氣相色譜法測定環(huán)境空氣中的揮發(fā)性有機(jī)胺

徐國良 徐 輝

（衢州巨化檢測中心，浙江 衢州324004）

分析與檢測

氣相色譜法測定環(huán)境空氣中的揮發(fā)性有機(jī)胺

徐國良 徐 輝

（衢州巨化檢測中心，浙江 衢州324004）

環(huán)境空氣樣按要求采集解析后，用DB-1型毛細(xì)管柱分離測定甲胺、二甲胺、三甲胺含量。結(jié)果表明，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)0.999 1、0.998 9、0.998 3；方法相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.4%、5.0%、9.9%，回收率分別為97.9%～103.3%、92.5%～106.7%、88.0%～114.0%；方法最低檢出限分別為0.017、0.029、0.024 μg/L。測定準(zhǔn)確、快速，完全能滿足環(huán)境空氣中有機(jī)胺測定的要求。

甲胺；二甲胺；三甲胺；氣相色譜

甲胺、二甲胺和三甲胺是具有易燃、強(qiáng)腐蝕性的污染氣體，屬低毒類物質(zhì)，有魚腥臭味，其高含量蒸氣對眼、鼻、咽喉有刺激癥狀。我國規(guī)定空氣中允許的甲胺、二甲胺、三甲胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5、10、5 mg/m3[1]。因此，對環(huán)境中有機(jī)胺的測定在化工生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域都有著重要的意義。

環(huán)境試樣中甲胺類有機(jī)物的測定目前用比色法測定，或用PEG-20M填充拄氣相色譜法測定[2]。而用氣相色譜法能同時測定3種揮發(fā)性胺類化合物，快速、檢測限低，得到廣泛應(yīng)用。但用填充柱分離效果差，易造成色譜峰拖尾及峰形不好的現(xiàn)象。本實驗研究用毛細(xì)管柱氣相色譜法測定環(huán)境空氣中的甲胺、二甲胺、三甲胺的方法。

1 試驗部分

1.1 試劑和儀器

試劑：質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%的甲胺水溶液，分析純，密度為0.904 0 g/mL；質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%二甲胺水溶液，分析純，密度為0.898 0 g/mL；質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%三甲胺水溶液，分析純，密度為0.827 0 g/mL。

儀器：Agilent 6890N型氣相色譜儀，配有氫火焰離子化檢測器（FID）。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)配制

1)標(biāo)準(zhǔn)液配制。分別吸甲胺、二甲胺、三甲胺水溶液10.0 mL于50 mL容量瓶中，用無胺水稀釋至刻度，搖勻備用。混合液的甲胺、二甲胺、三甲胺的質(zhì)量濃度分別為 72.32、71.84、66.16 mg/mL。

2)標(biāo)準(zhǔn)貯備氣配制。用5 μL微量注射器吸2 μL 1)中的混合溶液，在高純氮和1 mL飽和氫氧化鈉的條件下，解析至245 mL，作為標(biāo)準(zhǔn)貯備氣。此時混合氣中甲胺、二甲胺、三甲胺的質(zhì)量濃度分別為0.590 4、0.586 4、0.540 1 μg/mL。

3)標(biāo)準(zhǔn)氣配制。用5支50 mL注射器，以高純氮作為平衡氣，按表1配制成標(biāo)準(zhǔn)氣體。

表1 標(biāo)準(zhǔn)氣體Tab 1 Standard gas

1.3 色譜條件

色譜柱：30 m×0.32 mm×5 μm DB-1 毛細(xì)管柱。柱前壓53.8 kPa，載氣體積流量1.4 mL/min，線速度為28 cm/s；柱溫恒溫110℃，進(jìn)樣口溫度150℃，檢測器溫度250℃；分流比：5；氫氣體積流量35 mL/min，空氣體積流量350 mL/min，補(bǔ)充氣體積流量30 mL/min；進(jìn)樣體積 1.0 mL。

1.4 樣品制備

用大氣采樣器采集30 L環(huán)境樣品，吸收液用高純氮氣在150℃的解析儀中解釋成245 mL樣品待測氣。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件選擇

