CN114624372B - 一种空气中乙酸的检测方法和气相色谱仪 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种空气中乙酸的检测方法和气相色谱仪，该检测方法包括：制备具有预设浓度的乙酸的标准气体；利用气相色谱仪在预设的检测条件下检测标准气体，获得标准气体对应的第一检测结果；其中，气相色谱仪的进样管线的内表面采用硅烷化处理，且气相色谱仪的检测器为介质阻挡放电等离子体检测器；利用气相色谱仪在检测条件下检测待检测气体，获得待检测气体的第二检测结果；根据第一检测结果、预设浓度和第二检测结果，确定待检测气体中乙酸的浓度。本发明提供的检测方法操作简单，重复性好，且灵敏度高，检测范围宽，能实现微量乙酸的检测。

Description

一种空气中乙酸的检测方法和气相色谱仪
技术领域
本发明涉及化学检测技术领域，特别涉及一种空气中乙酸的检测方法和气相色谱仪。
背景技术
乙酸是一种易挥发、具有强烈刺激性气味的无色液体，有较强腐蚀性，能导致皮肤、粘膜起泡、红肿症状，浓度较高时引起鼻炎、支气管炎，重者可发生急性化学性肺炎。我国GBZ2.1—2019工作场所空气有毒物质测定中确定工作场所中乙酸的卫生标准，时间加权平均容许浓度TWA为10mg/m3，短时间接触容许浓度为20mg/m3。
国标测定乙酸的方法中，常用硅胶管采集乙酸，甲酸解析，气相色谱填充柱测定，但甲酸纯度明显会影响实验结果，导致检测灵敏度较低。气相色谱法作为常见的气体检测方法，由于酸类极性大，导致峰型拖尾非常严重，而且酸类在气相色谱火焰离子化检测器(FID检测器)中测定时响应值很低，比醇类低几十倍，因此对乙酸的检测灵敏度低，不利于对微量酸类气体的检测。虽然已有文献记载在气相色谱法中采用HP-FFAP色谱柱，通过衍生化得到乙酸乙酯，最后再折算确定乙酸的量，但这种方法中乙酸的重复性很差，而且多数溶剂为有机溶剂，进样次数过多难免会有残留，进而影响检测结果的灵敏度和精确性。
发明内容
本发明实施例提供了一种空气中乙酸的检测方法和气相色谱仪，该检测方法操作简单，重复性好，且灵敏度高，检测范围宽，能实现微量乙酸的检测。
第一方面，本发明提供了一种空气中乙酸的检测方法，包括：
制备具有预设浓度的乙酸的标准气体；
利用气相色谱仪在预设的检测条件下检测所述标准气体，获得所述标准气体对应的第一检测结果；其中，所述气相色谱仪的进样管线的内表面采用硅烷化处理，且所述气相色谱仪的检测器为介质阻挡放电等离子体检测器；
利用所述气相色谱仪在所述检测条件下检测待检测气体，获得所述待检测气体的第二检测结果；
根据所述第一检测结果、所述预设浓度和所述第二检测结果，确定所述待检测气体中乙酸的浓度。
具体地，可以通过ISO6142-1、GB/T 5274制备标准气体。
优选地，在所述检测条件中，所述气相色谱仪的色谱柱的固定相为硝基对苯二甲酸改性的聚乙二醇、聚乙二醇或6％氰丙基-苯基和94％聚二甲基硅氧烷，采用恒温进样模式，柱温为80～150℃；流速为2.5～3.8mL/min。
针对柱温来说，80～150℃是指80℃至150℃范围内的任意值，比如，80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃以及150℃。
针对流速来说，2.5～3.8mL/min是指2.5mL/min至3.8mL/min范围内的任意值，比如，2.5mL/min、2.8mL/min、3.0mL/min、3.2mL/min、3.3mL/min、3.4mL/min、3.5mL/min、3.6mL/min、3.7mL/min以及3.8mL/min。
