大气中羰基化合物

用HPLC 分离和鉴定大气中的羰基化合物应用Array

环境

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这些方法都是上面讨论的通用方法中的一种。在某些情况下，对于大气有毒样品，由于臭氧干扰羰基-DNPH 反应，故必须在DNPH 小柱之前安装臭氧去除器。HPLC 分离

通过收集和萃取（或洗脱）得到衍生化的腙类，反相HPLC 就是分析这些化合物的首选方法[1–5]。由于腙类的疏水性差异很大，所以需要梯度洗脱条件将它们在合理的时间内洗脱。图2 是主要DNPH 衍生的羰基化合物标准样品的分离结果，这些化合物都列在重要环境毒素名单上。下方的色谱图是低浓度(2 µg/mL)

标样，上面的色谱图是高浓度(20 µg/mL) 标样。Agilent HC-C18 色谱柱对这些标样，包括部分分离的峰8 和9 ，都表现了出色的分离度。特别是2-丁酮-2,4-DNPH 和丁醛-2,4-DNPH 的分离值得关注，因为在很多反相色谱柱上这一对化合物是不能被分离的，这款C18 柱的高碳载量是这种良好选择性的部分原因。注意，要在合理的时间内洗脱这些非极性化合物，需要60% 乙腈的起始流动相组成。由于化合物是有色的，故选择360 nm 为检测波长。使用这样的高波长检测将避免检测到一些无关的、在低紫外波长有强吸收的化合物。

图1.从大气样品中捕集羰基化合物的化学反应

1甲醛-2,4-DNPH 2乙醛-2,4-DNPH 3丙烯醛-2,4-DNPH 4丙酮-2,4-DNPH 5丙醛-2,4-DNPH 6丁烯醛-2,4-DNPH 7异丁烯醛-2,4-DNPH

82-丁酮-2,4-DNPH 9丁醛-2,4-DNPH 10苯基醛-2,4-DNPH 11戊醛-2,4-DNPH

12对-苯甲醛-2,4-DNPH 13

己醛-2,4-DNPH (X) 表示DNPH 过量

色谱柱:Agilent HC-C18, 4.6 ×250 mm, 5 µm 流动相:溶剂A 水溶剂B 乙腈梯度:起始60% B, 30 min 75% B, 35 min 100% B 流速: 1 mL/min 检测:UV 360 nm 温度:35 °C

样品:10-µL 进样量

样品:

DNPH 衍生的羰基化合物[Supelco 标样，产品编号47671-U (20 µg/mL) 和47672-U (2 µg/mL)]

图2.根据EPA TO-11 方法，环境标样- 羰基化合物-DNPH 衍生物在Agilent HC-C18 柱上的分离

羰基化合物

2,4-二硝基苯肼(DNPH)（在捕集小柱或溶液中）

羰基-2,4-二硝基苯腙衍生物（橙色化合物）

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环境气体样品中羰基化合物的分析

用涂敷DNPH 的捕集柱，并通过萃取步骤收集了两个室外大气样品。这些样品由美国佛蒙特环保部门(DEC) 在Waterbury 的实验室提供。萃取物直接注入Agilent HC-C18 色谱柱进行分析，同时运行一个空白样品。空白样品使用涂敷DNPH 的捕集小柱制备，但在整个取样过程不使用该小柱。

图3 和4 为在佛蒙特州的两个城市收集的某些实际样品的HPLC 分析结果。图3 所示的样品在佛蒙特州最大的城市Burlington 附近收集。在这一样品中，发现有少量的甲醛、乙醛和丙酮。空白样品中还发现有某些未知物峰。保留时间为18.3 min 左右流出的峰是未反

应的DNPH ；其他未鉴定。在Rutland 市附近收集的样品4b 中，发现有类似的色谱峰，但浓度有所不同。

图3.佛蒙特州Burlington 大气样品1 的羰基-DNPH 色谱图

色谱柱:Agilent HC-C18, 4.6 ×250 mm, 5 µm 流动相:溶剂A 水溶剂B 乙腈梯度:起始60% B, 30 min 75% B, 35 min 100% B 流速: 1 mL/min 检测:UV 360 nm 温度:35 °C

样品:10-µL 进样量

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2005 年12 月27 日5989-4565CHCN

/chem/cn

结论

采用DNPH 收集和HPLC 分析，可以分离和测定大气样品中低含量的羰基化合物。高容量Agilent HC-C18 色谱柱有出色的选择性，在25 分钟内分离了EPA 列出的羰基化合物。

参考文献

1.Robert Ricker, “Separation of DNPH-Derivatized Aldehydes from Ambient Air Samples”, Agilent Technologies, publication 5988-6346EN, /chem

2.Noriko Shimoi and Hiroki Kumagai, “Analysis of Formaldehyde and Acetaldehyde in Air by HPLC using DNPH Cartridge”, Agilent Technologies, publication 5965-9796E, /chem

3.Hiroki Kumagai, “HPLC Analysis of Formaldehyde in Indoor Air”, Agilent Technologies, publication 5867-5598E, /chem

4.Paul Kirschmer, “Aldehydes in Air”, Hewlett Packard (now Agilent Technologies), publication 12-5952-1551 /chem

5. E. Grosjean, D. Grosjean, P. G. Green and

J. M. Hughes, “LC.DAD/MS Analysis of Carbonyl (2,4-Dinitrophenyl)hydrazones”, Agilent Technologies, publication 5986-8850E, /chem

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图4.佛蒙特州Rutland 大气样品2 的羰基-DNPH 色谱图