CN109870526A - 一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于空气中有害成分测定的技术领域，具体涉及一种通过顶空‑气相色谱法测定空气中三甲胺的方法。包括以下步骤：采用填有草酸涂层玻璃微珠吸附剂的采样管采集空气中的三甲胺；将采样后的采样管中的吸附剂颗粒转移至顶空瓶中，加入饱和碱液，立即密封顶空瓶，一定条件下水浴恒温30～40min，待顶空瓶中达到气液相平衡状态；以三甲胺标准溶液为参照，采用顶空进样，气相色谱氮磷检测器(GC‑NPD)分析。按照标准品浓度与峰面积的标准曲线，计算出样品中三甲胺的含量。采用本发明的方法检测空气中的三甲胺，操作方便，快速有效，有很好的灵敏度，具有准确度高、重复性好的特点。本发明的方法为空气中三甲胺的检测提供了一种可靠的便于实施的方法，能够满足环境保护及研究工作的需要。
Description
【技术领域】：
本发明属于环境检测领域，涉及一种空气中非芳叔胺的测定方法，具体涉及一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法。
【背景技术】：
三甲胺，分子式为(CH3)3N，是一种高挥发性胺类，具有鱼臭味，沸点2.87℃。无水物为无色液化气体，能溶于水、乙醇和乙醚；易燃烧，自然点190℃，属于一级易燃、强腐蚀性气体。相对密度0.632。因氮原子上有未共用电子对，三甲胺可提供未共用电子对与电子对受体结合而呈现出碱性。它的侵入途径有吸入、食入、经皮吸收。对人体的主要危害是对眼、鼻、咽喉和呼吸道造成一定的刺激，长期接触会感到眼、鼻、咽喉的干燥不适。
目前空气中三甲胺的测定标准有《GBZ/T 160.69-2004工作场所空气有毒物质测定脂肪族胺类化合物》，该职业卫生标准分析效果不好，回收率偏低且检出限较高，《空气和废气检测分析方法(第四版)》第六篇/第五章/三和《GB/T 14676-1993空气质量 三甲胺的测定 气相色谱法》的前处理方法操作复杂，用时长，所要求的实验条件较为苛刻，工作效率低。为解决上述问题，需要一种快速有效且准确度高的方法测定空气中三甲胺的含量。目前为止，还没有关于通过用顶空一气相色谱氮磷检测器对此物质检测方法的研究，因此，对该目标物质测试方法的探索是目前急需解决的技术问题。
在对此方法的研究和实践过程中，本发明的发明人发现：本发明的方法检测空气中的三甲胺，操作方便，快速有效，有很好的灵敏度，具有准确度高、重复性好的特点。
【发明内容】：
本发明的目的是提供一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法，前处理过程简单、检出限低，能够满足当前研究与检测需要。
为了实现上述目的，本发明提供的一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法所采用的技术方案包括如下步骤：
(1)样品的采集：选用合适的采样管采集一定体积的空气；
(2)样品的解吸：将吸附管中的吸附剂转移至顶空瓶中，加入无水乙醇和饱和碱液，迅速将顶空瓶密封；
(3)标准工作液的配制：取三甲胺标准储备液，加溶剂稀释，得到具有一定浓度梯度的标准工作液；
(4)标样溶液的配制：在顶空瓶中加入无水乙醇和饱和碱液，加入相同体积的不同浓度梯度的标准工作液，迅速将顶空瓶密封；
(5)绘制标样曲线：采用顶空气相色谱分析多组标样溶液，将得到的峰面积与相应的三甲胺标样的量，绘制出标样曲线；
(6)检测样品溶液；采用顶空气相色谱分析样品溶液，得到三甲胺的峰面积，将峰面积带入标样曲线的回归方程，得到三甲胺含量，从而推算出空气中三甲胺含量。
(7)结果计算：
外标法计算，按以下公式计算空气中三甲胺的含量。
C＝1000m/V
式中：
C-空气中三甲胺的含量，单位为毫克每立方米(μg/m3)；
m-顶空瓶中包含的三甲胺的质量，单位为微克(μg)；
V-采样体积，单位为升(L)。
优选地，所述采样管中吸附剂为草酸涂层玻璃微珠吸附剂，填量为200mg。
优选地，所述采样流速是.0.5L/min，采样体积为10L～30L，恶臭污染源以及有组织废气采样流速是体积优选为10L，属于无组织的厂界废气采样体积优选为20L，环境空气采样体积优选为30L。
优选地，所述碱液为氢氧化钠或氢氧化钾饱和溶液，优选为氢氧化钠饱和溶液。
优选地，所述无水乙醇为色谱纯试剂。
优选地，所述标准使用液的浓度为0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、5.00mg/L、10.0mg/L的梯度使用液。分别取100uL于顶空瓶中，得到的梯度使用液的质量为0.05μg、0.10μg、0.20μg、0.50μg、1.00μg。
