气相色谱法同时测定空气中乙二醇和异丙醇

韩　英，黄瑾璟

(绍兴市环境监测中心站，浙江　绍兴　312000)



气相色谱法同时测定空气中乙二醇和异丙醇

韩英，黄瑾璟

(绍兴市环境监测中心站，浙江绍兴312000)

建立了溶剂解吸气相色谱法同时测定工作场所空气中乙二醇和异丙醇含量的方法。采用活性碳管同时采集空气和废气中的乙二醇和异丙醇，甲醇超声解吸后用气相色谱法分离测定。在优化的解吸方法下考察了方法的最低检出浓度，精密度和回收率。该方法不仅灵敏度、精密度、准确度好，更减少了采样和实验室分析人员的工作量，节约了有机溶剂的消耗，值得推广和应用。

空气和废气；乙二醇；异丙醇；气相色谱法

乙二醇和异丙醇均为常见的化工产品和原料，若人体长期接触，会对中枢神经系统、呼吸系统、肾脏产生毒害。排放至大气中异丙醇更是一种光化学氧化剂，会导致光化学烟雾的产生，危害人的身体健康和植物生长[1]。我国推荐性职业卫生标准GBZ/T 160.48-2007给出了多种醇类的测定方法[2]，但是该方法中乙二醇和异丙醇需单独采样、解吸和分析。近年来，对环境空气和废气中的乙二醇和异丙醇检测方法的改进已有相关的报道[3-5]，但都局限于单独检测。对这两种物质进行同时采集和检测的研究还未见报道。本文介绍了一种简便有效的能同时采集和测定这两种醇类物质的分析方法，该方法前处理简单，灵敏度和回收率能满足监测工作要求。

1　实　验

1.1仪器和试剂

Agilent7890B气相色谱仪带FID检测器，安捷伦；色谱柱(HP-INNOWAX毛细管色谱柱30 m×0.32 mm×0.25 μm)，安捷伦；崂应2020空气采样器，青岛崂应环保科技有限公司；KQ-800KDE超声仪，昆山超声仪器有限公司。

甲醇(色谱纯)，赛默飞世尔科技有限公司；乙二醇标液(2 mg/mL)，百灵威；异丙醇标准样品(25 mg)，百灵威。

1.2色谱条件

柱箱温度：起始温度60℃，以10℃/min速度升至200℃；柱流量：以高纯氮气为载气，流速为1.8 mL/min；进样口温度：220℃；进样方式：不分流进样；检测器温度：270℃，氢气流量40 mL/min，空气流量400 mL/ min；尾吹气：15 mL/min；进样量：1 μL

1.3样品采集和测定

1.3.1样品采集

用硅橡胶管将活性炭采样管与采样器连接。环境空气采样时将采样管垂直向上进行采样，采样流量设为0.5 L/min。环境空气采样60～90 min；污染源废气采样15～20 min。同时将空白活性炭采样管带到现场，打开不抽空气，作空白样品分析。采样后将活性炭管两端套上塑料帽，带回实验室分析，4℃ 冷藏保存。

1.3.2校准曲线绘制

在25 mg异丙醇标准样品中准确加入10 mL甲醇定容，配制成2.5 mg/mL的异丙醇储备液。再取一定量的异丙醇储备液和乙二醇标准溶液，以甲醇作溶剂，配制浓度为0.01～0.2 mg/mL的标准系列工作溶液，在1.2色谱条件下进样分析，每个浓度重复测定两次，绘制浓度-峰面积均值校准曲线。

1.3.3样品测定

将采过样的活性炭管前后段分别转移到5 mL样品解析瓶中，加1.0 mL甲醇，塞紧管塞，超声解吸3 min，放置40 min，解析液供测定。同时分析现场空白样品。

2　结果与讨论

2.1前处理方法的改进

2.1.1解吸溶剂的选择

根据相似相溶原理，解吸时为获得较理想的解吸率，通常选用与被解吸物质极性相似的解吸溶剂。乙二醇、异丙醇的极性参数为6.9和4.3。本次实验中我们选用实验室常见的与这两种物质极性接近的甲醇和丙酮进行解吸效率试验(极性参数甲醇：6.6，丙酮：5.4)。在6支活性炭管前段中分别加入0.1 mg 乙二醇和异丙醇，放置过夜后加入不同的解吸溶剂按1.3.3方法前处理，经测定采用甲醇为解吸溶剂的两种物质的平均解吸效率分别为102.3%、94.6%；采用丙酮为解吸溶剂的两种物质的平均解吸效率为86.5%、88.9%。结果表明选用甲醇为解吸溶剂时解吸效率较高。

