环境空气中16种醛酮检测方案(液相色谱仪)

浙江福立分析仪器股份有限公司应用中心 环境空气醛、酮类化合物的测定溶液吸收-高效液相色谱法 一、检测方法： 依据国家标准：3环境空气醛、酮类化合物的测定溶液吸收-高效液相色谱法((HJ1154-2020). 二、方法提要 环境空气和无组织排放监控点空气中的醛、酮类化合物在酸性介质中与吸收液中的2，4-二硝基苯肼(DNPH)发生衍生化反应，生成2，4-二硝基苯腙类化合物，用二氯甲烷-正己烷混合溶液或二氯甲烷萃取、浓缩后，更换溶剂为乙腈，经高效液相色谱分离，紫外或二极管阵列检测器检测。根据保留时间定性，外标法定量。 三、试剂和材料 3.1乙腈(CH，CN)：液相色谱纯。 3.2甲醇 (CH，OH)：液相色谱纯。 3.3二氯甲烷(CH，CI)：液相色谱纯。 3.4正己烷(C，H)：液相色谱纯。 3.5无水硫酸钠(Na，SO)：在450℃下烘烤4h，冷却后，贮于磨口玻璃瓶中密封保存。 3.6盐酸((HCI)： p=1.19g/ml，优级纯 3.72，4-二硝基苯肼 (DNPH)：w≥98.0% 3.8丙烯醛(CHO)： w≥98.0%c 3.99丁烯醛(CH，O)： w≥98.0% 3.10二氯甲烷-正己烷混合溶液：3+7，临用现配。 3.11醛、酮类-DNPH 衍生物标准贮备液： p=100 ug/ml (以醛、酮类化合物计) 直接购买市售有证的醛、酮类-DNPH衍生物标准溶液，溶剂为乙腈，质量浓度以醛、 酮类化合物计。参考标准溶液证书进行保存，开封后于4℃以下密闭、避光冷藏，可保存2个月。 3.12醛、酮类化合物标准贮备液： p=1000 ug/ml. 直接购买市售有证的醛、酮类化合物标准溶液，溶剂为乙腈。参考标准溶液证书进行保 存，开封后于4℃以下密闭、避光冷藏，可保存两周。 3.13工业氮气：纯度≥99.9%。 3.14滤膜：0.45 um 聚四氟乙烯滤膜。 四、仪器和装置 4.1高效液相色谱仪：福立 LC5090 高效液相色谱仪，配备 LC5090 在线脱气机、LC5090四元低压输液泵、LC5090 自动进样器、LC5090柱温箱、LC5090 双波长-紫外检测器。 4.2色谱柱：Sunrise C18-SAC 色谱柱，：，4.60 mm*250mm， 粒径为5.0 um。 4.3一次性注射器。 4.4针头过滤器：0.45 um有机滤膜。 4.5抽滤瓶。 4.6真空泵。 4.7微孔滤膜 0.45 um。 4.8超声清洗仪。 4.9空气采样器：采样流量 0.1 L/min~1.0 L/min。 4.10棕色多孔玻板吸收瓶：25ml。 4.11棕色气泡吸收瓶：25ml. 4.12浓缩装置：莱伯泰科平行蒸发仪 MultiVap-10(或其他性能相当的农缩设备) 4.13分液漏斗：500mL 和125ml， 聚四氟乙烯活塞。 4.14棕色试剂瓶：：1L. 4.15一般实验室常用仪器和设备。 五、实验 5.1 DNPH饱和吸收液配置 称取 DNPH (3.7) 2.0g 于棕色试剂瓶中，加入90ml 盐酸(3.6)，再加入410 ml 水，超声 30 min。形成饱和溶液，过滤。 将过滤后的100 mL DNPH 饱和溶液转移至500mL 分液漏斗中，加入10ml 的二二甲烷(3.3)，萃取3 min (注意放气)，静置，待分层后，弃去下层有机相，再重复上述操作，萃取一次。最后用10ml正己烷(3.4)萃取，当有机相与 DNPH溶液分层后，将下层的 DNPH 溶 液转移至经乙腈冲洗并干燥的棕色试剂瓶中，密封，于装有活性炭的干燥器内保存。 注：每批 DNPH 饱和溶液应在采样前48h 内准备和纯化。纯化后空白应满足标准要求。 5.2标准系列配置 5.2.1醛、酮类-DNPH 衍生物标准使用液： p=10.0 ug/ml (以醛、酮类化合物计)。 移取 1.00 ml 醛、酮类-DNPH 衍生物标准贮备液(3.11)于10ml容量瓶中，用乙腈(3.1)稀释并定容至标线，混匀。