环境空气中的乙腈采样方式和测定方法研究

陈 帅 高 飞 赵洋甬(浙江中通检测科技有限公司，浙江 宁波 315040)

环境空气中的乙腈采样方式和测定方法研究

陈 帅 高 飞 赵洋甬
(浙江中通检测科技有限公司，浙江 宁波 315040)

用活性炭管吸附环境空气中的乙腈，经丙酮解吸后用气相色谱仪测定。结果显示在毛细管柱DM-1(30m×0.25μm×0.32mm)上，在5.4 ～540mg/L之间呈良好的线性关系，r=0.9990，加标回收率为87.2%～102%，精密度RSD值为5.4%。当采样体积为30L，流速为0.5L/min，解吸液体积为1.0mL，进样量为1.0μL时，乙腈的最低检出浓度为0.005mg/m3。

气相色谱法;乙腈;环境空气

乙腈又名甲基氰，无色液体，极易挥发，有类似于醚的特殊气味，有优良的溶剂性能，能溶解多种有机、无机和气体物质[1]。有一定毒性，与水和醇无限互溶。乙腈急性中毒发病较氢氰酸慢，可有数小时潜伏期。主要症状为衰弱、无力、面色灰白、恶心、呕吐、腹痛、腹泻、胸闷、胸痛;严重者呼吸及循环系统紊乱，呼吸浅、慢而不规则，血压下降，脉搏细而慢，体温下降，阵发性抽搐，昏迷[2]。因此,在生产和使用过程中极易造成对环境的污染和人体的损害。空气中乙腈的分析方法有高效液相色谱法[3]，液相色谱质谱法[4]，气相色谱法[5]，在工作场所标准中也规定了高浓度乙腈的采样方法[6]，不过环境空气中乙腈的采样和分析方法还未有报道。本文采用活性炭管富集环境空气中的乙腈，经丙酮解吸后，使用气相色谱仪测定。操作方便可行，有较好的线性范围和较好的准确度和精密度。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

GC-9790气相色谱仪，具有FID检测器(浙江福立分析仪器有限公司)；ZC-QL型大气采样器(盐城银河科技有限公司)；5L铝箔复合膜软气袋(以下简称气袋)；活性炭管(市售，内装100mg/50mg活性炭)；DM-1色谱柱(迪马科技)乙腈(含量不小于99.5%，国药集团化学试剂有限公司)；丙酮溶液(农残级)。

1.2 色谱条件

色谱柱：DM-1(30m×0.25μm×0.32mm，20℃～320℃)；柱温：50℃；柱样器：200℃；检测器：200℃；载气(N2)流速：20mL/min；燃气(H2)流速：40 mL/min；助燃气(Air)流速：400 mL/min；进样量为1.0μL。

1.3 样品的采集和测定

用橡皮管将采样管一端与大气采样器进气口连接，另一端垂直向上放置于采样位置，以0.5L/min流量采集60min，采集30L环境空气，然后用橡皮帽密封采样管两端，将已经采样的活性炭移至2.0mL解吸瓶中，加1.0mL丙酮溶液，振荡30min。放置15min后，进样1.0μL于气相色谱仪中，进行测定。

1.4 结果表示

以标准溶液定性，峰面积外标法定量。本实验条件下，乙腈的保留时间为1.106min。

2 结果与讨论

2.1 色谱柱的选择和色谱条件的确定

通过对色谱柱极性、柱温、载气流速等色谱条件进行试验分析，其中最适合条件是：柱温50℃，柱样器200℃，检测器200℃，载气(N2)流速20mL/min，燃气(H2)流速40 mL/min，助燃气(Air)流速400 mL/min，选择DM-1色谱柱，样品在这些色谱条件下溶剂跟目标物有良好的分离效果，如图1所示。

图1 乙腈的色谱图

2.2 标准曲线和线性范围

以丙酮为溶剂，配制浓度分别为0.00、5.40、67.5、135、270、540 mg/L的乙腈标准系列，各取1.0μL进样测定，见图2。

2.3 采样吸附效率试验

采用不同流速来比较采样效率。在9个5L气袋中用高纯氮配制浓度为5mg/L的乙腈标准气体，用3台同一型号的大气采样器(ZQ-C)和9根活性炭管(内装100mg/50mg活性炭),把活性炭管一端连接大气采样器，一端连接气袋，分别以流速0.1、0.5、1.0 L/min的速度均采样5 L，测定其吸附效率。采完样后把活性炭移至2.0 mL解吸瓶中，加入1.0 mL丙酮溶液，振摇30 min，静置15 min后，取1.0μL测定，如图3。从图3得出，在0.1、0.5、1.0L/min流速下采样吸附效率分别为88.2%、96.4%、73.2%，因此在0.5 L/min时采样吸附效率最好，在1.0L/min时采样吸附效率最差。

