸丁酯、二甲苯、苯乙烯、正十一烷等9种挥发性有机物的浓度, 对为识别的峰, 以甲苯计, 计算总VOCs的浓度。实际上, 家具行业、印刷行业、表面涂装 (汽车制造业) 、制鞋行业等行业的生产工艺过程常见有机化合物还包括丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、甲基异丁酮、环己酮、环己烷、*苯等挥发性有机物。文章意在建立一种吸附/热脱附-气相色谱法能同时测定废气中丙酮、丁酮、乙酸乙酯、环己烷、甲基异丁酮、乙酸异丁酯、环己酮、*苯等10种常见挥发性有机物的方法。
1 方法原理
用Tenax采样管采集废气样品, 连入热脱附仪后导入带有氢火焰离子化检测器 (FID) 的气相色谱仪进行分析。
2 仪器与试剂
仪器:安捷伦7820A气相色谱仪带氢火焰离子化检测器 (FID) , ATDS-20A型全自动热解吸仪 (北京北分三谱仪器有限责任公司) , 毛细管色谱柱DB-5 (60 m×320μm×1μm) , Tenax吸附管。
主要试剂:甲醇 (色谱纯) 。
3 实验条件
色谱条件:柱箱温度50℃保持5 min, 以5℃/min升至260℃, 保持3 min;进样器温度250℃, 流速2.0 mL/min, 分流比10︰1, 检测器温度250℃。
全自动热解吸仪设置:吹扫5 min, 解吸1 min, 进样40 s, 反吹30 min, 解吸温度280℃, 管路150℃, 二次解吸温度250℃, 冷阱-25℃。
4 实验步骤
4.1 样品采集与分析
在采样现场, 将Tenax吸附管与空气采样装置接口相连, 采集样品后, 取下采样管, 立即用聚四氟乙烯帽密封。回到实验室, 取下两端聚四氟乙烯帽, 直接将Tenax吸附管放进连接好气相色谱仪的全自动热解吸仪进行测定。
4.2 标准曲线的绘制
将丙酮、丁酮、乙酸乙酯、环己烷、甲基异丁酮、乙酸异丁酯、环己酮、*苯这10种标准物质分别配制成合适的浓度, 用气密性针取1.0μL注入10只老化后的Tenax吸附管, 氮气通过吸附管5分钟取下, 分别上机测定, 进行定性分析, 确定这10种标准物质的保留时间。将丙酮、丁酮、乙酸乙酯、环己烷、甲基异丁酮、乙酸异丁酯、环己酮配制成混合标准贮备液 (每种物质的浓度100μg/m L) , *苯混标溶液是从市面上购买的有证标准溶液 (浓度100μg/m L) 。将自配混合标准贮备液和*苯混标溶液分别用气密性针取0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 10.0μL注入Tenax吸附管, 氮气通过吸附管5分钟取下, 为标准系列。用热脱附-气相色谱法分析吸附管标准系列, 以各组分的含量 (μg) 为横坐标, 峰面积为纵坐标, 绘制标准曲线。
5 实验结果与讨论
5.1 标准谱图及标准曲线
标准谱图如图1所示, 实验结果如表1所示。实验结果表明10种挥发性有机物在此质量浓度范围内 (0.02～1.00μg) 线性关系良好, 相关系数r均大于0.9992。
图1 混合标准样品色谱图
丙酮 (5.145 min) 、丁酮 (7.238 min) 、乙酸乙酯 (7.730 min) 、环己烷 (9.563 min) 、甲基异丁酮 (12.260 min) 、乙酸异丁酯 (13.563 min) 、环己酮 (18.703 min) 、均*苯 (21.508 min) 、偏*苯 (22.487 min) 、连*苯 (23.602 min)
表1 10种挥发性有机物的线性范围/线性方程及相关系数
5.2 加标回收试验
向已老化好的空白管中加入1μL质量浓度为100μg/m L的混合标准工作溶液, 平行测定3次, 测定数据列于表2。由表2可知, 各组分的平均加标回收率为91.2%～104.2%, 表明该方法有较高的准确度。
表2 加标回收试验结果
6 结论
本实验建立了吸附/热脱附-气相色谱法同时测定废气中丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、甲基异丁酮、环己酮、环己烷、*苯等10种常见挥发性有机物的方法。该方法操作简单快捷, 具有较高的准确度。
