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摘要:建立了高效液相法测定环境空气中乙酸和丙酸的方法。方法:环境空气中乙酸和丙酸用硅胶管采集,溶解解析后进样,经色谱柱分离,紫外检测器检测,以保留时间定性,峰面积定量。结果乙酸质量浓度在6.48~259.2μg/ml时,标准曲线线性关系良好,相关系数为0.9991;按采集空气样品15L计算,最低检出浓度是:0.13mg/m3;解吸效率为95.2%~101.7%;批内及批间精密度分别是:1.32%~2.59%;采样效率是:95.6%~100.0%;丙酸质量浓度在7.04~281.6μg/ml时,标准曲线线性关系良好,相关系数为0.9998;按采集空气样品15L计算,最低检出浓度是:0.15mg/m3;解吸效率为95.2%~101.7%;批内及批间精密度分别是:1.32%~2.59%;采样效率是:95.6%~100.0%;样品在4℃条件下可保存7d。结论本方法灵敏度高,精密度好,操作简单,能更好的用于环境空气中乙酸和丙酸检测。
Determinationofaceticacidandpropionicacidinambientairby
High-performanceliquidchromatography
ZHANGxian-ruiHUANGjuan
GuangdongYuQiTechnologyShareCo.,Lta,Dongguan,Guangdong523000,China
Abstract:ObjectiveToestablishthemethodforaceticacidandpropionicacidinambientairbyhigh-performanceliquidchromatography。Methods:Theaceticacidandpropionicacidintheambientairwerecollectedwithasiliconetube,dissolvedandanalyzed,andseparatedbyachromatographiccolumn.TheUVdetectorwasusedtodeterminetheretentiontimeandthepeakareawasquantified.
Results:Whentheconcentrationofaceticacidwas6.48~259.2μg/ml,thelinearcurveofthestandardcurvewasgood,andthecorrelationcoefficientwas0.9991.Accordingtothe15Lofcollectedairsample,theminimumdetectionconcentrationwas:0.13mg/m3;thedesorptionefficiencywas95.6%~100.0%;Theintra-assayandinter-assayprecisionare:1.32%-2.59%;thesamplingefficiencyis:95.6%-100.0%;Whenthemassconcentrationofpropionicacidis7.04~281.6μg/ml,thelinearcurveofthestandardcurveisgood,thecorrelationcoefficientis0.9998.Accordingtothe15Lofcollectedairsample,theminimumdetectionconcentrationis:0.15mg/m3;thedesorptionefficiencyis95.2%~101.7%.Theintra-andinter-assayprecisionis:1.32%~2.59%;thesamplingefficiencyis:95.2%~101.7%;thesamplecanbestoredfor7dat4℃.Conclusion:Thismethodcouldbeusedfordetectingaceticacidandpropionicacidinambientairwithhighsensitivity,precisionandsimpleoperation。
Keywords:Ambient;air;Aceticacid;Propionicacid;High-performanceIiquidchromatography
