环境空气中醛酮类化合物检测方案(液相色谱仪)

【仪电分析】环境空气醛、酮类化合物的测定-高效液相色谱法 醛、酮类化合物作为一类空气污染物，对人体有很大的危害。目前国内外制定并颁布的环境法规中均将多种醛酮类化合物列入重点控制的有毒有害污染物名单中。近年来，随着人民生活水平的提高及化工行业的发展，对室内空气中醛酮类有机污染物的分析与检测显得尤为重要。 一、方法原理 使用填充了涂渍2，4-二硝基苯阱(DNPH)的采样管采集一定体积的空气样品，样品中的醛酮类化合物经强酸催化与涂渍于硅胶上的 DNPH反应，生成稳定有颜色的腙类衍生物，经乙腈洗脱后，使用高效液相色谱仪的紫外(360nm)，保留时间定性，峰面积定量。 注1： R和R；是烷基或芳香基团(酮)或是氢原子(醛). 二、主要仪器及试剂 a.高效液相色谱仪：LC220，配备紫外检测器，具有梯度洗脱功能； b.自动进样器：AS2000； c.色谱柱： C18，4.6mm×250 mm， 粒径为5 um； d.恒流气体采样器； e.乙腈：色谱纯； f.标准储备溶液： p=100 ug/mL，直接购买市售有证的醛酮类-2，4-二硝基苯腙衍生物标准溶液： g.DNPH采样管； h.臭氧去除柱； i.一次性注射器； j.针式过滤器：0.45um有机滤膜。 三、实验方法 3.1参考色谱条件 色谱柱 C18 (250mmx4.6mm×5um) 流速 1.0mL/min 波长 360nm 柱温 25℃或室温 进样量 20pL 流动相 0-20min：乙腈：水=60：40，20-30min：乙腈60%→100%，30-32min：乙腈100%→60%， 32-40min：乙腈：水=60：40。 3.2标准曲线的绘制 3.2.1标准使用溶液(p=10ug/mL)：准确量取1.00mL 标准储备溶液于 10mL 容量瓶中，用乙腈稀释至刻度，混匀。 3.2.2分别准确量取 100 pL、200pL、500 pL、1000 pL 和2000 pL的标准使用溶液于 10mL容量瓶中，用乙腈定容，混匀。配制成质量浓度为 0.10 ug/mL、0.20ug/mL、0.50 ug/mL、1.00 ug/mL、2.00 ug/mL 的标准系列。由低浓度到高浓度依次进样分析，以目标化合物的浓度为横坐标，对应的峰面积为纵坐标绘制标准工作曲线。 3.3样品采集和保存 样品采集系统一般由恒流气体采样器、采样导管、DNPH采样管、臭氧去除柱等组成。采样流量1.0L/min，采气体积50L。 采样管应使用密封帽将两端管口封闭，并用铝箔纸将采样管包严，4℃低温避光保存与运输。如果不能及时分析，应4℃低温避光保存，时间不超过30d。 3.4样品的制备 待进样前，加入约 5mL 乙腈洗脱采样管，让乙腈自然流过采样管，流向应与采样时气 流方向相反。将洗脱液收集于5mL 容量瓶中用乙腈定容，用注射器吸取洗脱液，经过针头过滤器过滤，转移至2mL 棕色样品瓶中，待测。过滤后的洗脱液如不能及时分析，可在4℃低温避光保存30 d. 四、实验结果 4.1标准工作曲线 醛酮类化合物的标准工作曲线如下表1所示： 表1醛酮类化合物标准工作曲线 线性回归方程 相关系数r 甲醛 y=1721.05+90399.9x 0.9997 乙醛 y=1552.34+94800.6x 0.9997 丙烯醛、丙酮 v=4147.03+192665x 0.9996 丙醛 v=1859.3+89735.5x 0.9993 丁烯醛 y=2087.27+94909.2x 0.9996 甲基丙烯醛 y=1578.69+97838.6x 0.9996 2-丁酮 v=1192.57.76059.6x 0.9997 正丁醛 y=1113.84+86674.7x 0.9997 苯甲醛 y=1087.5+84055.4x 0.9997 戊醛 y=1321.68+79385.2x 0.9997 间甲基苯甲醛 y=-1224.92+74113.7x 0.9998 己醛 v=1060.15+73534.3x 0.9993 4.2标准溶液色谱图 浓度为1.00 ug/mL 的醛酮类化合物标准溶液的色谱图如图2所示： 图2浓度为1.00 ug/mL 的醛酮类化合物标准溶液色谱图 4.3样品色谱图 样品经前处理，按照仪器参考条件分析测定，色谱图如图3所示： 图3样品色谱图 4.4结果计算 环境空气样品中的醛酮类化合物质量浓度p(mg/m³)，按照下式进行计算。 式中：p样品中醛酮化合物的质量浓度， mg/m³； pi——从校准曲线上查得醛酮化合物的质量浓度， ug/ml； V1——洗脱液定容体积， ml； Vs-标准状态下(273.15K， 101.325kPa)的采样体积，L。 4.5实际样品测试 某室内样品测试如下： 化合物名称 p1 (ug/ml) V、(L) V(ml) (mg/m²) 甲醛 0.820 25 5 0.164 乙醛 0.909 25 5 0.182 丙烯醛、丙酮 1.020 25 5 0.204 丙醛 0.070 25 5 0.014 丁烯醛 0.145 25 5 0.029 甲基丙烯醛 0.323 25 5 0.065 正丁醛 0.034 25 5 0.007 戊醛 0.016 25 5 0.003 己醛 0.238 25 5 0.048 总醛酮 0.715 【仪电分析】环境空气 醛、酮类化合物的测定-高效液相色谱法醛、酮类化合物作为一类空气污染物，对人体有很大的危害。