具体地，乙酸等酸类气体极性非常大，导致峰型拖尾非常严重，影响待检测气体中乙酸等酸类气体的测试。因此，选择上述固定相为强极性的色谱柱。
优选地，所述色谱柱为DB-FFAP色谱柱。
为了确保待检测气体中的各组分为气态，避免液态组分影响测定结果，进一步限定了进样口温度。需要说明的是，可以通过设定气化室的温度来对液态组分进行气化，以使待检测气体达到充分气化。
优选地，在所述检测条件中，进样分流比为(10～20):1，进样口温度为170～200℃。
针对进样分流比来说，(10～20):1是指10:1至20:1范围内的任意值，比如，10:1、12:1、15:1、16:1、18:1以及20:1。
针对进样口温度来说，170～200℃是指170℃至200℃范围内的任意值，比如，170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃以及200℃。
优选地，所述检测器的温度为220～240℃。
针对检测器的温度来说，220～240℃是指220℃至240℃范围内的任意值，比如，220℃、222℃、225℃、230℃、235℃、238℃以及240℃。
优选地，采用质量流量计进行进样；其中，所述进样流量为40～60mL/min。
针对进样流量来说，40～60mL/min是指40mL/min至60mL/min范围内的任意值，比如，40mL/min、45mL/min、50mL/min、55mL/min或60mL/min。
具体地，使用质量流量计进行进样，保证进样量的准确，流速的稳定性，质量流量计是采用感热式测量，通过带走的分子质量来测量流量，所以不会因为气体温度、压力的变化而影响到测量的结果，从而充分保证了检测结果的准确性。
更优选地，所述进样流量为40mL/min。
优选地，所述硅烷化处理包括如下步骤：
将所述进样管线置于硅烷溶液中浸泡8～12h后，采用正己烷进行冲洗，然后再置于甲醇中浸泡1～2h，取出后再将该进样管线浸泡在所述硅烷溶液中，再次取出后置于250～280℃进行烘干3～5h；
其中，所述硅烷溶液为含有5～8wt％硅烷化试剂的正己烷溶液；所述硅烷化试剂为氯二甲基硅烷、三甲基氯硅烷或六甲基二硅氨烷。
针对浸泡时间，8～12h是指8h至12h范围内的任意值，比如，8h、9h、10h、11h或12h。1～2h是指1h至2h范围内的任意值，比如，1h、1.5h或2h。
针对烘干温度，250～280℃是指250℃至280℃范围内的任意值，比如，250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃或280℃。针对烘干时间，3～5h是指3h至5h范围内的任意值，比如，3h、3.5h、4h、4.5h或5h。
针对硅烷溶液，5～8wt％是指5wt％至8wt％范围内的任意值，比如，5wt％、5.5wt％、6wt％、6.5wt％、7wt％、7.5wt％或8wt％。
更优选的，所述硅烷化试剂为氯二甲基硅烷。需要说明的是，氯二甲基硅烷的CAS号为1066-35-9。
具体地，采用丙酮清洗进样管线，然后吹干，用含有5～8wt％氯二甲基硅烷的正己烷溶液浸泡8～12小时，然后用正己烷进行冲洗，再用甲醇浸泡1～2h，待甲醇干后，继续将进样管线浸泡在含有5～8wt％氯二甲基硅烷的正己烷溶液，待全部浸湿后取出风干，再于250～280℃的烘箱中烘干3～5h，待冷却后保存在干燥器皿中备用。
更优选地，采用丙酮清洗进样管线，然后吹干，用含有5wt％氯二甲基硅烷的正己烷溶液浸泡12小时，然后用正己烷进行冲洗，再用甲醇浸泡2h，待甲醇干后，继续将进样管线浸泡在含有5wt％氯二甲基硅烷的正己烷溶液，待全部浸湿后取出风干，再于280℃的烘箱中烘干3h，待冷却后保存在干燥器皿中备用。
