氣相色譜法測定工作場所空氣中乙醇及環己酮的含量

摘要：本文主要針對工作場所空氣中乙醇及環己酮檢測方法展開分析，采用氣相色譜法同時測定工作場所空氣中乙醇和環己酮的含量。以活性炭管采集乙醇和環己酮空氣樣品，使用二硫化碳解吸，用HP-INNOWAX毛細管柱分離，氫火焰離子化檢測器FID檢測，得到方法檢出限、回收率和精密度等參數。本方法具有較好的實用性。

關鍵詞：氣相色譜法;毛細管柱;工作場所;乙醇;環己酮

中圖分類號：X830.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）03-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.03.047

GC determination of ethanol and cyclohexanone in air of workplace

Pan Yilong

（Zhejiang Chengde Detection & Research Co.，Ltd.，Ningbo Zhejiang 315012，China）

Abstract：This article mainly analyzed the detection methods of ethanol and cyclohexanone in the air of the workplace， and used gas chromatography to simultaneously determine the content of ethanol and cyclohexanone in the air of the workplace.Air samples of ethanol and cyclohexanone were collected with an activated carbon tube， desorbed with carbon disulfide， and HP-INNOWAX capillary column was used for separation.The hydrogen flame ionization detector FID was used for determinnation to obtain the parameters such as method detection limit， recovery rate and precision.The method has good practicability.

Key words：Gas chromatography;Capillary column;Workplace;Ethanol;Cyclohexanone

乙醇在常溫常壓下是一種易燃、易揮發的無色透明液體，具有低毒性，國家尚未制定其檢測方法[1]。《工作場所空氣有毒物質測定 第84部分：甲醇、丙醇和辛醇》GBZ/T 300.84-2017只適用于甲醇、丙醇和辛醇的濃度的測定，未包括乙醇的測定。國外標準中《分析方法手冊（第四版）》（美國職業安全與衛生研究所）中規定了工作場所中乙醇的測定，可作為參考標準。

環己酮常用于油墨和印刷工藝，作為乙酸乙酯、甲苯等溶劑的替代品[2-4]。隨著環己酮在工業中和醫藥等方面的廣泛應用，職業性接觸環己酮的人群越來越多[4]。《工作場所空氣有毒物質測定脂環酮和芳香族酮類化合物》GBZ/T160.56-2004規定了工作場所空氣中環己酮的檢測方法為氣相色譜填充柱法。

在日常檢測工作中，經常會遇到工作場所空氣中乙醇和環己酮同時測定的需求，但對這2種物質同時測定的方法，目前國內尚未報道。本工作對氣相色譜法同時測定工作場所空氣中乙醇和環己酮的條件進行了研究和探討，建立溶劑解吸-毛細管柱氣相色譜法同時測定2種物質的方法。

1 試驗部分

1.1 實驗儀器

活性炭管（溶劑解吸型）、空氣采樣器（明華MH1200-B型）、微量注射器、氣相色譜儀（安捷倫7890A，配氫火焰離子化檢測器）。

1.2 試劑

解吸液（二硫化碳溶劑）：色譜鑒定無干擾峰。

乙醇和環己酮儲備溶液：稱取乙醇0.1022g，環己酮0.1008g于100mL容量瓶（預加解吸液約20mL）中，并用解吸液稀釋至刻度，配成1022mg/L乙醇，1008mg/L環己酮標準儲備溶液。使用時用解吸液稀釋至曲線所需質量濃度。

乙醇、環己酮均為色譜純。

1.3 儀器工作條件

極性毛細管色譜柱（HP-INNOWAX，30m×0.32mm×0.50μm），載氣氮氣（99.99%），進樣口溫度200℃，柱流量1.0mL/min，分流比10：1，FID檢測器溫度220℃，進樣量為1μL;采用程序升溫，初始溫度60℃，保持0min;以20℃/min速率升溫至150℃并保持2min。

