高效液相色譜法測(cè)定空氣中甲醛

高效液相色譜法測(cè)定空氣中甲醛摘要:高效液相色譜法是色譜法的一個(gè)重要分支，同時(shí)也是測(cè)定空氣中甲醛的一種有效方法。本文建立了一種高效液相色譜法測(cè)定空氣中的甲醛的方法，進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行了分析，結(jié)果表明該方法測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確、高效，可有效測(cè)定空氣中的甲醛。

關(guān)鍵詞:高效液相色譜法；空氣甲醛；測(cè)定

0引言

隨著人們生活水平的日益提高，對(duì)建筑的使用性能及美觀性能提出了更高的要求，建筑室內(nèi)裝修也越來(lái)越受重視。在室內(nèi)裝修中，過(guò)多裝修材料的使用會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)空氣甲醛含量急劇上升，對(duì)人體的健康構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。因此，采取有效的方法測(cè)定空氣中的甲醛尤為重要。對(duì)此，本文對(duì)高效液相色譜法測(cè)定空氣中的甲醛展開(kāi)了研究。

1材料與方法

1.1儀器與試劑

1.1.1儀器

本次試驗(yàn)儀器采AgiLent－1100高效液相色譜儀，KQ－100DB型數(shù)控超聲波清洗器，超純水制備儀，恒溫水浴鍋。

1.1.2試劑乙腈、正己烷、甲醇，鹽酸－氯化鈉溶液:20g氯化鈉，少量水溶解，加37％鹽酸60ml，加水定容至1000ml；磷酸氫二鈉溶液:18gNa2HPO4·2H2O，加水溶解，定容至1000ml；衍生劑:取經(jīng)過(guò)純化的2，4－二硝基苯肼0.2g，用乙腈溶解并定容至100ml；甲醛標(biāo)準(zhǔn)使用液:由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心購(gòu)得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用水配置成2μg/ml的甲醛標(biāo)準(zhǔn)使用液，此溶液現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.2方法

1.2.1空氣采樣在采樣地點(diǎn)，串聯(lián)2支大型氣泡吸收管，加入5ml純水做吸收液，并加入50μl甲醇做為穩(wěn)定劑，以0.3L/min采集33min空氣樣品，同時(shí)做空白，記錄采樣點(diǎn)大氣壓和溫度。

1.2.2色譜分析條件EclipseXDB－C84.6×150mm5μm不銹鋼柱，流動(dòng)相:乙腈＋水＝70＋30，流速為1.0ml/min，柱溫為25℃，檢測(cè)波長(zhǎng)為355nm。

1.2.3標(biāo)準(zhǔn)溶液配制分別吸取甲醛標(biāo)準(zhǔn)使用液0.001、0.25、0.50、1.00、2.00、4.00ml于25ml比色管中，甲醛含量分別為0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0μg。分別加入2ml鹽酸－氯化鈉溶液、1ml磷酸氫二鈉溶液、0.5ml衍生劑，然后加水至10ml，于60℃水浴加熱30min，取出后用冷水冷卻至室溫。加入5.0ml正己烷，水平方向振搖3～5次，1h以內(nèi)每5min振搖3～5次，靜止30min后，取10μl正己烷萃取液進(jìn)樣，以測(cè)得的峰面積對(duì)甲醛的含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.4空氣樣品測(cè)定用樣品溶液水反復(fù)洗滌進(jìn)氣管的內(nèi)壁，搖勻后，取上清液1ml于25ml比色管中，加入2ml鹽酸－氯化鈉溶液，加1ml磷酸二氫鈉溶液，0.5ml衍生劑，加水至10ml，搖勻，以下繼續(xù)按標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法進(jìn)行操作。將樣品測(cè)定的峰面積于標(biāo)準(zhǔn)曲線比較定量。

1.2.5數(shù)據(jù)處理空氣中甲醛的濃度:

C＝m×5/V0

式中:C—室內(nèi)空氣中甲醛的濃度，mg/m3；m—由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得前、后管中甲醛的含量，μg；5—吸收液的總體積，ml；V0—標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，L。

