工作場所空氣中苯胺的溶劑解吸氣相色譜法測定研究

曹殿榮

（江蘇省歐薩環境檢測技術有限公司，江蘇 南京 210032）

在采用GBZ/T 160.72—2004 國標法測定工作場所空氣中苯胺時存在色譜峰峰形對稱性不佳，標準曲線線性相關性較差的問題。在國標法基礎上進行改進，硅膠管采集樣品，采用CP-Sil 8 CB for Amines 胺類專用色譜柱分離等設計[1-2]，可有效提高空氣中苯胺含量檢測的準確性。

1 實驗材料與方法

1.1 儀器與試劑

Agilent7890B 氣相色譜儀，配置火焰離子化檢測器和自動進樣器，美國安捷倫公司；CP-Sil 8 CB for Amines 胺類化合物分析專用柱，內徑0.32 mm，長度30 m，膜厚1.0 μm，北京飛美斯分析科技公司；Hamilton 微量注射器10 μL 型，上海玉研科學儀器公司；溶劑解吸型硅膠采樣管，規格：6 mm×80 mm，華西科創科技公司。苯胺（色譜純）、乙醇（色譜純）、甲醇（色譜純）、二氯甲烷（色譜純），均為國藥集團上海化學試劑公司。

1.2 標準溶液配置

在室溫為20 ℃下，準確吸取2.04 mg 苯胺并注入到20 mL 乙醇溶液中，配置成苯胺標準溶液備用。

1.3 實驗方法

1.3.1 實驗原理

苯胺采用硅膠采樣管進行采集，乙醇解吸后進樣，經CP-Sil 8 CB for Amines 分析專用柱，采用升溫方式進行分離，氫焰離子化檢測器檢測，以保留時間定性，峰高或峰面積定量。

1.3.2 樣品處理及測定

采過樣的前后硅膠分別倒入溶劑解吸瓶，加入2.0 mL 乙醇，封閉后振搖，振搖時間設定為5 min，解吸時間30 min。搖勻后，0.22 μm 微孔濾膜過濾，自動進樣器進樣1.0 μL，數據處理得到苯胺濃度。

1.3.3 儀器條件

色譜條件，柱溫：在165 ℃狀態下保持5 min；進樣口溫度：250 ℃；檢測器溫度：300 ℃；柱載氣流速：1.5 mL/min；氫氣：30.0 mL/min；空氣：300.0 mL/min；進樣量：1.0 μL，分流比10∶1。

1.4 統計學處理

采用SPSS 22.0 軟件進行統計分析，計量資料經正態性檢驗服從正態分布，以X±s 表示，采用獨立樣本t 檢驗，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 色譜柱的選擇

確定其他實驗條件一致，分別采用FFAP 柱和CP-Sil 8 CB for Amines 胺專用柱進行實驗來對苯胺測定進行[3-4]。實驗結果表明：采用FFAP 柱測定時苯胺色譜峰峰形對稱性較差，標準曲線線性相關系數較差；采用CP-Sil 8 CB for Amines 專用色譜柱測定時苯胺色譜峰峰形較好，峰形對稱性理想，標準曲線線性相關系數良好。因此，本實驗確定采用CP-Sil 8 CB for Amines 胺專用柱進行實驗測定。

2.2 色譜條件的選擇

確定其他實驗條件一致，設計有3 種升溫方案，方案一：恒溫165 ℃保持5 min；方案二：程序升溫至65 ℃保持1.5 min 后以15 ℃/min 速度快速升至220 ℃并保持1 min；方案三：程序升溫至80 ℃保持1 min 后以20 ℃/min 速度快速升至220 ℃并保持1.5 min。實驗結果表明：上述3 種實驗方案的分析效果基本上保持一致，為提高實驗效率，本實驗采用方案一即恒溫165℃保持5min 進行實驗檢測。

2.3 解吸液的選擇

確定其他實驗條件一致，分別采用乙醇、甲醇、二氯甲烷作為解吸液進行實驗[5]，實驗結果表明：采用乙醇作為解吸液時，色譜峰峰形對稱性較好，r=0.999 9，標準曲線線性關系良好，實驗檢出限、解吸效率、精密度均滿足實驗測定要求；當采用甲醇、二氯甲烷為解吸液實驗時，分離效果不佳，色譜峰對稱性差，標準曲線線性關系較差，實驗檢出限、解吸效率、精密度均無法滿足實驗檢測要求。本檢測實驗采用乙醇作為解吸液較為合適。

2.4 標準曲線的繪制

確定其他實驗條件一致，苯胺標準溶液質量濃度為0、10、50、100、200、500 μg/mL 時，每個質量濃度樣品進行3 次實驗，得到苯胺標準曲線。標準曲線回歸方程為y=0.94x-1.59，r=0.999 9。

2.5 檢出限、定量下限與最低檢出質量濃度、最低定量質量濃度

將氣相色譜儀調節至最佳測定狀態，測量其基線噪聲，檢出限為3 倍噪聲所對應的待測物濃度，經測定檢出限為0.7 μg/ml。定量下限為10 倍噪聲比值對應的所對應的待測物濃度，經測定定量下限為2 μg/mL。最低檢測質量濃度和最低定量質量濃度分別為0.2、0.7 mg/m3。

2.6 精密度實驗

取10、100、500 μg/mL 標準溶液，每個質量濃度標準溶液進行6 次實驗，實驗結果如表1 所示。

表1 精密度試驗（n=6）

2.7 解吸效率實驗

每組6 支，取3 組共18 支溶解液解吸附固體劑管，在每組中分別加入10、200 μg/mL 苯胺，苯胺加入量分別為10.2、51.0、102.0 μg，實驗得到苯胺解吸效率如表2 所示。

表2 解吸效率試驗（n=6）

2.8 與國標法的對比實驗

采用本方法與國標法分別進行9 次測定實驗。本方法和國標法的測定平均值分別為36.22 μg/mL±1.16 μg/mL、37.55 μg/mL±0.61 μg/mL，t 值為-1.019，P 值為0.323，兩組差異無統計學意義。

3 結論

對劑解吸氣相色譜儀測定工作場所空氣中苯胺國標法進行改進，將FFAP 填充柱替換為CP-Sil 8 CB for Amines 色譜專用柱，通過實驗確定了最優色譜分析為恒溫165 ℃保持5 min，通過實驗確定最優解吸溶液為乙醇。改進后苯胺溶劑解吸氣相色譜儀測定法檢出限、最低檢出濃度低于國標測定值，精密度范圍、平均解析效率等各項指標均符合檢測要求。