1.4 試驗方法

1.4.1 樣品的采集和保存

在采樣點，打開活性炭管兩端，記錄采樣點溫度和大氣壓，以100mL/min流量采集15min空氣樣品，采樣后，立即封閉活性炭管兩端，置清潔容器內運輸和保存。

1.4.2 樣品前處理

將采過樣的前后段活性炭分別倒入兩只溶劑解吸瓶中，分別加入1.0mL解吸液，封閉后，解吸30min，不時振搖，解吸液在儀器設定的工作條件下檢測，用外標法進行定量。

1.4.3 計算方法

將采樣體積換算成標準采樣體積，公式如下：

式中：V0為標準采樣體積，L;V為采樣體積的數值，L;t為采樣點的溫度，℃;P為采樣點的大氣壓，kPa。

各組分濃度的計算：

式中：c為空氣中乙醇、環己酮濃度，mg/m3;c1、c2為測得前后段解吸液中乙醇、環己酮的質量濃度（減去樣品空白），μg/mL;n1、n2為前后段解吸液的稀釋倍數;V1為解吸液的體積，mL;V0為標準采樣體積，L;D為解吸效率，%。

2 結果與討論

2.1 色譜條件的選擇

2.1.1 色譜柱

分離酮類一般選用極性柱，分離醇類極性與非極性柱均可;對比非極性柱HP-1和極性柱HP-INNOWAX，結果表明，極性柱HP-INNOWAX分離效果較好，保留時間短。試驗選用HP-INNOWAX毛細管色譜柱（30m×0.32mm×0.50μm）為分離柱，乙醇和環己酮的色譜圖見圖1。

2.1.2 柱溫和柱流量

柱溫的參數的確定原則包括待測物全部有效分離和所有組分均能流出色譜柱，分析時間盡量縮短。實驗結果表明，采用程序升溫的方式，乙醇和環己酮的分離效果較好，程序升溫參數見1.3節。柱流量通過實驗，確定柱流量為1.0mL/min時，分離效果最好，未出現峰型不好，拖尾、待測物分離不好等情況。

2.1.3 進樣口條件

考慮各組分沸點，為使各組分充分氣化，進行多次試驗，試驗結果表明：進樣口溫度設置在200℃時，各組分可完全氣化。進樣方式對分流與不分流情況分別進行了試驗，結果表明不分流進樣時，溶劑峰過高且拖尾，與乙醇的分離度差。通過多次試驗，確定的最佳分流比為10：1。

2.2 標準曲線和檢出限

在儀器工作條件下，按試驗方法測定乙醇和環己酮混合標準溶液系列，試驗結果表明：乙醇和環己酮質量濃度在一定范圍內與峰面積呈線性關系。線性回歸方程、相關系數、檢出限見表1。

配制曲線線性范圍內低、中、高3種濃度水平的混合標準溶液，各取1.00mL混合標準溶液加入3根不同的空白活性炭吸附管內，以100mL/min流量采集15min的凈化空氣，重復6次，得到18根加標后的活性炭管，分別用解吸液解吸，按試驗方法測定，結果見表2。

2.4 樣品數據分析

2019年4月份對嘉善縣某汽車懸掛燈生產企業中工作場所空氣進行監測，該企業涉及移印和焊錫等工藝。根據現場采樣點溫度和大氣壓，采樣體積換算成標準采樣體積1.49L。檢測結果顯示，乙醇濃度為1.35～2.00mg/m3，環己酮濃度為3.95～4.64mg/m3，能較好的反映作業場所的污染物濃度。檢測結果見表3。

3 結論

本文采用毛細管氣相色譜法同時測定工作場所空氣中乙醇和環己酮，兩者分離效果好，操作相對簡便，提高了檢測的效率，同時具有良好的精密度和較高的回收率，可適用于工作場所職業危害及室內環境檢測等。

參考文獻

[1]谷玉會.廢氣中乙醇的測定[J].環境與發展，2016，28（2）： 51-53.

[2]李湘平，周衛東.環己酮生產現狀及下游產業鏈分析[J].石油化工技術與經濟，2016，32（4）：1-5.

[3]張勝軍.我國環己酮市場分析[J].化學工業，2014，32（8）： 25-28.

[4]劉嶺梅.環己酮市場現狀及應用[J].河南化工，2002（1）： 10-11.

收稿日期：2019-12-19

作者簡介：潘意隆（1981-），男，漢族，本科學歷，中級，研究方向為檢測工作與研究。