需要说明的是，本发明还可以用进样针采用针进样的方式进行进样，该进样针同样需要进行上述硅烷化处理。具体地，通过硅烷化处理消除进样针或进样管线的表面活性，取代活性氢，消除氢键作用力，从而表极性表面变成非极性表面，达到表面惰化的目的。通过正己烷冲洗可以去除过程中的颗粒物或挥发性差的化合物，通过甲醇浸泡则能够去除硅烷化反应中生成的酸。
优选地，所述气相色谱仪的载气为氦气；优选地，所述载气压力为0.6MPa。
为了去除载气气源中的水、氧气和烃类化合物，还采用了载气纯化器。优选地，还包括：所述检测条件中的载气纯化器的温度为300～400℃。
针对载气纯化器的温度来说，300～400℃是指300℃至400℃范围内的任意值，比如，300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃以及400℃。
优选地，所述载气纯化器的填料包括：5A分子筛、活性炭、脱氧剂、烧碱石棉。
具体地，可采用多源独立的气路对载气气源中的杂质进行针对性的净化处理，或者串联使用，达到多级深度净化效果；也可采用独立净化管分段填装。通过填装5A分子筛可以脱除水，活性炭能脱除除甲烷外的碳氢化合物，脱氧剂用于脱除氢或氮中的微量氧气，烧碱石棉可以脱除CO2，净化管材质一般采用金属和有机玻璃。净化管进出口必须用玻璃棉或烧结不锈钢堵好，以防止净化剂的粉末吹入气相色谱仪的气路系统，损害阀件的性能和色谱性能。净化管中所用的吸附剂(5A分子筛、活性炭)及催化剂(脱氧剂)用前必须活化，以使得失活后可再生重复使用。
优选地，经载气纯化器净化后载气内杂质含量：碳氢化合物<0.1ppm、CO2<0.5ppm、H2O<0.05ppm、O2<0.1ppm。
优选地，所述根据所述第一检测结果、所述预设浓度和所述第二检测结果，确定所述待检测气体中乙酸的浓度，包括：
所述第一检测结果和所述第二检测结果均为乙酸对应的色谱峰面积；
所述待检测气体中乙酸的浓度通过如下公式确定：
其中，Ci用于表征所述待检测气体中乙酸的浓度；Cs用于表征所述预设浓度；Ai用于表征所述第二检测结果；As用于表征所述第一检测结果。
优选地，在所述利用气相色谱仪在预设的检测条件下检测所述标准气体前，还包括：
对所述气相色谱仪的进样管线进行抽真空处理。
具体地，通过在进样前对进样管线进行抽真空，去除进样管线中的杂质气体以及上一次进样后残留的乙酸，避免了环境空气和/或残留乙酸对待检测气体的污染，有效提高了待检测气体中样品组分的分析精度、分析准确度。
第二方面，本发明还提供了一种基于上述第一方面所述的检测方法的气相色谱仪，该气相色谱仪包括：介质阻挡放电等离子体检测器；
所述气相色谱仪的进样管线的内表面采用硅烷化处理；
所述气相色谱仪用于在检测条件下检测待检测气体，获得所述待检测气体中乙酸的浓度。
优选地，所述气相色谱仪的色谱柱的固定相为硝基对苯二甲酸改性的聚乙二醇、聚乙二醇或6％氰丙基-苯基和94％聚二甲基硅氧烷。
优选地，所述气相色谱仪还包括：载气纯化器、质量流量计、气化室、真空泵；
所述载气纯化器与外接的用于提供氦气的气源相连接；
所述质量流量计位于所述待检测气体进入所述进样管线的入口处；
所述气化室与所述气相色谱仪的色谱柱的第一端相连接，所述色谱柱的第二端与所述介质阻挡放电等离子体检测器相连接；
所述真空泵通过真空管与所述进样管线连接；
所述载气纯化器用于去除所述气源中的水、氧气和烃类化合物，并将氦气输送至所述色谱柱中；
所述质量流量计用于确定所述进样管线中所述待检测气体的进样流量；
所述气化室用于使所述待检测气体气化；
所述真空泵用于通过真空管对所述进样管线进行抽真空处理。