于4℃C以下密闭、避光冷藏，可保存2个月。 5.2.2醛、酮类-DNPH衍生物标准系列溶液：取一定量醛、酮类-DNPH 衍生物标准使用液(5.2.1)于乙腈中，用乙腈(3.1)稀释，配制浓度(以醛、酮类化合物计)分别为0.10 ug/ml、0.20 ug/ml、0.50 ug/ml、1.00 ug/ml、2.00 ug/ml 和 4.00 ug/ml 的标准系列溶液。贮存在棕色小瓶中，待进样。 5.3样品制备 5.3.1环境空气和无组织排放监控点空气样品采集 环境空气采样点位的布设及采样符合HJ 194的要求，7无组织排放监控点的布设及采样符合 HJ/T55 中的相关规定。 按照图1将装有 20 ml DNPH饱和吸收液(5.1)的棕色多孔玻板吸收瓶(4.10)和分别装有 20ml、10ml 吸收液(5.1)的棕色气泡吸收瓶(4.11)串联到空气采样器(4.9)。以0.3 L/min 的流量，连续采样1h，如果浓度偏低可适当延长采样时间，但总采样量不超过80L。采样时如果温度低于4℃，吸收瓶应放在恒温箱中。 采样后，立即取下吸收瓶，用密封帽密封，避光保存。 4 5 1-棕色多孔玻板吸收瓶；2-棕色气泡吸收瓶；3一硅胶；4--流量调节装置；5一空气采样器。 图1 环境空气和无组织排放监控点空气采样系统组成示意图 5.3.2样品保存 样品应于4℃以下密封避光冷藏保存，样品采集后3日内完成试样的制备，制备好的试样在3日内完成分析。 5.3.3试样的制备 将吸收瓶中的样品样移至125ml分液漏斗(4.13)中，用20mL二氯甲烷-正己烷混合溶液(3.10)清洗吸收瓶2-3次，并将所有清洗液转移至分液漏斗中，振摇 3min， 静置分层，收集有机相于150ml三角瓶中。再用10ml二氯甲烷-正己烷混合溶液(3.10)，重复萃取水相，合并有机相，加入无水硫酸钠(3.5)至硫酸钠颗粒可自由流动。放置30 min， 脱水干燥。 将样品提取液转移至浓缩装置(4.12)中，于45℃以下浓缩至近干，更换溶剂为乙乙((3.1)，并用乙腈定容至2.0ml， 充分混合后，经滤膜i(4.7)过滤至样品瓶中待测。如果测定浓度过高，可以适当加以稀释。 5.4加标样品制备 5.4.1醛、酮类化合物标准使用液配置 (p=100 ug/ml))：移取1.00ml醛、酮类化合物标准贮备液(3.12)于10ml容量瓶中，用乙腈(3.1)稀释并定容至标线，混匀。于4℃以下密闭、避光冷藏，可保存两周。 5.4.2加标样品配置：在装有20mL DNPH 饱和吸收液(5.1)的棕色多孔玻板吸收瓶(4.10)和分别装有 20ml、10ml吸收液(5.1)的棕色气泡吸收瓶的采样系统中，准确加入4uL醛、酮类化合物标准使用液(5.4.1)。按照5.3.1.1方式采集样品，5.3.3方式制备加标样品。 5.5分析结果 5.5.116种醛、酮类-DNPH衍生物标准溶液典型谱图及结果(4.0 ug/mL) 1、甲醛-DNPH 2、乙醛-DNPH 3、丙烯醛-DNPH 4、丙酮-DNPH 5、丙醛-DNPH 6、丁烯醛-DNPH 7、正丁醛-DNPH 8、2-丁酮-DNPH 9、苯甲醛-DNPH 10、异戊醛-DNPH 11、正戊醛-DNPH 12、 邻甲基苯甲醛-DNPH 13、间甲基苯甲醛-DNPH 14、对甲基苯甲醛-DNPH 15、正己醛-DNPH 16、2，5-二甲基苯甲醛-DNPH 序号 组分 保留时间/min 峰高/uAU 峰面积/uAU*s 理论塔板数 分离度 拖尾因子 1 甲醛-DNPH 6.776 186378.2 1577860.1 15946 0 1.258 2 乙醛-DNPH 8.575 98683.4 1187329 12462 6.912 1.187 3 丙烯醛-DNPH 11.231 61290.6 974898.3 11130 7.265 1.054 4 丙酮-DNPH 11.883 42014.5 