气相色谱法测定环境空气中丁酮和环己酮

气相色谱法测定环境空气中丁酮和环己酮

摘要：以活性炭吸附环境空气中丁酮、环己酮。经二硫化碳解析，用INNOWAX毛细管柱气相色谱测定。丁酮的相关系数0.9998，检出量0.162ng，回收率大于90%。环己酮的相关系数0.9997，检出量0.190ng，回收率大于90%。本法快捷、准确、灵敏度高、干扰少。

关键词：气相色谱法；丁酮；环己酮；环境空气

Gas chromatography was developed for the determination of environmental air butyl ketone and cyclohexanone

Abstract: Active carbon adsorption environment with air butyl ketone, cyclohexanone.The carbon bisulfide analytical,Use INNOWAX capillary column gas chromatograph determination。Butyl ketone of correlation coefficient 0.9998，Detected 0.162 ng amount，The recoveries are higher than 90%. The correlation coefficient cyclohexanone 0.9997, Detected 0.190 ng amount, The recoveries are higher than 90%.This analysis method is rapid and accurate with high flexibility and less interference.

Key Words: Gas chromatography； butyl ketones； cyclohexanone； environmental air

引言：空气中酮类化合物分低分子酮类化合物、高分子酮类化合物。环境中最关注的是低分子酮类化合物，一方面低分子化合物的毒性大，另一方面它是光化学烟雾中的主要

成分，它们不仅是人类活动直接排放的污染物，也是通过光化学反应产生的二次污染物。[1]丁酮简称MEK，无色易燃液体，有丙酮气味。蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限2.0%-12.0%（体积）主要作为硝酸硝酸纤维素、乙烯基树脂和涂料等的溶剂，也用于制润滑油的脱蜡剂。环己酮，无色油状液体，有丙酮气味，用于制造树脂、合成纤维等，并用作溶剂和稀释剂等。[2]酮类化合物对皮肤、气管粘膜的刺激比醛小，但麻醉性及对中枢神经的作用则较强。脂肪酮比芳香酮毒性大，分子量增加或存在不饱和键时毒性增加，分子中引入卤原子时刺激性增加。特别是环己酮短期刺激眼睛、皮肤、呼吸道，长期接触可能引起皮肤过敏，吸入可能引起气喘，肝和肾变性。液体使皮肤脱脂。[1]

本文用活性炭管采样，二硫化碳解析，经INNOWAX极性色谱柱分离后，用氢火焰离子化检测器检测，保留时间定性，峰高（或峰面积）定量，同时分析丁酮和环己酮两种物质。此方法快速，准确，灵敏度高。

1.实验部分

1.1仪器与试剂

Agilent6820气相色谱仪：FID检测器，

二硫化碳：色谱纯（经色谱鉴定无影响测定的杂质峰）天津市精科精心化工研究所

丁酮、环己酮标准溶液（天津化学试剂二厂色谱技术开发公司）

1.2色谱条件

色谱柱：Agilent毛细柱INNOWAX 30*0.25mm*0.25um。

柱温：80℃（2min）-10℃/min-120℃（2min），气化室温度：200℃，检测器温度：220℃

载气（氮）：2.0L/min。氢气：30L/min，空气：300L/min，分流比：10：1

1.3标准曲线绘制

用微量注射器分别吸取100uL的丁酮和环己酮注于10ml容量瓶中，用二硫化碳定容后，稀释100倍，得标准使用液，丁酮浓度为8.1mg/ml，环己酮浓度为9.5 mg/ml。

标准系列：于5个10ml容量瓶中，分别加入20uL, 30uL,40uL, 60uL的标准溶液，用二硫化碳稀释定容。

据仪器条件和标准系列，分别取1.0ul进样，保留时间定性，峰面积（或峰高）外标法定量。见表1、表2。

图1：丁酮：保留时间：2.076；环己酮：保留时间：6.233 两种物质分离好

表1：线性方程及相关系数

名称 线性方程 相关系数

丁酮 y=0.5767x+0.1534 r=0.9998

环己酮 y=0.6677x+0.3464 r=0.9997

表2线性范围

标准物质加入量（ul） 0 1 2 3 4

丁酮 浓度(mg/L) 0 16.2 24.3 32.4 48.6

响应值 0 9.50 14.37 19.00 27.98

环己酮 浓度(mg/L) 0 19.0 28.5 38.0 57.0

响应值 0 13.50 19.57 25.54 38.27

表3：精密度和回收率

名称 1 2 3 4 5 6 7 平均值 RSD%

丁酮

8.10ug 测量值 8.25 8.02 8.20 8.16 8.03 8.21 回收率 102 99.0 101 101 99.1 101 100

24.3ug 测量值 24.8 23.4 23.2 24.0 22.7 23.1 回收率 102 96.3 95.5 98.8 93.4 95.1 98.4

8.14 8.14 23.9 23.6

1.1

2.9

48.6ug 测量值 49.1 48.8 49.6 48.2 49.2 47.8 49.7 48.9 1.4

回收率 101 100 102 99.1 101 98.4 102

环己酮9.50ug 测量值 9.33 9.24 9.28 9.35 9.42 9.55 9.41 9.37 1.1

回收率 98.2 97.3 97.7 98.4 99.2 101 99.1

58.5ug 测量值 27.6 27.0 26.9 27.9 28.9 28.9 29.0 28.0 3.3

回收率 96.8 94.7 94.4 97.9 101 101 102

57.0ug 测量值 56.1 56.4 55.7 55.9 58.4 58.6 55.0 56.6 2.4

回收率 98.4 99.0 97.7 98.1 102 103 96.5

注：表3中测量值（ug）；回收率（%）。

1.4样品的前处理及测定

将采样管中的活性炭的前端与后段分别转移至10ml比色管中，准确加入1ml二硫化碳，放置30min.。在标准系列测定的相同条件下，取样品1ul，采用峰面积外标曲线定量。

2.结果与讨论

2.1方法的最低检出限

以信噪比S/N=3计算，丁酮最低检出量为0.162ng，环己酮最低检出量为0.190ng

当采样体积为30L时，丁酮最低检出限为0.005mg/m3最低检出限为0.006mg/m3

2.2精密度和加标回收率的测定

把21个空白活性炭管，平均分成3组，7个为一组分别向每组管加入1ul、3ul、6ul的丁酮和环己酮标准溶液，按1.4进行样品处理与测定。见表3。

2.3实验结果表明，用毛细柱分离，FID检测器测定环境空气中丁酮和环己酮的方法，快速，简便，精密度和准确度均很好。

参考文献

1、空气和废气监测分析方法指南（上册） 2006.9 中国环境科学出版社

2、《化工词典》2000第四版化学工业出版社

作者：杨明 男 天津人 硕士 从事环境监测工作15年 主要负责仪器分析工作