本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：
(1)通过硅烷化处理进样管线的内表面，减少进样管线上的活性点，从而降低对极性化合物(乙酸)的吸附，减少测量误差。采用介质阻挡放电等离子体检测器(BID检测器)检测乙酸，灵敏度比FID检测器更高，检测结果更准确，且更有利于获得更宽的检测范围；且等离子体在石英绝缘管中生成，不会和放电电极产生任何接触，故检测电极不存在降解风险，具有长期的分析稳定性。如此，采用本发明的检测方法，利用气相色谱进样采用外标法直接对样品进行定量，省去了配制乙酸溶液和制作校准曲线的步骤，使检测流程和时间大大缩短和简化，无需考虑解析效率，检测结果的准确性远高于国标GBZ/T 300.112-2017中解吸效率为79.6～97％的准确性。
(2)现有国标GBZ/T 300.112-2017中乙酸的最低检出浓度为4mg/m3(1.5×10- 6mol/mol)(以采样体积4.5L计算)，山东省地方标准DB37/T3023.2-2017中低检出浓度为0.03mg/m3(0.01×10-6mol/mol)(以采集4.5L空气样品计)。采用本发明提供的检测方法以3倍噪音计算最低检测限为0.009×10-6mol/mol，以10倍噪音计算最低定量浓度为0.03×10-6mol/mol。
(3)使用质量流量计控制进样，保证进样量的准确，流速的稳定性，质量流量计是采用感热式测量，通过带走的分子质量来测量流量，不会因为气体温度、压力的变化而影响到测量的结果。质量流量计控制器本身除了测量部分，还带有一个电磁调节阀或者压电阀，这样质量流量控制本身构成一个闭环系统，用于控制流体的质量流量，充分保证了结果的准确性。
(4)在本发明中，载气经过载气纯化器进行除水、氧气和烃类化合物；通过分子真空泵对进样管线进行抽空处理，去除进样管线中的上一次进样后吸附残留的乙酸，避免了因残留乙酸的存在而导致分析不准确，从而有效提高了待检测气体中样品组分的分析精度、分析准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的空气中乙酸的检测方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的气相色谱仪的示意图；
图3是本发明一实施例提供的标准气体中的乙酸的色谱图；
图4是本发明一实施例提供的乙酸的线性关系图；
图5是本发明对比例提供的标准气体中的乙酸的色谱图；
图6是本发明一实施例提供的流速3.1mL/min、柱温80℃下待检测气体的色谱图；
图7是本发明一实施例提供的流速3.1mL/min、柱温100℃下待检测气体的色谱图；
图8是本发明一实施例提供的流速3.1mL/min、柱温150℃下待检测气体的色谱图；
图9是本发明一实施例提供的流速3.1mL/min、柱温50℃下待检测气体的色谱图；
图10是本发明一实施例提供的流速3.1mL/min、柱温170℃下待检测气体的色谱图；
图11是本发明一实施例提供的流速2.5mL/min、柱温100℃下待检测气体的色谱图；
图12是本发明一实施例提供的流速3.8mL/min、柱温100℃下待检测气体的色谱图；
图13是本发明一实施例提供的流速2.0mL/min、柱温100℃下待检测气体的色谱图；
图14是本发明一实施例提供的流速4.3mL/min、柱温100℃下待检测气体的色谱图；
图15是本发明一实施例提供的色谱柱为DB-624的色谱图；
图16是本发明一实施例提供的色谱柱为DB-WAX的色谱图；