2結(jié)果

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性

對(duì)6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行分別測(cè)定，每個(gè)濃度測(cè)定2次。以測(cè)定甲醛濃度的峰面積平均值為縱坐標(biāo)、以甲醛濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程:y＝0.171x＋1284.6，相關(guān)系數(shù)r＝0.999。進(jìn)樣品空白，以3倍基線噪聲計(jì)算最低檢出限為0.02μg/ml。

2.2方法的精密度和回收率試驗(yàn)

以吸收液水為樣品空白，分別加入0.04、0.10、0.32μg/ml的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在相同條件下平行測(cè)定8次，測(cè)得RSD，結(jié)果見(jiàn)表1。

圖1樣品色譜

3討論

在流動(dòng)相的選擇上，我們選用的是乙腈和水，也試驗(yàn)了甲醇和水的體系，但經(jīng)實(shí)驗(yàn)用甲醇和水的體系分析時(shí)間稍長(zhǎng)。在流動(dòng)相比例選擇上(60:40；70:30；80:20)，在保證分離的條件下，70:30分離的時(shí)間最短，在200～500nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，最大吸收波長(zhǎng)為355nm。采樣效率方面，我們分別以0.3、0.5、1.0L/min速率采集空氣樣品33、20、10min，計(jì)算其采樣效率分別為97.5％、92％、90％，因此我們采用0.3L/min采集33min。

由于在常溫下甲醛不穩(wěn)定，可能會(huì)由于樣品的保存不當(dāng)而影響結(jié)果檢測(cè)。因此可在吸收液中加入少量甲醇做為穩(wěn)定劑以提高樣品的穩(wěn)定性和采樣效率。以5ml的吸收液為基數(shù)分別添加20、40、50μl甲醇，計(jì)算其采樣效率分別為92％、95％、98％，因此在吸收液中加入少量甲醇可增加樣品的穩(wěn)定性，并提高采樣的效率。由于甲醇也是易揮發(fā)的物質(zhì)，因此在采樣過(guò)程中，要注意溫度的控制和密封，采樣時(shí)要關(guān)閉門窗，減少室內(nèi)空氣流通，以保持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定。衍生過(guò)程中要注意溫度的控制，溫度低易造成衍生不完全，使得峰面積變低。不同的條件下儀器的采樣效率也不相同，采樣時(shí)的流速、采樣時(shí)的溫度對(duì)采樣的效率都有影響，因此在分析結(jié)果時(shí)要前、后兩管采樣效率都計(jì)算在內(nèi)。

在萃取劑的選擇方面，甲醛與2，4－二硝基苯肼在酸性和一定溫度下衍生生成脂溶性苯腙類化合物，因而可以用環(huán)己烷、正己烷、石油醚等非極性有機(jī)溶劑進(jìn)行提取。經(jīng)比較，正己烷的萃取回收率均在95％以上，比環(huán)己烷的略高，因此我們采用正己烷做萃取劑。分別以鹽酸－氯化鈉、硫酸鈉溶液為形成酸性環(huán)境的物質(zhì)，對(duì)樣品吸收液中的甲醛進(jìn)行檢測(cè)，鹽酸－氯化鈉衍生效率最高，硫酸鈉次之。

在衍生條件的選擇上，不同時(shí)間和溫度對(duì)衍生都會(huì)產(chǎn)生一定影響。我們分別在20、40、60、80℃下進(jìn)行衍生實(shí)驗(yàn)。衍生后經(jīng)液相色譜分析發(fā)現(xiàn):同一濃度的標(biāo)物，隨衍生溫度的不斷升高，衍生物響應(yīng)信號(hào)不斷增大，60℃面積達(dá)到最大。繼而分別對(duì)衍生時(shí)間10、20、30、40min的峰面積進(jìn)行測(cè)定，峰面積在30min時(shí)達(dá)到最大，30min后呈下降趨勢(shì)。因此衍生時(shí)間為30min。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，空氣中的甲醛含量超標(biāo)會(huì)對(duì)嚴(yán)重影響到人體健康，對(duì)空氣中甲醛進(jìn)行測(cè)定，確保室內(nèi)居住的安全性具有十分重要的意義。而高效液相色譜法作為一種高速高效、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣的甲醛測(cè)定方法，通過(guò)本次試驗(yàn)分析，該方法測(cè)定室內(nèi)空氣中甲醛，在0.02～0.32mg/m3范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，回收率在92.0％～103.1％，可應(yīng)用于空