工作场所空气中乙酸测定方法的研究

工作场所空气中乙酸测定方法的研究
沈加胜
【摘要】建立了工作场所中硅胶管吸附空气中乙酸用丙酮解吸后酸性毛细管柱气相色谱( FID)测定乙酸的方法。

通过测试该方法的精密度、准确度、解吸效率，结果令人满意，结果表明本方法适用于工作场所中空气中乙酸的测定。

%Silica gel tube adsorption in the air in the workplace was established after acetic acid with acetone desorption acidic capillary column gas chromatography method was developed for the determination of acetic acid(FID). By testing the accuracy, precision and desorption efficiency of this method, the result was satisfactory, and the results showed that this method was suitable for the determination of acetic acid in the air in the workplace.
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2014(000)022
【总页数】3页(P149-150,184)
【关键词】乙酸;工作场所空气;硅胶管;溶剂解吸;酸性毛细管气相色谱
【作者】沈加胜
【作者单位】江苏省安全生产科学研究院，江苏南京 210042
【正文语种】中文
【中图分类】O65
乙酸,也叫醋酸、冰醋酸为无色液体,有刺鼻的醋酸味,用于制造醋酸盐、醋酸纤维素、医药、颜料、酯类、塑料、香料等。

吸入乙酸蒸汽对鼻、喉和呼吸道有刺激性。

对眼有强烈刺激作用。

皮肤接触,轻者出现红斑,重者引起化学灼伤。

误服浓乙酸,口腔和消化道可产生糜烂,重者可因休克而致死。

长期反复接触,可致皮肤干燥、脱脂和
皮炎.我国GBZ2.1-2007[1]工作场所有害因素接触限值,时间加权平均容许浓度TWA为10 mg/m3,短时间接触容许浓度为20 mg/m3,国家标准方法GBZ/T 160.59-2004采用填充柱测定[2],但在实际分析中发现色谱峰拖尾,换用HP-FFAP
柱测试时,用甲酸做解吸液,由于甲酸的氢键作用使得出峰时乙酸先出峰,但是甲酸峰还是出现拖尾,而且做了一段时间发现柱子出现灵敏度下降,已有文献[3-5]报道气相色谱法测定空气中乙酸,但都是填充柱测定。

本文在参考标准方法的基础上,提出了
用安普公司的酸性毛细管柱测定工作场所空气中乙酸,最低检测浓度为0.10
mg/m3(以采样体积4.5 L计),方法的精密度、准确度以及解吸效率满足要求,适合
工作场所中空气中乙酸的测定。

1.1 原理
工作场所空气中乙酸用硅胶管采集,用丙酮进行解吸,经过CD-ACID-WAX毛细管
柱分离,火焰离子化检测器检测,用保留时间进行定性分析,峰面积进行定量。

1.2 主要仪器
气相色谱器：7890A,美国安捷伦科技有限公司;氢火焰离子化检测器,硅胶管(溶剂
解析型,内装200 mg/100 mg硅胶),南通金南玻仪五金厂;微量进样器,上海光正医
疗仪器有限公司。

1.3 主要试剂
乙酸(分析纯≤99.5%),国药;丙酮(分析纯≤99.5%),西陇化工;乙酸标准储备液：在10 mL容量瓶中,加入少量丙酮,移取一定量的乙酸用丙酮稀释到刻度,配成10.5
mg/mL储备液。

1.4 方法条件
CD-ACID-WAX毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm,安普);仪器操作条件：柱温：110℃,保持3 min;进样口温度：200℃;压力：36.267 psi;总流量：10.788
mL/min;隔热吹扫：3 mL/min,分流比1∶1;检测器温度：200℃,尾吹：25
mL/min。

