固定污染源废气中醛、酮类化合物检测方案(液相色谱仪)

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SSL-CA22-242Excellence in Science Excellence in ScienceLC-309 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD.-Analytical Applications CenterTel：86(21)34193996Email： sshzyan@shimadzu.com.cnhttp：//www.shimadzu.com.cn 液相色谱法测定固定污染源废气中醛、酮类化合物 LC-309 摘要：本文使用高效液相色谱仪，建立了固定污染源废气中12种醛、酮类化合物的检测方法。在0.10~4.0Cug/mL浓度范围内建立标准曲线，各化合物线性相关系数均在0.999以上，线性良好。方法检出限在0.001~0.013mg/m。0.1 ug/mL标准溶液重复分析6次，峰面积相对标隹偏差均小于3.32%，重复性良好。加标回收率为 81.48%~99.93%，6次加标实验相对标准偏差小于3%。该方法简单、准确，重复性好，能够有效检测固定污染源废气中醛、酮类化合物的含量。 关键词：固定污染源废气液相色谱仪醛酮类化合物 醛、酮类化合物是环境空气中常见的含氧挥发性有机污染物。广泛存在的醛、酮类化合物具有一定的遗传毒性，对人类、动植物都具有很大的危害性。而环境空气中的醛、酮化合物大多来源于汽车尾气、化工、木材加工等直接产生的原生源。所以需要对这类工厂进行固定污染源废气污染物排放进行监测，防治大气环境污染，改善环境质量。 目前，固定污染源废气醛、酮类化合物检测多采用液相色谱法检测，本文参考《HJ/T1153-2020固定污染源废气醛、酮类化合物的测定溶液吸收-高效液相色谱法》，建立了一套快速、准确分析固定污染源中12种醛、酮类化合物的检测方法，该方法抗基质干扰能力强，检出限低，重现性好，回收率高，从而为污染控制和环境治理提供依据。 1.1仪器 本文使用岛津 LC-20AD 高效液相色谱仪，配置信息如下： 系统控制器：CBM-20A自动进样器：SIL-20AC柱温箱： CTO-20AC输液夜： LC-20AD×3脱气机： DGU-20A检测器：SPD-20AV 色谱工作站： LCsolution Version 1.26 1.2分析条件 色谱柱 Shim-pack Scepter C18-120 ， 250 mm × 4.6 mm ， 5 um 岛津(上海)实验器材有限公司1P/N：227-31020-06 流动相A-水；B-乙腈；C-四氢呋喃 流 速 ： 1 . 0 m L / m i n 柱温：35℃ 进样体积：10uL 波长：360nm 洗脱方式：梯度洗脱B相初始浓度为70%，C相初始浓度为0%，时间程序见表1。 表1 梯度洗脱时间程序 Time(min) Module Command Value 4 Pump B.Conc 50 4 Pump C.Conc 10 15 Pump B.Conc 50 25 Pump C.Conc 10 27 Pump B.Conc 70 1.3样品前处理 把气泡吸收瓶中的吸收液转移到分液漏斗中，用少量二氯甲烷和水分别清洗两次吸收瓶，清洗液一并转移到分液漏斗中。加入10 mL二氯甲烷，振摇 3 min， 静置分层，收集有机相到150mL三角瓶中，重复萃取三次，合并有机相。加入无水硫酸钠至硫酸钠颗粒可自由流动。放置30 min， 脱水干燥。将有机相转移到旋转蒸发仪中，在40C浓缩至近干，更换溶剂为乙腈，定容至10 mL， 经滤膜过滤后上机分析。 结果与讨论 2.1标准溶液色谱图 12种醛、酮类-DNPH衍生物的标准溶液色谱图如图1所示，相关化合物信息见表2。 图112种化合物色谱图(1.0 ug/mL) 表2112 种化合物信息 No. 化合物 英文名称 CAS号 保留时间(min) 甲醛 Formaldehyde 50-00-0 5.254 乙醛 Acetaldehyde 75-07-0 6.399 丙烯醛 Acrolein 107-02-8 7.980 4 丙酮 Acetone 67-64-1 8.280 5 丙醛 Propionaldehyde 123-38-6 9.107 6 丁烯醛 Crotonaldehyde 123-73-9 11.256 2-丁酮 2-Butanone 78-93-3 12.739 8 正丁醛 Butanaldehyde 123-72-8 13.237 9 苯甲醛 Benzaldehyde 100-52-7 15.119 10 异戊醛 Isovaleraldehyde 590-86-3 18.301 11 正戊醛 Valeraldehyde 110-62-3 19.589 12 正己醛 Caproaldehyde 66-25-1 27.033 2.2校准曲线和检出限 以乙腈为溶剂，配制0.1~4.0 ug/mL校准曲线，得到校准曲线如图2所示，线性相关系数均大于0.999，根据0.1ug/mL标准溶液分析6次得到的平均信噪比计算仪器检出限，具体线性相关系数及仪器检出限如表3所示。 Area(X100000) Area(x100000) 图2 部分化合物校准曲线 表3 校准曲线相关信息 No. No. 