气相色谱法工作场所空气.docx
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气相色谱法工作场所空气
工作场所空气中
芳香烃等化合物的测定方法
苯、甲苯、二甲苯的溶剂解吸－气相色谱法
1 原理
空气中的苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯用活性碳管采集，二硫化碳解吸后进样，经色谱柱分离，氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高或峰面积定量。
2 仪器
2.1活性碳管，溶剂解吸型，内装100mg/50mg活性碳。
2.2空气采样器，流量:
1#,100ml/min；2#,250ml/min。
2.3溶剂解吸瓶，2ml。
2.5气相色谱仪:
岛津-GC2010气相色谱；氢焰离子化检测器（FID）。
仪器操作参数
进样参数：
自动进样器AOC-20i＋s（微量注射器，10μl）；
进样量：
1.0μl，洗针次数5次。
汽化室参数：
进样模式：
不分流；
温度：
280℃；
载气：
N2；压强：
148.6KPa；
总流量：
16.3ml/min；柱流量：
1.20ml/min；
线性速率：
24.1cm/sec；隔垫吹扫：
3.0ml/min
柱 温：
初始温度50℃；
程序升温：
升温速率（℃/min）
温度（℃）
持续时间（min）
0
-----------------
50.0
2.00
1
5.0
80.0
0.00
2
15.0
280.0
5.00
程序升温总时长：
26.33min
色谱柱：
DB-1（Agilent）0.25mm×60mm；Filmthickness0.25μm。
检测器（FID）参数：
温度：
300℃ ；进样速率：
40msec；
尾吹气体：
N2；尾吹流量：
30.0ml/min
H2流量：
47.0ml/min；空气流量：
400.0ml/min。
3 试剂
3.1二硫化碳（沪试）AR.经气相色谱鉴定无干扰杂峰。
3.2正丁醇；丁酮；乙酸乙酯；乙酸丁酯；甲苯；二甲苯（混）；柠檬烯；三乙酸甘油酯；二硫化碳，以上试剂均为分析纯。
4 样品的采集、运输和保存
现场采样按照GBZ159执行。
4.1短时间采样：
在采样点，打开活性碳管两端，以250ml/min流量采集15min空气样品。
4.2长时间采样：
在采样点，打开活性碳管两端，以100ml/min流量采集2～8h空气样品。
4.3个体采样：
在采样点，打开活性碳管两端，佩戴在采样对象的前胸上部，尽量接近呼吸带，以50ml/min流量采集2～8h空气。
采样后，立即封闭活性碳管两端，置清洁容器内运输和保存。
样品置冰箱内至少可保存14d。
5 分析步骤
5.1对照试验：
将活性碳管带至采样地点，除不连接采样器采集空气样品外，其余操作同样品，作为样品的空白对照。
5.2样品处理：
将采过样的前后段活性碳分别放入溶剂解吸瓶中，各加入1.0ml二硫化碳，塞紧管塞，振摇1min，解吸30min。
解吸液供测定。
若浓度超过测定范围，用二硫化碳稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。
5.3标准溶液：
加约20ml三乙酸甘油酯于100ml容量瓶中，取正丁醇1.0111g；丁酮1.0163g；乙酸乙酯1.0068g；乙酸丁酯1.0120g；甲苯1.0422g；二甲苯（混）1.0016g；柠檬烯1.0522g；用三乙酸甘油酯稀释至刻度，为标准溶液。
STD1：
标准溶液0.5ml＋4.5mlCS2STD2：
STD11.0ml＋3.0mlCS2
STD3：
STD21.0ml＋3.0mlCS2STD4：
STD31.0ml＋3.0mlCS2
STD5：
STD10.5ml＋4.5mlCS2STD6：
STD20.5ml＋4.5mlCS2
STD7：
STD30.5ml＋4.5mlCS2STD8：
STD40.5ml＋4.5mlCS2
5.430M柱长标准曲线的绘制：
用二硫化碳稀释标准溶液成表1所列标准系列：
表130M柱长标准系列
标号
0
Std5
Std6
Std7
Std8
稀释标准溶液倍数
----
100
400
1600
6400
甲苯浓度，ug/ml
0.0
1.04
0.261
0.065
0.016
乙酸丁酯浓度，ug/ml
0.0
1.01
0.25
0.063
0.016
柠檬烯浓度，ug/ml
0.0
1.05
0.26
0.066
0.016
表230M柱长标准曲线方程
标准曲线方程
R2
甲苯
Y=0.0565*X-0.014
0.9999
乙酸丁酯
Y=0.1008*X-0.0068
1
柠檬烯
Y=0.0512*X-0.0021
0.9999
活性碳吸附量的测定
目的：
考察活性碳的吸附量。
步骤：
将标准溶液（5.3）5ml均匀的润湿在Ф18cm滤纸上，每次更换吸附管时同时更换新浸润的滤纸，用1＃采样器以100ml/min的流量，在通风厨无通风条件下分别采集10、15、20、30、40、60min时吸附管的吸附量。
表330M柱长吸附管的吸附量
采样次序
10min
20min
30min
40min
15min
60min
甲苯，ul/ml
0.0416
0.0959
0.0945
0.170
0.0832
0.541
乙酸丁酯，ul/ml
0.0247
0.0754
0.0785
0.151
0.0791
0.465
柠檬烯，ul/ml
0.00968
0.0493
0.0646
0.119
0.0679
0.376
5.560M柱长标准曲线的绘制：
用二硫化碳稀释标准溶液成表4所列标准系列：
表460M柱长标准系列
标号
0
Std4
Std7
Std8
稀释标准溶液倍数
----
640
1600
6400
甲苯浓度，ug/ml
0.0
0.16
0.065
0.016
乙酸丁酯浓度，ug/ml
0.0
0.16
0.066
0.016
柠檬烯浓度，ug/ml
0.0
0.16
0.066
0.016
二甲苯（混）浓度，ug/ml
0.0
0.16
0.063
0.016
表560M柱长标准曲线方程
标准曲线方程
R2
甲苯
Y=0.0829*X-0.009
0.9987
乙酸丁酯
Y=0.0176*X+0.0121
0.9898
柠檬烯
Y=0.1009*X+0.0126
0.9962
二甲苯（混）
Y=0.1044*X＋0.0024
1
活性碳解析效率的测定：
将标准溶液（5.3）稀释10倍备用（std1）.
