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工作场所空气中乙醚的热解析 - 气相色谱法

2019-09-06 11:22 

引言

乙醚是一种用途非常广泛的有机溶剂,无色透明,有特殊刺激气味,带甜味,极易挥发,其蒸汽重于空气,广泛应用于化工、材料、农业 、食品 、生物、医药等领域的分析测试  。对物质进行成分和含量分析时,常用乙醚进行萃取,再对提取液进行光谱或色谱分析 。利用乙醚对种子浸种处理,能提高种子的萌发活力,从而提高发芽率并缩短萌发时间 。乙醚的主要作用为全身麻醉,受体大鼠在肝移植手术中采用乙醚麻醉更安全可取。急性大量接触,有生命危险。目前国内外乙醚急慢性中毒报道罕见 。乙醚液体或高浓度蒸气对眼有刺激性。我国 GBZ 2. 1 -2007 工作场所空气中乙醚的时间加权平均容许浓度(PC- TWA) 为 300 mg/m 3 。国家标准方法(GBZ/T160. 52 -2007)中采用活性炭管采集样品,气相色谱法测定,工作中发现此方法需要采用注射器手动进样,操作复杂,结果重复性差,准确度低,因此建立了无需注射器的热解析直接进样测定工作
场所空气中乙醚的气相色谱方法。

1 材料与方法

1. 1 原理

空气中的乙醚用活性炭管采集,热解析进样后经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。

1. 2 仪器

北京中惠普热解析仪;气相色谱仪:(北京中惠普),配有7693A 16 位自动进样器,氢焰离子化检测器;微量注射器(10 μL);活性炭管(热解析型,内装 100 mg 活性炭)。

1. 3 试剂

乙醚(色谱纯),甲醇(分析纯)。标准储备液:在25 mL 容量瓶中,称取一定量的乙醚用甲醇稀释至刻度,配成 1. 6 mg/mL 储备液。

1. 4 色谱条件

DB - WAX 毛细管柱(30 m × 530 μm × 1μm);色谱柱温度为 80 ℃,保持 3 min;进样口温度为 220 ℃;氮气流量为 5 mL/min,恒流模式;分流比为2∶1;检测器温度250 ℃;尾吹25 mL/min。

1. 5 采样

1 短时间采样 在采样点,打开活性炭管两端,以 200 mL/min 流量采集 15 min 空气样品。
2 长时间采样 在采样点,打开活性炭管两端,以 50 mL/min 流量采集 2 -8 h 空气样品。
3 个体采样 在采样点,打开活性炭管两端,佩戴在监测对象的前胸上部,进气口向上,尽量接近呼吸带,以 50 mL/min 流量采集 2 -8 h 空气样品。采样后,立即封闭活性炭管两端,置清洁的容器内运输和保存。样品在室温下可保存 7 d。

1. 6 分析步骤

1 标准曲线的绘制 分别取 0 μL、100 μL、200 μL、400 μL、1 000 μL 的标准储备液用甲醇稀释至 1 mL,配成浓度为 0 μg/mL、160. 0 μg/mL、320. 0 μg/mL、640. 0 μg/mL、1 600. 0 μg/mL 的标准系列。再用微量注射器分别取 2 μL 上述系列注入热解吸型活性碳管,因而标准系列乙醚含量分别为:0 μg、0. 32 μg、0. 64 μg、1. 28 μg、3. 20μg。参照仪器操作条件,将气相色谱仪调节至最佳测定状态,进样 1. 0 mL,分别测定各标准系列。以测得的峰高或峰面积均值对相应的乙醚含量(μg)绘制标准曲线。

2 样品处理 将采过样的活性炭管放入热解吸器中,将样品管热解吸后直接进样。

3 样品测定 用测定标准系列的操作条件测定样品和空白对照解吸气,测得的样品峰高或峰面积值减去空白对照的峰高或峰面积值后,由标准曲线得乙醚含量(μg)。

2 结果与讨论

色谱条件的选择

采用 DB - WAX(30 m × 530 μm × 1 μm)毛细管柱在不同起始柱温(60 ℃、80 ℃和 100 ℃)条件下测定,3 种不同起始柱温时的分离效果均很好,兼顾灵敏度和分析速度,本法选择起始柱温80 ℃,乙醚的保留时间为1. 565 min

检出限和最低检出浓度

重复 10 次测定接近空白溶液的标准溶液,计算标准差,按标准差法计算方法的检出限,检出限为 0. 002 3 g。当采集 3 L 样品时,最低检出浓度为 0. 000 8 mg/m 3 。

3 结论

热解析型活性炭管采集,再用热解析直接进样气相色谱法测定工作场所空气中乙醚。乙醚含量在 0. 00 ~3. 20 g 范围内线性关系良好;检出限为0. 002 3 g;若采集3 L 空气样品,则最低检出浓度为 0. 000 8 mg/m 3 ,平均解吸效率在 99. 0%~100. 0%,相对标准偏差在 0. 66% ~ 0. 88%。本方法灵敏度和准确度高,操作简便,无需注射器手动进样,具有较低的检出限,适用于工作场所空气中乙醚浓度的测定。