目前国内外制定并颁布的环境法规中均将多种醛酮类化合物列入重点控制的有毒有害污染物名单中。近年来，随着人民生活水平的提高及化工行业的发展，对室内空气中醛酮类有机污染物的分析与检测显得尤为重要。一、方法原理使用填充了涂渍2,4-二硝基苯阱（DNPH）的采样管采集一定体积的空气样品，样品中的醛酮类化合物经强酸催化与涂渍于硅胶上的DNPH反应，生成稳定有颜色的腙类衍生物，经乙腈洗脱后，使用高效液相色谱仪的紫外（360nm），保留时间定性，峰面积定量。 二、主要仪器及试剂a.高效液相色谱仪：LC220，配备紫外检测器，具有梯度洗脱功能； b.自动进样器：AS2000；c.色谱柱：C18，4.6 mm×250 mm，粒径为5 µm； d.恒流气体采样器；e.乙腈：色谱纯；f.标准储备溶液：ρ = 100 µg/mL，直接购买市售有证的醛酮类-2,4-二硝基苯腙衍生物标准溶液；g.DNPH采样管； h.臭氧去除柱； i.一次性注射器； j.针式过滤器：0.45 µm有机滤膜。 三、实验方法3.1 参考色谱条件色谱柱C18（250mm×4.6mm×5μm）流  速1.0mL/min波  长360nm柱  温25℃或室温进样量20μL流动相0-20min：乙腈:水=60:40，20-30min：乙腈60%→100%，30-32min：乙腈100%→60%，32-40min：乙腈:水=60:40。3.2 标准曲线的绘制 3.2.1 标准使用溶液（ρ = 10 µg/mL）：准确量取1.00mL 标准储备溶液于10mL容量瓶中，用乙腈稀释至刻度，混匀。3.2.2 分别准确量取100 µL、200 µL、500 µL、1000 µL和2000 µL的标准使用溶液于10mL容量瓶中，用乙腈定容，混匀。配制成质量浓度为0.10 µg/mL、0.20 µg/mL、0.50 µg/mL、1.00 µg/mL、2.00 µg/mL的标准系列。由低浓度到高浓度依次进样分析，以目标化合物的浓度为横坐标，对应的峰面积为纵坐标绘制标准工作曲线。3.3 样品采集和保存样品采集系统一般由恒流气体采样器、采样导管、DNPH采样管、臭氧去除柱等组成。采样流量1.0L/min，采气体积50L。采样管应使用密封帽将两端管口封闭，并用铝箔纸将采样管包严，4℃低温避光保存与运输。如果不能及时分析，应4℃低温避光保存，时间不超过30d。3.4 样品的制备待进样前，加入约5mL乙腈洗脱采样管，让乙腈自然流过采样管，流向应与采样时气流方向相反。将洗脱液收集于5mL容量瓶中用乙腈定容，用注射器吸取洗脱液，经过针头过滤器过滤，转移至2mL棕色样品瓶中，待测。过滤后的洗脱液如不能及时分析，可在4 ℃低温避光保存30 d。四、实验结果4.1 标准工作曲线醛酮类化合物的标准工作曲线如下表1所示：表1 醛酮类化合物标准工作曲线线性回归方程相关系数r甲醛y=1721.05+90399.9x0.9997乙醛y=1552.34+94800.6x0.9997丙烯醛、丙酮y=4147.03+192665x0.9996丙醛y=1859.3+89735.5x0.9993丁烯醛y=2087.27+94909.2x0.9996甲基丙烯醛y=1578.69+97838.6x0.99962-丁酮y=1192.57.76059.6x0.9997正丁醛y=1113.84+86674.7x0.9997苯甲醛y=1087.5+84055.4x0.9997戊醛y=1321.68+79385.2x0.9997间甲基苯甲醛y=-1224.92+74113.7x0.9998己醛y=1060.15+73534.3x0.9993 4.2 标准溶液色谱图浓度为1.00 µg/mL的醛酮类化合物标准溶液的色谱图如图2所示：  图2 浓度为1.00 µg/mL的醛酮类化合物标准溶液色谱图4.3 样品色谱图样品经前处理，按照仪器参考条件分析测定，色谱图如图3所示： 图3 样品色谱图4.4 结果计算环境空气样品中的醛酮类化合物质量浓度ρ (mg/m3)，按照下式进行计算。式中：ρ——样品中醛酮化合物的质量浓度，mg/m3；ρ1——从校准曲线上查得醛酮化合物的质量浓度，μg/ml；V1——洗脱液定容体积，ml；      Vs——标准状态下（273.15K，101.325 kPa）的采样体积，L。 4.5 实际样品测试某室内样品测试如下：化合物名称ρ1（μg/ml）Vs（L）V1（ml）ρ（mg/m3）甲醛0.820 2550.164 乙醛0.909 2550.182 丙烯醛、丙酮1.020 2550.204 丙醛0.070 2550.014 丁烯醛0.145 2550.029 甲基丙烯醛0.323 2550.065 正丁醛0.034 2550.007 戊醛0.016 2550.003 己醛0.238 2550.048 总醛酮0.715