溶劑解吸-毛細管柱氣相色譜法對有機化合物的檢測

康玉霞(山西興新安全生產技術服務有限公司，山西 太原 030024)

0 引言

如今廣泛應用于我國工作場所內空氣的有毒物質檢測，集中于物質類別建立，有機化合物及等同官能團的化合物歸類檢測，譬如脂肪酮類、芳香徑類、飽和脂肪族酮類等[1]，對于差異化化合物類別需要采用的檢測方法也各有差異，但多數有機化合物都可以采用同樣的采樣方法，運用活性炭管吸附采集[2-3]。多數實際工作中極易出現同樣工作場所中擁有多類別有機化合物，采用一致的采樣、檢測方法，以國家標準為依據需要完成多次同一工作場所的綜合采樣，從而對不同有機化合物進行檢測[4]。為了有效克服這一情況弊端，本次對提出運用溶劑解吸-毛細管柱氣相色譜法對工作場空氣有機化合物的檢測思路展開研究。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

運用GC-2010 Plus氣相色譜儀設備，氫火焰離子化檢測器，HP-INNOWAX 30m×0.32mm×0.25μm色譜柱。經GH-1型溶劑解吸活性炭管成功對工作場所內存在的苯、甲苯、丙酮、乙酸乙酯、間二甲苯、對二甲苯、鄰二甲苯、環已酮以及苯乙烯進行吸附采樣后用二硫化碳溶劑解吸，運用QC-4大氣采樣器，流量參數為0～500mL/min。

1.2 測定方法

(1)色譜條件：HP-INNOWAX 30m×0.32mm×0.25μm，60℃恒溫條件下保持10min后，按照10℃/min的升溫速度最終升溫到100℃，維持2min，進樣口溫度200℃、檢測器溫度150℃，氫氣流量30mL/min，空氣流量30mL/min，氮氣流量400mL/min，分流比12:1。

(2)樣品處理：分別在2mL溶劑解吸瓶中導入活性炭管前后兩段，加入1.0mL二硫化碳，振晃1min，于室溫中放置30min，供測定。

(3)繪制標準曲線：二硫化碳稀釋標準溶液情況如表1所示。根據以上操作調整最優化的氣相色譜儀檢測參數，分別進樣1.0μL展開測量，每一個標準濃度重復3次檢測，獲得各有機物不同濃度的峰面積均值，用峰面積均值和濃度做標準曲線[5]。

(4)測定樣品：根據設定的標準樣品操作條件完成樣本對比空白解吸液測定，所獲的樣品峰面積將空白對照峰值減去之后，能夠根據標準曲線將不同有機物濃度完成檢測。

表1 標準溶液系列

2 結果

2.1 色譜條件優化

通過選擇強極性毛細管柱色譜分離柱，系統優化了色譜柱的升溫程序、分流比、流速等參數，確保全部測定的目標化合物能夠在一定濃度范圍內，形成較好的基線分離，并且進行的二硫化碳溶劑峰值對于本次定量研究分析結果不會產生影響。9種有機化合物的標準色譜圖(見圖1)。

圖1 標準色譜圖

2.2 線性測定范圍與檢出限、濃度

通過運用自動進樣器成功完成1.0μL進樣，根據上表的標準濃度完對峰面積進行記錄求解回歸結果，對于檢出限、檢出濃度和相關系數完成計算，以3倍信噪比計算檢出限，以收集1.5L空氣計算檢出濃度，控制濃度在上表范圍內獲得能夠達到較好的分離成效，并且對于測定各組線性范圍內，達到0.9997以上的相關系數，不同組份方法檢出限值范圍為0.27～0.73μg/mL，濃度檢出范圍為0.18～0.49mg/m3，如表2所示。

表2 檢測方法線性、檢出限及檢出濃度

2.3 測定精密度

通過將2號管濃度與標準溶液混合完成1.0μL進樣，完成6次重復測定，并對保留結果與峰面積相對標準偏差進行計算結果如表3所示，發現達到0.000%～0.022%的保留時間標準偏差范圍，0.24%～0.52%的峰值面積標準偏差范圍，證明了應用本次檢測方法的可靠穩定性較好。

表3 有機化合物保留時間、峰面積相對標準偏差

2.4 溶劑解吸效率

根據以往文獻提出測定方法展開本次解析效率試驗[7]，共取18支活性炭管，按照6支/組，劃分為3組，分別向三組內注入不同濃度的組分，形成高、中、低三個濃度級別，用微量注射器成功注入后采用塑料帽密封炭管兩側，靜置過夜。之后分別將活性炭碳管兩端導入解析瓶內，加入1.0mL二硫化碳，擰緊瓶蓋，放置30min，并不時振蕩。之后取1.0μL進樣，對峰面積、含量進行記錄，以加入不同濃度組分量為依據，求解解析效率結果如表4所示。

表4 溶劑解吸效率

3 結語

在本次實驗中通過對HP-INNOW AX、HP-5、HP-FFAP這三個色譜柱所分別達到的分離效果完成對比分析，發現均可以獲得較好的分離效果。其中第二種色譜柱無法對乙苯、間二甲苯、對二甲苯進行測定中完全分開，第三種色譜柱無法對間二甲苯和對二甲苯進行測定時完全分開，第一種色譜柱則能夠實現不同有機物組分的完全分開，根據結果圖示發現無存在任何拖尾峰。在本次實驗檢測過程中由于在實驗室內并未擁有乙苯色標，因此并未在本次實驗納入乙苯，對于較高的樣品組分含量情況下，可以將12:1的分流比結合試驗情況適當增加，從而確保獲得良好的出峰情況[8]。選擇色譜條件時，根據本次試驗結果發現，處于恒溫條件下會延長苯乙烯、鄰二甲苯、環已酮的具體出峰時間，較高的初始溫度和較快流速。保持10min的60℃恒溫條件，按照10℃/min的升溫速度最終維持2min的100℃，200℃進樣口溫度、檢測器溫度，30mL/min氫氣流量，30mL/min空氣流量，400mL/min的氮氣流量，能夠獲得預期良好的分離效果。展開實驗發現運用溶劑解吸-毛細管柱氣相色譜法能夠達到較好的分離成效，并且對于測定各組線性范圍內，達到0.9997以上的相關系數，不同組份方法檢出限值范圍為0.27μg/mL～0.73μg/mL，0.000%～0.022% 的保留時間標準偏差范圍，0.24%～0.52%的峰值面積標準偏差范圍。

綜上所述，通過運用溶劑解吸-毛細管柱氣相色譜法，能夠對工作場所的空氣有機化合物進行同時測定，檢測精密度及準確度較好，能夠提供有力的工作場所有害物質及時識別技術支持。