图2 乙腈的标准曲线图

图3 不同流速下采样管的吸附浓度

2.4 方法的最低检出浓度

将浓度为1300mg/L的乙腈标准溶液用10μL微量进样针移取1μL于7个活性炭管中，吸附30min，然后把活性炭移入解吸瓶中，加入丙酮溶液解吸振摇30min，静置15min后进气相色谱仪测定，其检出限按照以下公式计算：

MDL =T(n-1,0.99)*S

其中MDL 为方法的检出限；S为n次平行测定的标准偏差；当n为7时，其自由度为6，T(n-1,0.99)则为3.143。计算得出环境空气中乙腈的检出限为0.17mg/L，当采样体积为30L时，解吸液体积为1.0mL时，其最低检出浓度为0.005mg/m3。

2.5 方法的精密度和回收率的测定

配制浓度为100mg/L和5000mg/L的乙腈标准溶液，用50μL微量进样针移取10μL于2个活性炭管中，吸附30min，然后把活性炭移入解吸瓶中，加入丙酮溶液解吸振摇30min，静置15min后进样气相色谱仪测定，每个浓度连续进样6次，计算其精密度和回收率，根据计算结果得出精密度RSD为5.4%，回收率为87.2%～102%。

2.6 样品的测定

用此方法抽取某工业园区附近环境空气，以0.5L/min采样30L气体样，并且采集平行双样，1管加标测定，其余3管作为样品。待活性炭管解吸后进样分析，样品和溶剂有良好的分离度。测得样品中乙腈的浓度分别为0.045 mg/m3，0.042mg/m3，0.047mg/m3，加标浓度为6.16μg/mL，如图4和图5。

图4 其中一个样品的色谱图

图5 样品加标的色谱图

3 结论

通过以0.1L/min、0.5L/min、1.0L/min的流速采集5L样品的比较，采样流量在0.5L/min能够得到最大的吸附效果，7次全程平行加标测定得出的检出限能够达到0.005mg/m3,6次全程平行测定的精密度为5.4%，加标回收率为87.2%～102%，精密度和回收率均良好，该方法适用于车间空气和外界环境空气中乙腈的测定。

[1] 莫家乐,方铭岳,何旭伦,等.顶空气相色谱法测定水中乙腈、丙烯腈研究[J].广东化工，2014,41(15):263-264.

[2] 姜燕,冷俊,戴源.气相色谱法测定固体废物中丙烯腈和乙腈的浸出毒性[J].广州化工，2013,41(16):150-152.

[3] 赵尊行,孙衍华,薛玉平.高效液相色谱法测糖后的流动相中乙腈的回收和纯化[J].化学试剂,1997(3):180.

[4] 吴成,赵志强.液相色谱质谱测定中甲醇乙腈对农药响应的影响[J].分析实验室,2015(6):711-716.

[5] 周洪柱,崔云彪.气相色谱法测定乙腈废水中乙腈含量[J].云南化工,2005,32(5):42-43.

[6] 全国职业卫生标准委员会.GBZ160.68-2007工作场所空气有毒物质测定 腈类化合物[S].北京:中国标准出版社,2007.

Astudyonthetestingmethodofsamplinganddeterminationmethodsofacetonitrileinambientair

Chen Shuai，Gao Fei，Zhao Yangyong
(Zhejiang Zhongtong Testing Technology Co.，Ltd.，Ningbo 315040，China)

Acetonitrile can be determined by gas chromatograph with DM-1 (30 m×0.25μm×0.32 mm), after being pretreated using activated carbon adsorption and acetone desorption. The results show that good linear correlation of acetonitrile is obtained within the concentration range of 5.4～540 mg/L, whereas r value is 0.9990; spike recovery rate is within the range from 87.2% to 102%; and RSD is 5.4%. When the sampling volume is 30 L, flowing rate is 0.5 L/min, desorption fluid volume is 1.0 mL, intake sample volume is 1.0 μL, lowest detection limit for acetonitrile concentration is 0.005 mg/m3.

gas chromatography; acetonitrile; ambient air

X830

A

2017-05-05； 2017-09-18修回

陈帅(1989-)，男，本科，从事环境检测工作。E-mail: 1075310311@qq.com