趙雅芳
(江蘇康達(dá)檢測技術(shù)有限公司,江蘇蘇州215001)
四氫呋喃是一類雜環(huán)有機(jī)化合物。它是最強(qiáng)的極性醚類之一,在化學(xué)反應(yīng)和萃取時(shí)用做一種中等極性的溶劑,特別適用于溶解PVC,聚偏氯乙烯和丁苯胺,廣泛用作表面涂料、防腐涂料、印刷油墨、磁帶和薄膜涂料的溶劑,并用作反應(yīng)溶劑。四氫呋喃是無色易揮發(fā)液體,有類似乙醚的氣味,溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等多數(shù)有機(jī)溶劑[1]。四氫呋喃有毒有害,在生產(chǎn)和使用過程中不可避免地會(huì)造成對人體的損害和對環(huán)境的污染。四氫呋喃在生產(chǎn)過程中逸出以蒸汽狀態(tài)存在于空氣中,長期接觸會(huì)對人體健康造成不同程度的傷害。
活性炭吸附采集大氣中的有機(jī)污染物技術(shù)成熟,操作方便,適用范圍較廣,對儀器設(shè)備要求較低。本文通過實(shí)驗(yàn),建立了活性炭吸附,二硫化碳解吸,毛細(xì)管柱氣相色譜測定空氣中四氫呋喃的方法。該法操作簡單方便,提高了解吸效率和精密度,線性范圍比較寬,最低檢出濃度低,適用于環(huán)境空氣和廢氣監(jiān)測。
氣相色譜儀,Agilent6890N,具火焰離子化檢測器,美國Agilent儀器公司;DB-200毛細(xì)管色譜柱 (30m×0.53mm×1μm)。
2ml安捷倫螺紋口樣品瓶;10ml溶劑解吸瓶活性炭吸附采樣管 (內(nèi)裝100mg活性炭),北京市勞保所科技發(fā)展有限公司;KB-120TSP大氣采樣器,青島嶗山電子儀器實(shí)驗(yàn)所。
二硫化碳、四氫呋喃 (均為色譜純)。
安捷倫微量注射器10μl、25μl,1000μl移液器。
初始溫度50℃,保持1min,然后以10℃/min升至100℃;進(jìn)樣口溫度:200℃;檢測器溫度:250℃;載氣為高純氮?dú)饬髁?2.0ml/min分流進(jìn)樣,分流比為20∶1,進(jìn)樣量為1μl。
環(huán)境空氣樣品中的四氫呋喃濃度一般較低,常需用活性炭吸附采樣管進(jìn)行富集濃縮。用橡膠管將活性炭采樣管與采樣器連接,進(jìn)行環(huán)境空氣樣品的采集,采樣流量為0.5ml/min,采樣時(shí)間為40min。同時(shí)將活性炭帶到現(xiàn)場,打開不抽空氣,作空白樣品分析。采樣后將活性炭管兩端套上塑料帽,帶回實(shí)驗(yàn)室分析[2]。將上述采過樣的活性炭倒入10ml具塞比色管中,加1ml二硫化碳,塞緊管塞,放置30min并不時(shí)振搖,解析液供色譜測定用,在與校準(zhǔn)曲線相同條件下進(jìn)樣分離測定。
用1000μl移液器移取1000μl二硫化碳到螺紋口樣品瓶中,用10μl微量注射器移去2μl,再補(bǔ)充加入2μl四氫呋喃,配制成標(biāo)準(zhǔn)貯備液,濃度分別這1780mg/L。用1000μl移液器移取1000μl二硫化碳到螺紋口樣品瓶中,用25μl微量注射器分別移去3、5、10、15、20μl,再補(bǔ)充加入相同量的四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)貯備液,以四氫呋喃保留時(shí)間定性,色譜峰面積外標(biāo)曲線法定量進(jìn)行線性回歸,實(shí)驗(yàn)測得四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)曲線5.34~35.6mg/L呈直線,相關(guān)系數(shù)r=0.9998,回歸方程Y=0.880X+0.901。
用測定校準(zhǔn)曲線的操作條件,測定樣品和空白樣品,測定樣品的峰面積減去空白樣品的峰面積后,由標(biāo)準(zhǔn)曲線得出四氫呋喃的樣品濃度,保留時(shí)間為定性指標(biāo)。
在上述色譜條件下測定8.90mg/L四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)溶液,氣相色譜峰見圖1。
由圖1可見,四氫呋喃和二硫化碳分離與響應(yīng)良好。
用該方法對1.78 mg/L四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)溶液做7次平行測定,按 MDL=t(n-1,0.99)×s計(jì)算檢出限,式中 (n-1,0.99)為置信度99%、自由度 (n-1)時(shí)的t值,當(dāng)n=7時(shí),t值取3.143;s為標(biāo)準(zhǔn)偏差[3]。根據(jù)上式計(jì)算該方法檢出限為0.11mg/L,在采樣體積為20L的條件下,四氫呋喃最低檢出質(zhì)量濃度為0.006mg/m3。
取10個(gè)空白活性炭管,分成2組,向第一組5個(gè)活性炭管中依次加入3μl的四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)中間溶液,向第二組5個(gè)活性炭管中依次加入5μl的四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)中間溶液,最后再按1.3進(jìn)行樣品處理后進(jìn)入色譜柱測定,結(jié)果見表1。
由表1可見,兩種濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液測定的結(jié)果重現(xiàn)性較好,四氫呋喃相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍<8%,四氫呋喃加標(biāo)回收率為95.5% ~103.4%,因此該方法精密度和準(zhǔn)確度均符合分析測試質(zhì)量控制要求。
表1 四氫呋喃精密度與回收率的測定結(jié)果
應(yīng)用活性炭采集廢氣中的四氫呋喃,用二硫化碳解吸,氣相色譜法測定。采用保留時(shí)間定性,色譜峰面積外標(biāo)曲線法定量。結(jié)果表明該方法線性關(guān)系良好,且回收率高,精密度好,檢出限為0.11mg/L,當(dāng)采樣體積為20L時(shí),最低檢出質(zhì)量濃度為0.006mg/m3。
經(jīng)上述分析,該法操作簡便、分析速度快、回收率高、精密度好、對儀器設(shè)備要求較低,能滿足工作場所空氣和廢氣中的四氫呋喃的監(jiān)測要求。
[1]韓志輝,付勝,余克平.頂空固相微萃?。瓪庀嗌V法測定水中四氫呋喃的研究 [J].工業(yè)水處理,2011,31(1):68-70.
[2]國家環(huán)保總局.空氣和廢氣監(jiān)測分析方法指南 (第四版)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2004.
[3]HJ168-2010,環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則[S].