本文由武漢泰特沃斯科技有限公司（泰特儀器）色譜技術人員介紹了準確檢測苯、甲苯和二甲苯的新方法,實現了苯系物定性確證和定量分析的準確檢測.通過毛細管氣相色譜-正構烷烴(正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷等4種物質)內標法研究,并采用苯與環己烷這對難分離的物質來檢查色譜的分離狀況,結果表明該方法操作簡便、準確可靠、重現性好、降低實驗費用與時間、實用性強,應用于多種樣品中苯系物的分析監測.泰特儀器是專業生產氣相色譜儀的廠家.

苯系物(苯、甲苯和二甲苯等)是重要的有機化工原料,也是多種農藥、醫藥中間體的起始原料,在石油化工、橡膠、油漆等行業中應用廣泛,是環境監測工作中常測定的揮發性有機污染物.長期接觸會引起頭暈、惡心或粘膜刺激作用,甚至會造成慢性中毒,對神經系統和造血系統造成不同程度的損害,并可引起白血病.癌癥研究機構確定苯系物為有毒致癌物質.因此,有關苯系物的檢測和控制已引起環保部門和衛生部門的高度關注.

苯系物的測定已建立多種分析方法,主要有氣相色譜法、頂空毛細管氣相色譜法和氣質聯用技術等.GC-FID是目前測定苯系物為常用的方法,同時也是室內空氣和居住區大氣中苯系物測定的國家標準方法.氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)利用色譜分離能力強和質譜結構分析準確的優勢,是一種速度快、靈敏度高、針對性強的定性定量分析方法.由于儀器設備價格昂貴,操作較為復雜,實際應用中受到一定的限制.

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 

氣相色譜儀,配備氫火焰離子化檢測器(FID)和自動進樣器;色譜柱;高純氮氣99.99%;氫氣發生器;低噪音空氣泵.

二硫化碳、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、環己烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷均為分析純.解析液的配制:在500 mL二硫化碳溶液中加入正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷及環己烷5種物質各250 μL,取此溶液作為解吸液和配制標準系列的溶液.

1.2 色譜工作條件

柱溫(程序升溫)35 ℃(6 min)→10 ℃/min→90 ℃(0 min)→50 ℃/min→240 ℃(4 min);進樣體積為1 μL,自動進樣器采用2 sec延遲的熱針進樣方式;進樣口溫度250 ℃,檢測器溫度250 ℃;載氣流量1 mL/min,空氣流量350 mL/min,氫氣流量40 mL/min;分流比1∶30;補充氣30 mL/min.

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品處理方法 對于空氣樣品,取出已采集樣品的炭管(或3M采樣器),倒出活性炭,注入2 mL已加入4個內標物的二硫化碳解吸液解吸,時而加以振搖,放置30 min,將二硫化碳解吸液倒入自動進樣器的小瓶中,送至氣相色譜儀待測.

1.3.2 標準系列配制 將含苯、甲苯、二甲苯及二硫化碳的混合液放置36 h以上(20 ℃的室溫),移取適量苯、甲苯及二甲苯溶液,用二硫化碳稀釋,配成標準溶液系列.苯濃度系列為0.0175、0.0438、0.0877、0.1753、0.3506、0.7012 mg/mL;甲苯濃度系列為0.0173、0.0433、0.0867、0.1734、0.3468、0.6935 mg/mL;二甲苯濃度系列為0.0172、0.0431、0.0861、0.1722、0.3444、0.6889 mg/mL.標準配制使用二甲苯的混合物,計算取3種二甲苯密度的平均值.

1.3.3 內標物的選擇 由于測試的樣品來自不同的職業場所,這些場所使用的含苯溶劑各不相同,因此選擇多個內標.實驗選擇正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷組成的正構烷烴同系物作內標,可使苯系物進行定性確證和定量分析的準確性大為提高.

1.3.4 樣品測定 樣品與標準品分別在優化的色譜條件下分析,分別計算標準系列溶液中正己烷,正庚烷,正辛烷及正壬烷4個內標物的峰面積平均值,以苯系物與內標物的峰面積比值為縱坐標,苯系物標準濃度為橫坐標,作標準曲線.采用內標法定量,保留時間定性,同時上述正構烷烴內標物輔助定性確證.

本文建立氣相色譜-正構烷烴多內標法準確檢測苯系物的新方法,研究苯系物色譜分離多個內標物選擇的依據,優化實驗條件.樣品經二硫化碳解吸30 min,毛細管氣相色譜火焰離子化檢測器檢測,保留時間定性,正構烷烴輔助定性,以正庚烷為內標定量.苯、甲苯和二甲苯的線性范圍分別為0.017 5～0.701 2 mg/mL、0.017 3～0.693 5 mg/mL和0.017 2～0.688 9 mg/mL;相關系數分別為0.999 6、0.999 7和0.999 9(以正庚烷為內標).苯、甲苯和二甲苯的低檢測限分別為0.14 μg/mL、2.49 μg/mL、1.45 μg/mL;相對標準偏差分別為0.9%～1.0%、0.1%～3.8%和0.2%～1.5%之間.試驗結果表明該方法可消除復雜基體的干擾,定性定量準確,簡便快速、實用性強,可用于室內空氣、膠水和油漆等多種樣品中苯系物的監測.