李姣(山西興新安全生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)有限公司，山西 太原 030024)

0 引言

目前在印刷、粘膠配制、干洗、制鞋、電子、除污、植物油提取等多個(gè)生產(chǎn)生活領(lǐng)域中均運(yùn)用了正己烷，屬于直鏈烷烴，是一種有機(jī)溶劑，能夠存在于人體內(nèi)，具有高脂溶性、高揮發(fā)性的特征，在工作場(chǎng)所中對(duì)工人的身體健康產(chǎn)生了一定威脅，目前已經(jīng)形成了關(guān)于正己烷的職業(yè)病，屬于工作生產(chǎn)中的新出現(xiàn)的一種職業(yè)病類(lèi)型。因此對(duì)工作場(chǎng)所進(jìn)行正己烷的測(cè)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，熱解析-氣相色譜法是傳統(tǒng)的測(cè)量方式，運(yùn)用過(guò)程中會(huì)受到熱解析儀影響，難以達(dá)到理想的解析效果，二硫化碳解析的運(yùn)用則效果良好，目前運(yùn)用較為廣泛，可達(dá)95.0%～104.4%解析效率、0.2μg/mL檢出限。

1 工作場(chǎng)所正己烷含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)

1.1 儀器和試劑

本次實(shí)驗(yàn)儀器選擇日本島津有限公司生產(chǎn)的日本島津GC-17A具氫焰離子化檢測(cè)器，選擇10μL，25μL微量注射器，采用30m×0.53m的毛細(xì)管色譜柱DB-FFAP，運(yùn)用10mL帶蓋比色管。實(shí)驗(yàn)儀器包括廣州市新港化工有限公司生產(chǎn)的二硫化碳，在蒸餾之后，檢測(cè)可見(jiàn)無(wú)雜質(zhì)干擾峰，采用天津市津科精細(xì)化工研究所生產(chǎn)的正己烷色譜純標(biāo)樣，該標(biāo)樣在20℃狀態(tài)下，μL正己烷可得0.6603mg質(zhì)量。

1.2 正己烷含量測(cè)定原理

此次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中，通過(guò)活性碳管采集工作場(chǎng)所空氣正己烷，采集之后對(duì)樣品進(jìn)行二硫化碳解析，進(jìn)樣處理，經(jīng)色譜柱分離，對(duì)樣品運(yùn)用氫焰離子化檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合保留時(shí)間定性，一般設(shè)置12小時(shí)，此時(shí)峰面積定量，可用于實(shí)驗(yàn)研究。

1.3 正己烷含量測(cè)定色譜條件

氣相色譜法運(yùn)用過(guò)程中，要求設(shè)置色譜條件，本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中，設(shè)置180℃氣化室溫度、50℃柱溫、200℃檢測(cè)器溫度，毛細(xì)管色譜柱DB-FFAP參數(shù)設(shè)置為30m×0.53mm，設(shè)置5mL/min柱流量，運(yùn)用FID檢測(cè)器，設(shè)置1:10分流比。

1.4 繪制正己烷含量標(biāo)準(zhǔn)曲線

在10mL容量瓶之中加入5mL二硫化碳，設(shè)置15.0μL色譜純正己烷標(biāo)樣，并以25μL微量注射器將二硫化碳加入進(jìn)色譜純正己烷標(biāo)樣之中，使用二硫化碳進(jìn)行稀釋直至刻度，得出其中的濃度為990.5μg/mL。在10mL容量瓶中分別添加1.0mL色譜純正己烷標(biāo)樣、2.0mL色譜純正己烷標(biāo)樣、5.0mL色譜純正己烷標(biāo)樣。通過(guò)二硫化碳稀釋直至刻度，設(shè)置1.0μL進(jìn)樣量，此時(shí) 得 出99.0μg/mL濃 度、198.1μg/mL濃 度、495.2μg/mL濃 度、990.5μg/mL濃度。