750606.5 9806 1.443 1.142 5 丙醛-DNPH 12.710 43628.6 842945.2 10011 1.678 1.129 6 丁烯醛-DNPH 17.441 27554.5 705473.1 10746 8.033 1.049 7 正丁醛-DNPH 18.671 25702.4 654755.5 12637 1.844 1.064 8 2-丁酮-DNPH 19.857 20797.6 579041.4 11546 1.694 1.127 9 苯甲醛-DNPH 24.634 24335.5 558116.3 26385 7.119 1.090 10 异戊醛-DNPH 25.655 15713.4 352809.7 28134 1.679 1.013 11 正戊醛-DNPH 26.486 20451.5 491098.0 28094 1.340 1.171 12 邻甲基苯甲醛-DNPH 31.907 21919.4 384913.4 75311 9.908 1.146 13 间甲基苯甲醛-DNPH 32.456 18765.3 333315.7 63713 1.125 1.010 14 对甲基苯甲醛-DNPH 32.876 19717.0 370427.2 62137 0.808 1.04 15 正己醛-DNPH 33.552 25060.8 525539.5 61192 1.267 1.016 邮编： 317500 FULI 16 2，5-二甲基苯甲醛-DNPH 38.320 13800.9 323374.9 62087 8.259 1.069 5.5.216种醛、酮类-DNPH衍生物标准溶液六针重复性谱图及结果(2.0ug/mL) [min] 序号 组分名 平均保留时间/min 保留时间 RSD/% 平均峰面积 /uAU*s 峰面积RSD/% 平均峰高/uAU 峰高RSD/% 1 甲醛-DNPH 6.781 0.050 772942.9 0.483 91147.7 0.208 2 乙醛-DNPH 8.587 0.082 604238.9 0.353 50056.4 0.252 3 丙烯醛-DNPH 11.252 0.118 492623.3 0.462 31006.6 0.397 4 丙酮-DNPH 11.905 0.126 381444.2 0.481 21354.1 0.441 5 丙醛-DNPH 12.731 0.121 428422.4 0.223 22112.3 0.334 6 丁烯醛-DNPH 17.472 0.093 359560.9 0.214 13993.1 0.426 7 正丁醛-DNPH 18.703 0.088 333681.5 0.187 13061.6 0.433 8 2-丁酮-DNPH 19.890 0.092 295654.2 0.268 10598.8 0.645 9 苯甲醛-DNPH 24.669 0.093 285213.8 0.288 12356.6 0.152 10 异戊醛-DNPH 25.693 0.095 178956.5 0.364 7921.8 0.455 11 正戊醛-DNPH 26.529 0.104 250648.5 0.317 10383.6 0.406 12 邻甲基苯甲醛-DNPH 31.930 0.133 196324.4 0.335 11123.1 0.262 13 间甲基苯甲醛-DNPH 32.482 0.057 169869.1 0.374 9518.9 0.255 14 对甲基苯甲醛-DNPH 32.902 0.060 189600.3 0.300 10012.6 0.269 15 正己醛-DNPH 33.585 0.061 268250.6 0.412 12733.4 0.309 16 2，5-二甲基苯甲醛-DNPH 38.360 0.068 164703.5 0.367 6996.9 0.213 5.5.3标准曲线 标准曲线的绘制：分别进样浓度为 0.10 ug/ml、0.20 ug/ml、0.50 ug/ml、1.00 ug/ml、2.00 ug/ml和 4.00 ug/ml 的标准系列溶液各10uL， 进行 HPLC 分析。