化合物 化合物 校准曲线校准曲线 相关系数(r)相关系数(r) 准确度(%) 检出限(mg/m) 定量限(mg/m) 1 甲醛 v=234602x-3925.4 0.9999 98.2-104.3 0.001 0.003 2 乙醛 v=176519x-1812.4 0.9998 97.9-103.0 0.002 0.006 3 丙烯醛 v=159917x-2144.7 0.9999 98.6-103.3 0.003 0.009 4 丙酮 v=134067x-2299.1 0.9998 97.9-101.0 0.004 0.013 5 丙醛 y=134775x-2419.1 0.9999 98.6-103.5 0.005 0.017 6 丁烯醛 v=125288x-2845.8 0.9999 98.1-104.8 0.006 0.020 7 2-丁酮 y=97740x-2179.5 0.9998 98.1-104.6 0.008 0.027 8 正丁醛 y=107899x-1883 0.9999 98.2-103.1 0.007 0.023 9 苯甲醛 y=77868x-1871.6 0.9999 98.1-103.7 0.012 0.040 10 异戊醛 v=93595x-2599.2 0.9998 98.4-102.4 0.012 0.040 11 正戊醛 y=90648x-2645.1 0.9999 98.4-104.2 0.013 0.043 2.3重复性结果 配制0.1 ug/mL 的标准溶液，重复分析6次，考察仪器重复性，12种化合物峰面积的相对标准偏差小于3.32%，具体结果见表4。 表4 重复性实验结果((n=6) No. 峰面积 化合物 RSD((%) 1 2 3 4 5 6 1 甲醛 22，241 22，450 22，380 22，119 22，511 22，191 0.69 2 乙醛 17，011 17，256 16，673 16，939 17，116 17，056 1.15 3 丙烯醛 15，402 15，457 15，230 15，651 15，157 15，261 1.18 4 丙酮 12，297 12，626 12，498 12，806 12，835 12，940 1.90 5 丙醛 12，757 12，761 12，522 12，663 12，678 12，815 0.82 6 丁烯醛 10，761 10，824 10，426 10，736 10，430 10，882 1.86 7 2-丁酮 9，242 8，975 9，577 9，471 8，753 9，203 3.32 8 正丁醛 9，973 10，026 10，310 10，271 10，155 10，295 1.43 9 苯甲醛 7，239 7，026 7，011 6，844 6，818 7，180 2.43 10 异戊醛 8，523 8，466 8，473 8，675 8，534 8，652 1.04 11 正戊醛 8，077 8，225 7，868 8，344 8，238 8，099 2.04 12 正己醛 7，442 7，231 7，145 6，961 7，125 7，262 2.23 2.4实际样品测试及加标回收率结果 按照上述的前处理方法处理样品，得到色谱图如图3所示。对实际样品加标(如图4所示)，加标量为5ug(相当于废气浓度 0.25 mg/m)，重复6次测定，实际样品中12种醛、酮类化合物的浓度及加标回收率见表5。 图3实际样品色谱图 图4 样品加标后的色谱图 表5 实际样品中残留溶剂浓度和加标回收率 No. 化合物 样品浓度(mg/m) 加标后平均浓度(mg/m) 平均回收率(%) RSD (%) 1 甲醛 0.09 0.33 94.32 1.39 乙醛 N.D. 0.22 88.42 2.96 3 丙烯醛 N.D. 0.23 94.18 0.83 4 丙酮 0.10 0.33 92.69 0.81 5 丙醛 0.06 0.31 99.93 0.97 6 丁烯醛 N.D. 0.24 95.70 1.08 7 2-丁酮 N.D. 0.23 92.54 1.10 8 正丁醛 N.D. 0.23 93.40 1.33 9 苯甲醛 N.D. 0.24 94.20 1.19 10 异戊醛 N.D. 0.23 93.36 0.80 11 正戊醛 N.D. 0.23 93.87 1.39 12 正己醛 N.D. 0.20 81.48 1.62 备注：1.N.D.表示未检出。 (p；-po)×V×D)2.计算公式为： p=-V 式中：p为样品中目标化合物的质量浓度， mg/m； p；为从标准曲线中得到样品中目化合物的质量浓度， ug/mL； po为从标准曲线得到实验室空白中目标化化物质量浓度的平均值， ug/mL；V为试样的定容体积，mL；D为稀释倍数；V为采样体积，L。 结论 本文参考生态环境部发布的《HJ/T 1153-2020 固定污染源废气醛、酮类化合物的测定溶液吸收-高效液相色谱法》，使用 LC-20A 建立了液相色谱仪检测固定污染源废气中醛、酮类化合物的方法，方法结果表明：在 0.10~4.00 ug/mL 浓度范围内线性良好，检出限在 0.001~0.013 mg/m。0.1 ug/mL标准溶液重复分析6次，峰面积相对标准偏差均小于3.32%，重复性良好。对样品进行加标，加标量5 ug，加标回收率为 81.48%~99.93%，6次加标实验相对标准偏差小于3%。本方法，检出限、线性、重复性等均优于标准相关要求。 岛津应用云 本文参考生态环境部发布的《HJ/T 1153-2020固定污染源废气 醛、酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色谱法》，使用LC-20A建立了液相色谱仪检测固定污染源废气中醛、酮类化合物的方法，方法结果表明：在0.10~4.00 μg/mL浓度范围内线性良好，检出限在 0.001~ 0.013 mg/m3。0.1 μg/mL标准溶液重复分析6次，峰面积相对标准偏差均小于3.32%，重复性良好。对样品进行加标，加标量5 μg，加标回收率为81.48 %~ 99.93 %，6次加标实验相对标准偏差小于3%。本方法，检出限、线性、重复性等均优于标准相关要求。