2.1.2解吸条件的优化

在12 支活性炭管中分别加入乙二醇和异丙醇各0.1 mg，放置过夜后加入1 mL甲醇解吸。取其中9个上述样品定为组1，密闭超声3 min后分别放置20 min,40 min,60 min，每个时间段解吸3个样品；另取3个样品定为组2，振摇3 min后放置40 min，取解析液供测定。各组样品的平均解吸效率见表1。从表2中可以看出超声法较振摇法更有利于样品的解吸。当解吸时间大于40 min后增加解吸时间解吸效率并没有显著提高。因此，优化后的解吸条件为密闭超声3 min，静置40 min。

表1　不同解吸方法两种物质的解吸效率

2.2校准曲线和检出限

按照1.3.2校准曲线的绘制方法，配置浓度为10，20，40，80，120，160 μg/mL的标准系列工作溶液，绘制标准曲线。在1.2色谱条件下，各组分均能得到有效的分离，其保留时间、线性方程和线性相关系数见表2。

表2　保留时间、线性方程和线性相关系数

取7支活性炭管分别加入0.01 mg的异丙醇和乙二醇，作为检出限的测试样品。按照1.3.3的方法连续测定这7个平行样。测定结果见表3。检出限按标准偏差的3.143倍计算，异丙醇的检出限为0.66 μg/mL，最低检出浓度为0.09 mg/m3(以采集7.5 L 空气样品计)；乙二醇的检出限为1.19 μg/mL，最低检出浓度为0.16 mg/m3，相比于国标GBZ/T 160.48-2007推荐方法的最低检测浓度，本法的灵敏度大大提高。

表3　7次平行测定结果

2.3精密度和回收率

取空白样品10个，按表4所示量加入异丙醇和乙二醇，每个水平进行5次平行测定，计算样品回收率和相对标准偏差，测定结果见表4。异丙醇的回收率为81%～92%,精密度为2.3%～4.8%；乙二醇的回收率为88%～98%，的精密度为1.6%～4.2%。

表4　加标回收和精密度测定结果(n=5)

3　结　论

本文研究建立了溶剂解吸气相色谱法同时测定工作场所空气中乙二醇和异丙醇含量的方法，优化了前处理方法，提高了解吸效率。重点考察了方法的检出限、精密度、回收率，实验结果较为满意。乙二醇和异丙醇的同时测定降低了解吸溶剂的消耗量，减少了实验室分析人员的工作量，值得推广和应用。

[1]肖学喜，何桂英，雷迅，等.气相色谱法测定工业废气中的异丙醇[J].中国环境监测，2012,28(6):58-60.

[2]中华人民共和国卫生部.GBZ/T 160.48-2007 工作场所空气有毒物质测定：醇类化合物[S].中国标准出版社，2007.

[3]赵忠林，王翔，郭盈，等.溶剂解吸-气相色谱法测定工作场所空气中乙二醇的改进[J].职业卫生与应急救援,2012,30(4):216-219.

[4]李行方，尹江伟，付斌，等.溶剂解吸-气相色谱法测定工作场所空气中异丙醇方法改进[J].中国职业医学,2015,42(3):311-313.

[5]申华杰.毛细管气相色谱法测定工业废气中的乙二醇[J].污染防治技术，2013,26(5):60-61.

Determination Method for Ethylene Glycol and Isopropyl Alcohol Simultaneously in the Air of Workplace by Gas Chromatography

HAN Ying,HUANG Jin-jing

(Environmental Monitor Station of Shaoxing,Zhejiang Shaoxing 312000,China)

A method for determination of ethylene glycol and isopropanol simultaneously in the air of workplace by gas chromatography was established.The ethylene glycol and isopropyl alcohol in air and industrial waster gas was adsorbed by activated carbon adsorption tube,then desorbed by methanol and put into GC to be separated and detected.The detection limits,precision and recovery were investigated in the optimized desorption conditions.The method can provide high sensitivity,good precision and accuracy.Moreover,it can reduce workload of laboratory staffs and saves organic reagents,deserves promotion and application.

air and industrial waster gas; ethylene glycol; isopropanol; gas chromatography

韩英(1982-)，女，工程师，主要从事环境监测。

X831

A

1001-9677(2016)06-0109-02