然后以峰面积为纵坐标，以目标物的含量为横坐标，绘制标准曲线。 5.5.4检出限 54 MMA 峰序 平行测定 1/ug/mL 2/ug/mL 3/pg/mL 4/ug/mL 5/ ug/mL 6/ ug/mL 7/ug/mL 检出限/mg/m’ 标准要求检出限/ mg/m 1 甲醛-DNPH 0.0788 0.0772 0.0764 0.0757 0.0748 0.0738 0.0727 0.0007 0.002 2 乙醛-DNPH 0.0995 0.0985 0.1002 0.0992 0.0988 0.0998 0.099 0.0002 0.002 3 丙烯醛-DNPH 0.1035 0.1025 0.1034 0.1035 0.1038 0.1047 0.1033 0.0002 0.002 4 丙酮-DNPH 0.0993 0.0983 0.1010 0.1010 0.0999 0.1033 0.1008 0.0006 0.002 5 丙醛-DNPH 0.0983 0.0977 0.0984 0.0983 0.0981 0.0987 0.0974 0.0002 0.002 6 丁烯醛-DNPH 0.1035 0.1009 0.1026 0.1006 0.102 0.1009 0.1016 0.0004 0.002 7 正丁醛-DNPH 0.1027 0.1014 0.1015 0.1021 0.1017 0.1022 0.1013 0.0002 0.002 8 2-丁酮-DNPH 0.1068 0.1045 0.1063 0.1055 0.1074 0.1042 0.1068 0.0004 0.002 9 苯甲醛-DNPH 0.113 0.1123 0.1092 0.1118 0.1101 0.1130 0.1126 0.0005 0.002 10 异戊醛-DNPH 0.0931 0.0911 0.0934 0.0920 0.0907 0.0945 0.0929 0.0005 0.002 11 正戊醛-DNPH 0.0955 0.0970 0.0955 0.0949 0.0961 0.0971 0.0973 0.0003 0.002 FULI浙江福立分析仪器股份有限公司应用中心 12 邻甲基苯甲醛-DNPH 0.1015 0.1015 0.1021 0.1028 0.1035 0.1025 0.1021 0.0003 0.003 13 间甲基苯甲醛-DNPH 0.1016 0.1010 0.0998 0.0997 0.1020 0.1004 0.1001 0.0003 0.003 14 对甲基苯甲醛-DNPH 0.1019 0.1028 0.1017 0.1046 0.1007 0.1035 0.1013 0.0005 0.003 15 正己醛-DNPH 0.1045 0.1031 0.1018 0.1025 0.1025 0.1026 0.1029 0.0003 0.002 16 2，5-二甲基苯甲醛-DNPH 0.1018 0.1038 0.1018 0.103 0.1036 0.1048 0.1020 0.0004 0.002 检出限按采样体积18L，定容体积2mL计 5.5.5样品典型谱图及结果 序号 组分名 保留时间/min 峰面积/uAU*s 峰高/uAU 含量/mg/m 1 甲醛-DNPH 6.781 21177.9 176309.8 0.0447 2 乙醛-DNPH 8.581 2440.3 29449.1 0.0099 3 丙酮-DNPH 11.900 6048.0 107371.7 0.0572 4 2-丁酮-DNPH 