a．吸附管对不同体积的std1的解析率.
将1.0、5.0、10.0ulstd1用微量进样器直接注入到吸附管中的活性碳，将活性碳
入放入进样瓶中加入1.00mlCS2用超声波解析2min后的峰面积与同体积的std1的峰面积进行比较。
解析率=理论值/解析值*100%
表6吸附管对不同体积的std1的解析率
Std1
1.0ul
5.0ul
10.0ul
解析率（%）
相对误差（%）
解析率（%）
相对误差（%）
解析率（%）
相对误差（%）
甲苯
124
24
112
12
127
27
乙酸丁酯
129
29
113
13
122
22
柠檬烯
102
2.0
106
6.0
122
22
二甲苯（混）
110
10
109
9.0
122
22
b.解析时间与解析方法的考察
将5ulstd1-2用微量进样器直接注入到吸附管中的活性碳，将活性碳入放入进样瓶中加入1.00mlCS2后对比不同时间段的自然解析与超声波解析，解析率的差异.
Std1-2
5.0ul
解析方法
NR15min
NR60min
SR1min
SR2min
SR5min
SR10min
甲苯，解析率（%）
103
105
115
109
109
113
乙酸丁酯，解析率（%）
103
103
107
105
105
111
柠檬烯，解析率（%）
95
95
101
99
98
102
二甲苯（混），解析率（%）
97
99
103
102
102
106
NR：
自然解析；SR：
超声波解析.
表7不同解析方法解析率效的差异
5.6样品测定：
用测定标准系列的操作条件测定样品和空白对照的解吸液；测得的样品峰高或峰面积值减去空白对照峰高或峰面积值后，由标准曲线得甲苯、二甲苯、柠檬烯、乙酸丁酯、的浓度（mg/ml）。
6计算
6.1按式
（1）将采样体积换算成标准采样体积：
293 P
Vo=V×—————×————— ……
（1）
273+t 101.3
式中：
Vo—标准采样体积，L；
V—采样体积，L；
t— 采样点的温度，℃；
P— 采样点的大气压，kPa。
6.2按式
（2）计算空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯的浓度。
（c1+c2）v
C=——————……
（2）
VoD
式中：
C—空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯的浓度，mg/m3；
c1,c2—测得前后段解吸液中苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯的浓度，mg/ml；
v －解吸液的体积，ml；
Vo—标准采样体积，L；
D—解吸效率，%。
6.3时间加权平均容许浓度按GBZ159规定计算。
7 说明
本法的检出限、最低检出浓度（以采集1.5L空气样品计）、测定范围、相对标准偏差、穿透容量（100mg活性碳）和解吸效率见表2。
每批活性碳管必须测定其解吸效率。
表8 方法的性能指标
化合物
检出限
mg/ml
最低检出浓度
mg/m3
测定范围
mg/ml
相对标准偏差
％
解吸效率
％
苯
0.9
0.6
0.9~40
4.3~6.0
>90
甲苯
1.8
1.2
1.8~100
4.7~6.3
>90
二甲苯
4.9
3.3
4.9~600
4.1~7.2
>90
附表：
工作场所空气中部分有毒物质容许浓度及各研究室检测结果见下页。
工作场所空气中部分有毒物质容许浓度（mg/m3）
摘自《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2007）
物质名称
最高
容许浓度
时间加权
容许浓度
短时间接触
容许浓度
苯（皮）
--
6
10
苯胺（皮）
--
3
7.5
苯乙烯（皮）
--
50
100
甲苯（皮）
--
50
100
二甲苯（全部异构体）
--
50
100
丙酮
--
300
450
丙烯酸甲酯（皮）
--
20
40
丁醇
--
100
200
丁酮
--
300
600
丁烯
--
100
200
二甲苯胺（皮）
--
5
10
N，N-二甲基甲酰胺
--
20
40
二聚环戊二稀
--
25
50
二氯甲烷
--
200
300
二异氰
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