优选地，所述顶空气相色谱中顶空进样器的平衡温度为50～60℃，优选为60℃，平衡时间为30～40min，优选为30min。
优选地，所述顶空气相色谱的参数为：进样口温度为180～200℃，优选为180℃；柱温为从40℃程序升温至180℃，优选为程序升温，初始温度为40℃，保持3min，以20℃/min升温至180℃，保持3min；检测器温度为250℃～280℃，优选为250℃；载气为N2；柱流速为4～5mL/min，优选为4mL/min；不分流进样。
优选地，所述顶空气相色谱的色谱柱为毛细管柱，固定相为聚乙二醇，型号DB-WAX，柱长30m，内径0.53mm，膜厚1.0μm。
优选地，所述气相色谱仪检测器为氮磷检测器。
优选地，所述碱的饱和溶液加入量为1～2mL，优选为1mL。
优选地，所述无水乙醇的加入量为1～2mL，优选为1mL。
【附图说明】
图1是标样测定结果色谱图。
图2是样品测定结果色谱图。
图3是空白加标结果色谱图。
图4是实施例1的标准曲线。
【具体实施方式】
下面结合本发明实施例中的附图和具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法，前处理过程易操作、准确度与精密度高、检出限低，由此可见，本发明的方法，为检测环境领域空气中三甲胺的检测，提供了一种可靠地便于实施的方法，能够满足当前研究与检测需要。
实施例1，环境空气中三甲胺含量的检测：
1、检测方法具体如下：
(1)标准溶液配制与样品预处理：
取用国家标准物质三甲胺标准溶液100mg/L，溶剂为甲醇，进一步配制成10mL储备液，浓度为10mg/L，4℃冷藏备用。
三甲胺标准工作液的配制：分别取50μL、100μL、200μL、500μL、1000μL标准物质储备液，定容1.00mL，用甲醇稀释成浓度分别为0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、5.00mg/L、10.0mg/L的标准溶液；
标准样品的配制：取5只20mL顶空瓶，先各加入1.00mL饱和氢氧化钠溶液和1.00mL无水乙醇，然后分别100μL稀释后的标准溶液，立即密封顶空瓶，配制成质量为0.05μg、0.10μg、0.20μg、0.50μg、1.00μg的标准工作曲线，盛有标准溶液的顶空瓶编号分别为1号、2号、3号、4号、5号，并置于顶空进样器上，待测。
样品预处理：将采样管中的草酸涂层玻璃微珠吸附剂转移至20mL顶空瓶中，加入1.00mL饱和氢氧化钠溶液和1.00mL无水乙醇，立即密封顶空瓶，置于自动顶空进样器上，待测。
(2)顶空自动进样器和色谱条件
顶空自动进样器条件：样品平衡时间为30min，平衡温度60℃；样品瓶加压时间0.1min；进样环路填充时间1.0min；环路平衡时间0.05min。
色谱条件：DB-WAX色谱柱(30m×0.53mm×1.0μm)，柱温采取程序升温，初始温度为40℃保持3min，以20℃/min升温至180℃，保持3min。柱流速为4.0mL/min，载气为N2，不分流进样。进样口温度为180℃，检测器：NPD，检测器温度：250℃。
自动顶空进样器上取顶空瓶中平衡后的液上气1.0mL进GC-NPD进行分析。
(3)标准溶液工作曲线的建立和样品含量的测定
将盛有标准溶液的顶空瓶1到5号按照上述条件采用顶空进样分析，将得到的目标物三甲胺的峰面积，然后与相应的三甲胺标准使用溶液的质量绘制出标准溶液工作曲线，详见表1：
表1 三甲胺标准工作曲线
| 化合物名称 | 保留时间(min) | 标准曲线 | 相关系数 |
| 三甲胺 | 1.912 | f(x)＝251229*x | 0.9996 |
检测样品溶液，得到样品溶液中三甲胺的峰面积，将峰面积带入标准溶液工作曲线的回归方程中，得到样液中即采样管中三甲胺的质量，从而计算出环境空气中三甲胺的含量
(4)空气中三甲胺的计算公式如下：
C＝1000m/V
式中：
C-空气中三甲胺的含量，单位为毫克每立方米(μg/m3)；
m-顶空瓶中包含的三甲胺的质量，单位为微克(μg)；
V-采样体积，单位为升(L)。
空气样品的实验结果见表2：
表2 环境空气中三甲胺的测定结果
样品溶液测定结果色谱图见图2。
2.由于样品结果未检出，故采用空白加标进行实验来测定结果的准确度与精密度。
精密度与准确度：取空白采样管对0.05μg、0.50μg两个点的溶液进行六次平行加标回收测试，得到结果见表3：