19.885 1065.0 30883.4 0.0213 5.5.6样品加标典型谱图 1、甲醛-DNPH 2、乙醛-DNPH 3、丙烯醛-DNPH 4、丙酮-DNPH 5、丙醛-DNPH 6、丙烯醛-DNPH聚合物 7、丁烯醛-DNPH 8、正丁醛-DNPH 9、丁烯醛-DNPH聚合物 10、2-丁酮-DNPH 11、苯甲醛-DNPH 12、异戊醛-DNPH 13、正戊醛-DNPH 14、邻甲基苯甲醛-DNPH 15、间甲基苯甲醛-DNPH16、对甲基苯甲醛-DNPH 17、正己醛-DNPH 18、2，5-二甲基苯甲醛-DNPH 六、实验结果 方法验证结论：16种醛、酮的精密度、线性相关系数、检出出、回收率结果汇总如下： 方法评价 组分名 保留时间/min 检出限(mg/m) 峰面积RSD (%) 线性相关系数 加标回收率范围(%) 甲醛 6.776 0.0007 0.48 0.999 97.25-102.75 地址：浙江温岭城东街道百丈南路95号 邮编： 317500 浙江福立分析仪器股份有限公司应用中心 乙醛 8.575 0.0002 0.35 0.999 89.55-90.40 丙烯醛 11.231 0.0002 0.46 0.999 102.45-104.40 丙酮 11.883 0.0006 0.48 0.999 59.30-64.05 丙醛 12.710 0.0002 0.22 0.999 93.80-96.45 丁烯醛 17.441 0.0004 0.21 0.999 105.05-107.25 正丁醛 18.671 0.0002 0.19 0.999 88.55-91.10 2-丁酮 19.857 0.0004 0.27 0.999 59.60-63.50 苯甲醛 24.634 0.0005 0.29 0.999 75.50-80.05 异戊醛 25.655 0.0005 0.36 0.999 117.00-120.05 正戊醛 26.486 0.0003 0.32 0.999 80.70-82.15 邻甲基苯甲醛 31.907 0.0003 0.34 0.999 87.80-90.80 间甲基苯甲醛 32.456 0.0003 0.37 0.999 101.25-104.90 对甲基苯甲醛 32.876 0.0005 0.30 0.999 98.10-103.05 正己醛 33.552 0.0003 0.41 0.999 90.55-93.40 2，5-二甲基苯甲醛 38.320 0.0004 0.37 0.999 104.30-104.85 由以上实验结果可知，采用福立 LC5090 测定环境空气中16种醛、酮，方法稳定可靠，目标物线性范围良好，灵敏度较高，有很好的重现性，能够对样品进行准确定性定量。 地址：浙江温岭城东街道丈南路邮编： 环境空气中醛、酮类化合物来源复杂，通过高效液相色谱法测定环境空气中醛酮类化合物组分及含量可以准确分析空气质量污染情况，为污染防治提供数据支撑与方法保障。本方案参考HJ 1154-2020测定对环境空气中16种醛酮化合物进行了分析，方法检出限为0.0002-0.0007mg/m³，低于标准中的0.002-0.003mg/m³，有较高的灵敏度。16种醛、酮类-DNPH 衍生物标准溶液典型谱图（4.0 µg/mL）1、甲醛-DNPH   2、乙醛-DNPH   3、丙烯醛-DNPH   4、丙酮-DNPH   5、丙醛-DNPH   6、丁烯醛-DNPH 7、正丁醛-DNPH   8、2-丁酮-DNPH   9、苯甲醛-DNPH   10、异戊醛-DNPH   11、正戊醛-DNPH   12、邻甲基苯甲醛-DNPH   13、间甲基苯甲醛-DNPH   14、对甲基苯甲醛-DNPH   15、正己醛-DNPH   16、2,5-二甲基苯甲醛-DNPH环境空气样品分析谱图1、甲醛-DNPH 2、乙醛-DNPH 3、丙酮-DNPH 4、2-丁酮DNPH