1.5 采样
(1)短时间采样：在采样点,打开硅胶管两端,以300 mL/ min流量采集15 min空
气样品。

(2)长时间采样：在采样点,打开硅胶管两端,以50 mL/ min流量采集1～4 h空气
样品。

(3)个体采样：在采样点,打开硅胶管两端,佩戴在采样对象的前胸上部,尽量接近呼吸带,以50 mL/min流量采集1～4 h空气样品。

采样后,立即封闭硅胶管两端,置清洁容器中运输和保存。

室温下,乙酸样品可至少可保存15 d。

1.6 分析步骤
(1)对照试验：将硅胶管带到现场,除不连接空气采样器采集空气外,其余操作同样品,作为样品的空白对照。

(2)样品处理：将采过样的前后端硅胶管分别倒入溶剂解吸瓶中,加入1 mL丙酮,封闭后,振摇1 min,解吸30 min。

解吸液供测定。

若解吸液中乙酸浓度超过测定范围,可用解吸液稀释后测定,计算时乘以稀释倍数。

(3)乙酸标准曲线用丙酮稀释标准储备液成0、105、210、420、525 μg/mL乙酸标准系列。

按照仪器操作条件,进样1 μL,测定各标准系列。

每个浓度重复测定三次。

以测得峰面积对乙酸浓度绘制标准曲线。

(4)样品测定：按照测定标准系列的操作条件测定样品和空白对照解吸液,测得样品
峰面积值减去空白对照的峰面积值后。

由标准曲线得乙酸的浓度。

1.7 计算
按式(1)将采样体积换算成标准采样体积：
式中：V0——标准采样体积,L
V——采样体积,L
t——采样点温度,℃
p——采样点大气压,kPa
按式(2)计算空气中乙酸的浓度：
式中：C——空气中乙酸的浓度,mg/m3
C1,C2——测定前后硅胶解吸液中乙酸的浓度,μg/mL
V——解吸液总体积,mL
V0——标准采样体积,L
D——解吸效率,%
2.1 柱温的选择
选用不同的柱温100℃、110℃、120℃、130℃进行测试100℃、110℃时峰分离得都很好,120℃、130℃时分离度不好,而100℃出峰时间为3.136 min,相对110℃2.318 min有点长,考虑灵敏度与分析速度而选择110℃的柱温。

2.2 线性范围与检出限
根据方法条件测定,乙酸浓度在0.5～735 μg/mL范围内呈良好的线性关系见表1,线性方程为y=1.36x-9.85(r= 0.9991),见表2,浓度525 μg/mL,信噪比为3 603.6,三倍的信噪比得到检测下限为0.5 μg/mL,以采集4.5 L空气算,那最低检测浓度为0.1 mg/m3。

2.3 精密度试验
按照方法条件调好仪器,取105、210、525 μg/mL浓度的样品进行测试,每个样品
测定六次,相对标准偏差为0.9%～3.5%,具体测定结果见表3。

2.4 准确度试验
在已知浓度的样品中加入两个不同浓度的标准溶液,然后测定,计算回收率,每个加标液测定三次,回收率为94.7%～98.1%,具体测定结果见表4。

2.5 解吸效率测试
取6支硅胶管,编成两组。

每组三支,在两组中用微量注射器向硅胶管中加入105、420 μg乙酸,立即将管的两端套上塑料帽,放置过夜,按照样品处理步骤前后端硅胶管分别倒入溶剂解吸瓶中,加入1 mL丙酮,封闭后,振摇1 min,解吸30 min。

解吸液测定乙酸的含量,同时测定空白,计算解吸效率。

两种浓度的平均解吸效率分别为94.2%、95.0%,平均解吸效率为94.6%,具体结果见表5。

2.6 共存试验
在硅胶管中加入乙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸模拟工作场所中有丙烯酸、甲基丙烯酸共存时在仪器操作条件下,乙酸与它们能很好的分离,乙酸出峰时间为2.317 min,丙烯酸出峰时间为4.907 min,甲基丙烯酸出峰时间为6.229 min,所以工作场所中含有丙烯酸、甲基丙烯酸时不影响乙酸的测定。

通过试验得知方法的精密度、准确度、解吸效率都很好,满足工作场所空气中乙酸测定的要求,工作场所中含有丙烯酸、甲基丙烯酸时不影响乙酸的测定。

用丙酮做解吸液比甲酸好,不会出现色谱峰拖尾现象而且出峰时间快,所以说该方法适合工作场所中乙酸的测定,值得推广。

【相关文献】
[1] GBZ2.1-2007工作场所有害因素职业接触限值化学因素[S].
[2] GBZ/T 160.59-2004工作场所空气有害物质测定羧酸类化合物[S].
[3] 盛卫强,张在峰.气相色谱法测定环境空气和废气中乙酸[J].环境监测管理与技术,2003,15(1)：34-
35.
[4] 候文学,张存玲,王勤,等.气相色谱法测定车间空气中乙酸[J].中国卫生工程,2003,2(2)：112-113.
[5] 程剑,陆银德.气相色谱法测定作业场所空气中痕量乙酸[J].工业卫生与职业病,2002,28(1)：41.。