乙酸和丙酸是简单的有机小分子羧酸类化合物,是基本有机化工原料之一,广泛应于农药、皮革、染料、医药等工业。乙酸和丙酸均为有刺激性的气味的液体,其蒸汽导致在生产和使用过程中可能以气态形式溢出,对环境造成污染。乙酸和丙酸蒸汽对眼、皮肤和呼吸道有刺激性作用,人体吸入后严重者可引起急性化学性肺炎、支气管炎和肺水肿等症状。目前,国内仅制定了工作场所空气中乙酸和丙酸测定方法和接触限值,然环境监测国家标准中尚未制定环境标准测定方法。常用的乙酸和丙酸测定方法主要用气相色谱法或者离子色谱法,然气相色谱法操作常需衍生处理,操作繁琐,准确度较低;离子色谱法多采样强酸、稀强碱做淋洗液,对色谱柱有一定腐蚀作用,且共用无机阴离子含量较高时干扰测定。用液相色谱法分析乙酸和丙酸可以克服上述缺陷,并且实现一机多用,一柱多用,因此广泛使用在其他行业检测中,然在环境检测样品很少提到。本方法采用高效液相色谱法,乙酸、甲酸分离效果好,出峰时间短、灵敏度高、大大提高分析效率。
1材料和方法
1.1仪器和试剂LC-15C高效液相色谱仪、WondasilTMC18液相色谱柱(150.00mm×4.60mm×5.00um)、紫外检测器(日本岛津公司);BSA124S电子分析天平[赛多利斯科学仪器(北京)有限公司];GilAir-5广用高低流量空气采样器(江苏省盐城天悦仪器仪表有限公司),流量范围0-0~1L/min;0.45μm有机系微孔过滤头(天津津腾科技有限公司);甲醇(色谱纯,德国Merck公司);磷酸(优级纯,天津市科密欧化学试剂有限公司);KQ3200型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);硅胶管,溶剂解吸型,内装300mg/150mg硅胶;5ml容量瓶(天波);2ml溶剂解吸瓶(日本岛津公司配套溶解解吸瓶);
乙酸、丙酸(色谱纯,纯度99.90%,美国CatoResearchchemicals公司);
吸收液配制:移取1ml磷酸置于1000ml的容量瓶中,用去离子水稀释至刻度,混匀即得0.10%磷酸溶液,临用前配制;
乙酸标准储备溶液配制:称取0.0162g乙酸,用甲醇溶解并定容至10ml,为1620μg/ml标准储液,于4℃保存;临用前,准确移取上述标准储备液0.20ml,用甲醇溶液稀释定容至10ml,即得324.0μg/ml标准溶液。同样称取0.0176g丙酸,按照乙酸方法,配成352.0μg/ml标准溶液。
1.2样品的采集、保存、保存
乙酸和丙酸均为有机酸,蒸发在空气中易被硅胶管吸收,所以选择选择本实验室无机前处理室模拟环境现场采样,分别各称取50mg、100mg乙酸、丙酸标准溶液(色谱级),放入前处理室操作台面,打开硅胶管两端,以1L/min采集15min环境空气样品;采样后,立即封闭吸收管的两端,待分析。室温下,此样品至少可保存7天。
1.3样品处理将采过样的硅胶管的前端倒入2ml溶剂解析瓶中,加入1ml甲醇解吸液液,密封,振摇1min,解析30min后,用0.45μl过滤头过滤,解析液放入2ml进样瓶中,供测定。
1.4色谱条件色谱柱:WondaSilTMC18,150mm×4.6mm,5μm;波长:220nm;柱温:32℃;流动相:甲醇:0.1%磷酸溶液=20:80;流速:1ml/min;进样量:20μl;进样方式:自动进样。
1.5标准曲线绘制用甲醇稀释乙酸标准溶液成6.48,32.4,64.8,129.6,259.2μg/ml,标准系列;用甲醇稀释丙酸标准溶液成7.04,35.2,70.4,140.8,281.6μg/ml标准系列,混合配置成以上浓度,进样20μl,测定保留时间和峰面积,每个浓度重复测定3次,以测得的峰面积均值对应的浓度绘制标准曲线。
1.6样品测定:用测定标准溶液的操作条件测定样品和空白对照样品,测得样品的峰面积减去空白对照峰面积值后,由标准曲线的乙酸、丙酸的含量。
1.7计算
参照环境检测的相关采样规范,将采样体积换算成标准采样体积后计算环境空气中乙酸、丙酸的浓度:
2结果
2.1线性范围与检出限按照1.4中色谱操作条件,测定各标准系列。每个浓度重复测定3次,根据所得峰面积的平均值对相应浓度(μg/ml)进行线性回归,得到各物质的线性回归方程。用接近空白浓度的溶液重复测定10次,用标准差法计算方法的检出限,以采样体积为15.0L计算该方法的最低检出浓度,结果见表1。
表1方法线性关系参数、检出限及最低检出浓度
2.5稳定性试验取24个硅胶管,分别加入6.48μg/ml,64.8ug/ml的乙酸标准溶液各1支和7.04μg/ml,70.4μg/ml,丙酸标准溶液1支,先随机取3份立即分析(当天),其余置于4℃冰箱内保存。而后分别于第3天、第5天、第7天、各随机取3份进行分析。当天结果为100%,计算存放不同时间的样品损失率,结果见表4,样品在室温下至少可保存7d,样品损失率≤10%
乙酸和丙酸样品稳定性试验结果
注:1:2.721出峰时间是乙酸目标物质;2:4.140出峰时间是丙酸目标物3:其它溶解峰。
图1乙酸、丙酸干扰色谱分离图
3结论
以上建立的高效液相色谱法测定环境空气中乙酸、丙酸方法,并考察了方法的检出限、精密度和加标回收率等,实验结果较满意。实验室结果表明该方法操作简便、测定快速、准确,重现性好,且待测物与其他酸分离度较好等优点,能满足环境空气中的乙酸和丙酸含量的监测。
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