分別用 DB-1（30 m×0.32 mm×5 μm）、HP-5MS（30 m×0.32 mm×0.25 μm）、CAM（30 m×0.32 mm×0.5 μm）、DB-5MS（30 m×0.32 mm×0.5 μm）色譜柱進(jìn)行試驗，經(jīng)實測DB-1較適合有機(jī)胺的分離，可能是揮發(fā)性有機(jī)胺沸點低，厚膜柱更有利于分離。因為有機(jī)胺水溶液，為防止水冷凝，故柱溫選擇在100℃以上。典型的色譜圖如圖1所示。

圖1 揮發(fā)性有機(jī)胺在DB-1柱上典型圖譜Fig 1 Volatile organic amine atlas in DB-1

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

在確定的色譜條件下，用1.2節(jié)中的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)樣測定，測得各物質(zhì)不同含量下的峰面積，并回歸標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2所示。

圖2 有機(jī)胺標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig 2 Standard curve of organec amine

從圖2中看出，甲胺、二甲胺、三甲胺的回歸方程分別為，甲胺：A1/(pA·s)=[0.161 4ρ1/(μg·L-1)]-0.136 0二甲胺：A2/(pA·s)=[0.094 3ρ2/(μg·L-1)]-0.010 0；三甲胺：A2/(pA·s)=[0.112 3ρ3/(μg·L-1)]-0.041 0。 相關(guān)系數(shù)分別為0.999 1、0.998 9和0.998 3，線性良好。

2.3 精密度及回收率

對一甲胺、二甲胺、三甲胺的質(zhì)量濃度分別為33.0、12.0、10.0 μg/L 的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行重復(fù)測定，測定結(jié)果見表2。

表2 某一標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)測定結(jié)果Tab 2 The standard experimetal result of retet

分別對6次測定數(shù)據(jù)進(jìn)行Q檢驗，甲胺、二甲胺、三甲胺分別為 0.091、0.24、0.38，Q0.95＜0.76，表明測定數(shù)據(jù)可靠。相對標(biāo)準(zhǔn)偏差甲胺、二甲胺、三甲胺分別為2.4%、5.0%、9.9%。方法回收率為甲胺、二甲胺、三甲胺分別為97.9%～103.3%、92.5%～106.7%、88.0%～114.0%。

經(jīng)t檢驗，甲胺、二甲胺、三甲胺分別為0.314、0.415、0.961，t0.95＜2.57，表明在 α=0.05 時，測定結(jié)果沒有顯著性差異。

2.4 方法的檢出限

按照3倍信噪比計算，當(dāng)采樣體積為30 L、解析體積為245 mL時，甲胺、二甲胺、三甲胺的檢出限分別為 0.017、0.029、0.024 μg/L。

3 結(jié)論

采用30 m×0.32 mm×5 μm 的 DB-1 型毛細(xì)管柱，能較好地分離環(huán)境空氣中甲胺、二甲胺和三甲胺；標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)0.999 1、0.998 9、0.998 3；方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.4%、5.0%、9.9%，回收率分別為97.9%～103.3%、92.5%～106.7%、88.0%～114.0%；最低檢出限分別為0.017、0.029、0.024 μg/L。完全能滿足環(huán)境空氣中有機(jī)胺測定的要求。

[1]GBZ/T 160.X—2004工作場所空氣有毒物質(zhì)測定[S].

[2]吳烈鈞.氣相色譜檢測方法[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000:143.

Determine Volatile Organic Amine in Air by Gas Chromatography

Xu Guoliang,Xu Hui

(Juhua Determine Center,Quzhou,Zhejiang 324000)

In the paper,air sample was separated into methylamine,dimethylamine,and trimethylamine then determined the content by DB-1 capillary column.The result shows good standard curve linear and result were as fellows:related coefficient:0.999 1,0.998 9,0.998 3;relative deviation:2.4%,5.0%,9.9%;recovery:97.9%～103.3%,92.5%～106.7%,88.0%～114.0%;detection limit:0.017,0.029,0.024 μg/L.This method meets the determine requirements for its accuracy and speediness.

methylamine;dimethylamine;trimethylamine;gas chromatography

O657.7+1

ADOI10.3969/j.issn.1006-6829.2011.04.015

2011-06-13