气相色谱-串联质谱法测定工作场所空气中多种化合有机物论文_杜鹏程

气相色谱-串联质谱法测定工作场所空气中多种化合有机物论文_杜鹏程

(开封市疾病预防控制中心检验科;河南开封 475000)

摘要:建立测定工作场所空气中13种具有挥发性的有机物化合物的气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)分析方法,利用二硫化碳的解吸与活性炭管吸附法,经过DB-5MS毛细管柱进行的分离并使用GC-MS/MS法测定。经实验结果证明此方法的相关系数均在0.9998之上,相对标准偏差在1.1%~3.9%之间,解吸效率在77.0%~100.0%之内,此方法灵敏、准确,非常适用于环境空气中有机化合物的检测。

关键词:气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS);工作场所环境空气;挥发性有机物

随着工业生产的进一步发展,对生产工艺和技术有了更高的要求,大量的有机溶剂被应用在工业生产之中,这极大的影响了生产参与者的健康安全。而且由于生产中所用的挥发性有机物种类浩繁,所以这也为分析定性带来了困难,下面,笔者就将对气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)分析方法进行介绍,实验证明此方法简便、灵敏,可适用于工作场所环境的空气检测。

1.材料和方法

1.1仪器

本实验采用的是6890N/5975BGC-MS仪,1ml样品瓶,配自动进样器,溶剂解吸型活性炭管、DB-5MS弹性毛细管石英柱(60.00m×0.32mm×1.00μm)等。

1.2试剂

试剂包括二硫化碳以及丙酮、环己烷、甲酸乙酯、二氯甲烷、2-丁酮、正己烷、1,2-二氯乙烷、乙酸丁酯、乙酸甲酯、三氯甲烷、正丁醇、苯、异丙醇13种色谱标准液(均为色谱纯)。

1.3方法

1.3.1检测条件

气象色谱条件如下:柱温升温,以初温40℃,保持5min,然后以7℃/min升至175℃,运行时间总计为24.2min。进样口温度为245℃,检测器温度为220℃,分流比设为为17∶1,柱流量为每分钟1.3ml,不分流进样。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其质谱条件如下:真空室温度为38℃,离子阱温度为220℃,传输线温度为260℃,采用共振电离模式,电离源为内离子源[1]。

1.3.2样品的采集

对样品进行采集具体步骤如下,首先在采样点打开活性炭管的两端,然后在以100ml/min的流量环境里采集空气样品,时间一般在17min左右,采样完成后应该立即的封闭活性炭管两端,将之置于清洁容器中进行保存和运输。

1.3.3标准溶液的绘制与有机物质量浓度的测定

首先应该绘制系列标准溶液,具体方法如下:在二硫化碳中加入不同体积的有机物色谱标准溶液,以此为标准贮备液,然后再将不同体积的贮备液加入到二硫化碳中配制标准系列。利用GC-MS仪测得峰面积均值以及各有机物质量浓度(mg/L)以此绘得标准曲线。最后进行样品的测定,依据测定标准系列的操作条件对样品及样品空白进行测定,在得到样品峰面积的值后,根据标准曲线得到各有机物的质量浓度。空气中有机物的质量浓度计算公式为C=(c1+c2)*v/V*D.其中,c1,c2表示的是前、后段活性炭管中有机物的质量浓度(减去样品空白后),(mg/L);v表示的是解吸液的体积,(ml);V表示的是换算成标准采样体积,(L),D表示的是解吸效率,(%);C表示的是空气中有机物的质量浓度,(mg/m?)[2]。

2.结果

2.1线性关系等相关数据的分析检测

对实验数据进行分析可得这13种物质在线性范围内的线性关系均为良好,相关系数(r)更是在0.9998以上。再由3倍的信噪比,这13种测定物质在仪器条件下,最低检出质量浓度以采样体积1.5L,进样1.0μL进行计算,可得表1内的详细数据。

2.2方法精密度

为了保证本方法所进行实验的精密度,在对本方法进行应用时一般还要对分别加入高、低2种混合标准溶液的采样袋在同一天进行6次重复测定,然后对相对标准偏差进行确定,数据详见表1。

2.3采样效率实验

对这13种能在采样袋里完全进行汽化的有机物进行采样效率的测定。具体步骤如下:配制混合标准贮备溶液,并分别将15、35μL的标准贮备混合液加入到35、55L充满氮气的采样袋中,在33℃时静置2h以上,然后再将2支热解吸炭管串联,再以每分钟100ml的条件下采样13min,和每分钟50ml的条件下采样2h,重复测定2次,然后对前后2支热解吸管中13种挥发性有机物的质量浓度进行分析,即可得到挥发性有机物的采样效率,详细数据见表1[3]。

2.4解吸效率实验

将15支溶剂解吸型活性炭管均分为三组,每组分别注入3、6、9μL的标准贮备液,然后在室温条件下静置12h以上,按分析步骤对此13种有机物的水平进行测定,最后用测出量除以加入量即可得出有机物的平均解吸效率,详细数据见表1。

2.5实际应用

应用本方法对某企业多个工作岗位的工作环境进行了测定,经检定测定结果与GC结果和现场实际情况是相符的。另外,在进行样品测定时,还可以对质控品活性炭管中的三苯、三氯乙烯、乙苯以及正己烷进行了4次测定[4]。测定结果表明,此方法的准确度与精密度是符合有机物相对应的技术要求的,详见表2。

3.结束语

本文详细介绍了气相色谱-串联质谱法测定工作场所空气中多种化合有机物的具体操作,经实验结果检定,GC-MS/MS法对测定工作场所空气中的丙酮、异丙醇等13种挥发性有机物具有非常好的效果,简便、灵敏,相关技术要求均高于国家要求。

参考文献:

[1].《中国卫生检验杂志》2014年第24卷总目次[J].中国卫生检验杂志,2014,24:3649-3670.

[2]谢振伟.VOCs液态标准物质的研制及室内空气中TVOC分析方法研究[D].四川大学,2006.

[3]刘明仁.气相色谱—质谱联用技术在环境有机污染物检测中的应用[D].济南大学,2010.

[4]中华人民共和国卫生部.GBZ /T 160—2004工作场所空气有毒物质的测定[S].北京:人民卫生出版社,2006.

论文作者:杜鹏程

论文发表刊物:《医师在线》2016年7月第14期

论文发表时间:2016/9/23

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