1.5 樣品處理

實(shí)驗(yàn)完成之后，將采過(guò)樣的活性碳放置于10mL比色管之中，促進(jìn)其處理，他、并添加1.0mL二硫化碳完成解析工作，將管塞塞緊，振搖60s，在室溫下靜置半小時(shí)之后選取1.0μL樣品進(jìn)行分析，并對(duì)實(shí)驗(yàn)做空白對(duì)照。樣品空白過(guò)程中，將正己烷樣品放置放置于采樣地點(diǎn)，不與采樣器連接而進(jìn)行樣品采集，采用與樣品采集其他全部一致的操作，以此作為空白樣品，與空氣樣品進(jìn)行對(duì)比。

1.6 正己烷含量測(cè)定計(jì)算公式

此次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)用的公式為：

式中：c為正己烷的濃度(μg/mL)；v為解析液的體積(mL)；C為空氣中正己烷的濃度(mg/m3)；D為平均解析效率(%)；v為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積(L)；V為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積(L)。

2 工作場(chǎng)所正己烷含量測(cè)定結(jié)果與分析

2.1 正己烷測(cè)定色譜柱選擇

結(jié)合工作場(chǎng)所的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，本次實(shí)驗(yàn)中選用的色譜柱為弱極性毛細(xì)柱DB-17、極性毛細(xì)柱DB-WAX、非極性毛細(xì)柱DB-1、極性毛細(xì)柱DB-FFAP。弱極性柱與非極性柱在實(shí)驗(yàn)中容易在二硫化碳后出峰，二硫化碳溶劑在具體的運(yùn)用過(guò)程中容易出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，由此使得難以達(dá)到良好的分離效果。因此此次研究過(guò)程中，采用DB-FFAP柱，極性柱的運(yùn)用可達(dá)大于1.5分離度，能夠在二硫化碳之前出峰，運(yùn)用效果良好，見(jiàn)圖1。

圖1 標(biāo)樣色譜圖

2.2 正己烷測(cè)定線性關(guān)系和檢出限

本次研究得到的正己烷標(biāo)準(zhǔn)溶液線性狀態(tài)良好，處于99.0～990.5μg/mL、區(qū)間內(nèi)。構(gòu)建回歸方程，表示為：Y=1834.5X+7022.6, r=0.9996

在以采集3L空氣樣品的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)之下，得出0.2μg/mL檢出限，計(jì)算可得最低檢出濃度0.1mg/m3，見(jiàn)表1。

表1 正己烷標(biāo)準(zhǔn)系列測(cè)定結(jié)果

2.3 正己烷測(cè)定長(zhǎng)、短時(shí)間采樣效率

進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間采樣，建立低濃度、中濃度、高濃度的正己烷樣品，設(shè)置19.8mg/m3低濃度正己烷、59.4mg/m3中濃度正己烷、99.0mg/m3高濃度正己烷，流量設(shè)置為20mL/min、50mL/min、100mL/min，得出表2。采樣流量最佳效率為100mL/min。

表2 長(zhǎng)時(shí)間采樣效率

進(jìn)行短時(shí)間樣品采樣，建立低濃度、中濃度、高濃度的正己烷樣品，設(shè)置79.2mg/m3低濃度正己烷、237.7mg/m3中濃度正己烷、396.1mg/m3高濃度正己烷，流量設(shè)置為50mL/min、100mL/min、200mL/min，得出表3。采樣流量最佳效率為10mL/min。

表3 長(zhǎng)時(shí)間采樣效率

此次研究過(guò)程中，對(duì)樣品進(jìn)行干擾研究，結(jié)合正己烷的純化生產(chǎn)工藝，研究中運(yùn)用的常見(jiàn)干擾物質(zhì)包括甲苯、間二甲苯、苯、對(duì)二甲苯、鄰二甲苯，在本次的研究條件下與正己烷樣品進(jìn)行混合，在上述的研究條件下進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)果顯示能夠有效分離，互相之間不構(gòu)成干擾。進(jìn)行正己烷樣品穩(wěn)定性試驗(yàn)，選取6支正己烷樣品，在研究的第一天、第二天、第五天、第七天、第十天分別進(jìn)行樣品穩(wěn)定性測(cè)試，具有良好穩(wěn)定的判斷標(biāo)準(zhǔn)為損失率＜5%。得出正己烷樣品第一天穩(wěn)定性14.5μg，第二天穩(wěn)定性14.5μg，第五天穩(wěn)定性14.1μg，第七天穩(wěn)定性13.9μg，第十天穩(wěn)定性13.6μg，顯示正己烷樣品在室溫狀態(tài)下能夠保持7d。