表3 空白加标回收实验的测定结果
备注：加标方式：取新的采样管，打开采样管的两端，连接在氮气流通装置上，调整氮气流速为100mL/min，在采样管进气口处用注射器注射100μL标准溶液，氮气吹扫5min，迅速取下采样管，用聚四氟乙烯帽密封采样管两端，加标样品配制完成。
3.本发明的检出限
利用加标低点六次平行测试得出的结果计算出仪器信噪比为125，根据三倍信噪比定性，十倍信噪比定量的原则，得出仪器的检测限为：0.0012μg，测定下限为：0.004μg。本方法按照采样体积为10L计算，得出的方法检出限为：0.12μg/m3，测定下限为：0.40μg/m3。
样品加标测定结果色谱图见图3。
Claims (10)
1.一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法，其特征在于，所述的测定方法包括如下步骤：
(1)样品的采集：选用合适的采样管用合适的流速，采集一定体积的空气；
(2)样品的解吸：将吸附管中的吸附剂转移至顶空瓶中，加入无水乙醇和饱和碱液，迅速将顶空瓶密封；
(3)标准工作液的配制：取三甲胺标准储备液，加溶剂稀释，得到具有一定浓度梯度的标准工作液；
(4)标样溶液的配制：在顶空瓶中加入无水乙醇和饱和碱液，加入相同体积的不同浓度梯度的标准工作液，迅速将顶空瓶密封；
(5)绘制标样曲线：采用顶空气相色谱分析不同浓度梯度的标准溶液，然后以标准物质的质量为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准工作曲线，得出回归方程及相关系数；
(6)检测样品溶液；采用顶空气相色谱分析样品溶液，得到三甲胺的峰面积，将峰面积带入标准工作曲线的回归方程中，得到样品溶液中三甲胺的质量，从而计算出空气中三甲胺的含量。
2.根据权利要求1所述的一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法，其特征在于，所述吸附管中内的吸附剂为草酸涂层玻璃微珠吸附剂，填量为200mg。
3.根据权利要求1所述的一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法，其特征在于，所述采样流速是0.5L/min，采样体积为10L～30L。
4.根据权利要求1所述的一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法，其特征在于，所述碱液为氢氧化钠或氢氧化钾饱和溶液。
5.根据权利要求1所述的一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法，其特征在于，所述无水乙醇为色谱纯试剂。
6.根据权利要求1所述的一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法，其特征在于，所述的标准使用液的浓度为0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、5.00mg/L、10.0mg/L的梯度使用液。分别取100uL于顶空瓶中，得到的梯度使用液的质量为0.05μg、0.10μg、0.20μg、0.50μg、1.00μg。
7.根据权利要求1所述的一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法，其特征在于，所述顶空气相色谱中顶空进样器的平衡温度为50～60℃，平衡时间为30～40min。
8.根据权利要求1所述的一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法，其特征在于，所述顶空气相色谱的参数为：进样口温度为180～200℃；柱温为从40℃程序升温至180℃；检测器温度为250℃～280℃，载气为N2，柱流速为4～5mL/min，不分流进样。
9.根据权利要求1所述的一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法，其特征在于，所述气相色谱的色谱柱为毛细管柱，固定相为聚乙二醇，型号DB-WAX，柱长30m，内径0.53mm，膜厚1.0μm。
10.根据权利要求1所述的一种通过顶空-气相色谱法测定空气中三甲胺含量的方法，其特征在于，所述气相色谱仪检测器为氮磷检测器。
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