2.4 正己烷測(cè)定精密度與重現(xiàn)性試驗(yàn)

本次研究中，對(duì)某一特定濃度下的正己烷標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行連續(xù)反復(fù)6次進(jìn)樣處理，為了優(yōu)化研究，計(jì)算出相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，運(yùn)用正己烷峰面積積分完成計(jì)算，可得RSD=2.2%。

在活性碳管中分別添加低濃度正己烷標(biāo)準(zhǔn)液、高濃度正己烷標(biāo)準(zhǔn)液。每一個(gè)濃度下分別設(shè)置6管，在室溫下放置12小時(shí)，運(yùn)用1.0mL二硫化碳對(duì)溶液進(jìn)行解析，通過(guò)正己烷峰面積積分?jǐn)?shù)值得出相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，最終得出兩個(gè)RSD數(shù)值，分別為1.9%、3.1%。

2.5 開(kāi)展解析效率試驗(yàn)

制作正己烷標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液，操作流程為在1.0mL二硫化碳中運(yùn)用25μL微量注射器選取色譜純正己烷標(biāo)樣20.0μL添加，混合二硫化碳與純正己烷標(biāo)樣。

在未采過(guò)樣的活性炭管中分別加入3.0μL、9.0μL的正己烷標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液，針對(duì)一個(gè)濃度制作3管，室溫狀態(tài)下放置12小時(shí)，將1.0mL二硫化碳加入溶液中進(jìn)行解析。設(shè)置1.0mL二硫化碳容器，在其中分別加入3.0μL、9.0μL標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液，針對(duì)一個(gè)濃度制作3管，每一管分別進(jìn)行2次1.0μL進(jìn)樣，并進(jìn)行固體吸附劑管空白，完成之后得到95.0%～104.4%解析效率，見(jiàn)表4。

表4 解析效率試驗(yàn)結(jié)果

2.6 樣品檢測(cè)

本次實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中，結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心，對(duì)選擇的工作場(chǎng)所中采集的正己烷低設(shè)置低濃度、高濃度兩個(gè)研究方式，最終得出的測(cè)定值處于標(biāo)準(zhǔn)值的不確定度區(qū)間。

3 結(jié)語(yǔ)

本次研究得到的正己烷標(biāo)準(zhǔn)溶液線性狀態(tài)良好，處于99.0～990.5μg/mL、區(qū)間內(nèi)。以采集3L空氣樣品的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，得出0.2μg/mL檢出限，計(jì)算可得最低檢出濃度0.1mg/m3。運(yùn)用正己烷峰面積積分完成計(jì)算，可得RSD=2.2%。通過(guò)正己烷峰面積積分?jǐn)?shù)值得出相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，最終得出兩個(gè)RSD數(shù)值，分別為1.9%、3.1%。加入3.0μL、9.0μL標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液，得到95.0%～104.4%解析效率，采用DB-FFAP柱，極性柱的運(yùn)用可達(dá)大于1.5分離度，能夠在二硫化碳之前出峰，運(yùn)用效果良好，本次研究結(jié)果對(duì)工作場(chǎng)所空氣中正己烷運(yùn)用的收集方式與測(cè)量方式較為簡(jiǎn)單、便捷、準(zhǔn)確，測(cè)量得到的精度較高，具有較廣的線性范圍，重復(fù)性良好，對(duì)工作場(chǎng)所正己烷樣品分析取得了良好的運(yùn)用效果。