图17是本发明一实施例提供的空气中乙酸的检测系统示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种空气中乙酸的检测方法，如图1所示，包括：
步骤100：制备具有预设浓度的乙酸的标准气体；
步骤102：利用气相色谱仪在预设的检测条件下检测标准气体，获得标准气体对应的第一检测结果；其中，气相色谱仪的进样管线的内表面采用硅烷化处理，且气相色谱仪的检测器为介质阻挡放电等离子体检测器；
步骤104：利用气相色谱仪在检测条件下检测待检测气体，获得待检测气体的第二检测结果；
步骤106：根据第一检测结果、预设浓度和第二检测结果，确定待检测气体中乙酸的浓度。
在本发明中，通过硅烷化处理进样管线的内表面，减少进样管线上的活性点，从而降低对极性化合物(乙酸)的吸附，减少测量误差。采用介质阻挡放电等离子体检测器(BID检测器)检测乙酸，灵敏度比FID检测器更高，检测结果更准确，且更有利于获得更宽的检测范围；且等离子体在石英绝缘管中生成，不会和放电电极产生任何接触，故检测电极不存在降解风险，具有长期的分析稳定性。如此，采用本发明的检测方法，利用气相色谱进样采用外标法直接对样品进行定量，省去了配制乙酸溶液和制作校准曲线的步骤，使检测流程和时间大大缩短和简化，无需考虑解析效率，检测结果的准确性远高于国标GBZ/T 300.112-2017中解吸效率为79.6～97％的准确性，重复性好，且灵敏度高，检测范围宽，能实现微量乙酸的检测。
需要说明的是，每次启动气相色谱仪开始对待检测气体检测时，仅需检测一次已知乙酸浓度的标准气体即可。其中，为了确保检测结果的准确性，第一检测结果优选为至少取三次平行样的第一检测结果的平均值。
下面通过几个实施例对空气中乙酸的检测方法进行详细说明。
实施例1：针对检测条件
如图2所述，气相色谱仪包括：质量流量计201、真空泵202、气化室203、色谱柱204、载气纯化器205、介质阻挡放电等离子体检测器206；
采用内表面经硅烷化处理的不锈钢进样管线进行进样；
具体地，将不锈钢进样管线置于含有5wt％氯二甲基硅烷的正己烷溶液中浸泡12h后，采用正己烷进行冲洗，然后再置于甲醇中浸泡2h，取出后再将该进样管线浸泡在含有5wt％氯二甲基硅烷的正己烷溶液中，再次取出后置于280℃进行烘干3h，待冷却后安装在上述气相色谱仪中；
上述检测条件包括：
色谱柱：DB-FFAP(30m*0.25μm*0.25mm)，固定相为硝基对苯二甲酸改性的聚乙二醇，采用恒温进样模式，柱温为100℃，流速为3.1mL/min；
采用质量流量计进行进样，进样流量为40mL/min；检测器的温度为240℃；
载气为氦气，载气压力为0.6MPa，载气纯化器的温度为380℃；
进样分流比为10:1，进样口温度为200℃。
具体地，载气采用99.999％的氦气，载气压力为0.6MPa，驱动气压为0.4MPa，通气4h，对气路进行检漏；打开气相色谱仪的电源开关及载气纯化器电源开关，等待仪器通过自检。通过自检后，打开电脑上的工作站软件(Lab Solutions)，然后点击“BID”打开方法文件选择需要的方法文件，点击“开启GC”等待仪器上传方法，仪器温度就绪后会自动开启放电气，待仪器显示“GC就绪”，基线稳定即可进样。标准气体(乙酸的浓度Cs＝19.8×10-6mol/mol)连接取样阀，打开真空泵对进样管线进行抽真空处理30min以上，然后利用升降压法充分置换进样管线后，采用质量流量计调节标准气体的进样流量，待进样流量稳定后2min进行分析，得到色谱图，对色谱图数据进行处理后得到对应该标准气体的乙酸的色谱峰面积，重复取3次平行样后，将该3次获得的乙酸的色谱峰面积进行取平均值计算，并将该平均值作为第一检测结果As。
需要说明的是，根据GB/T 5274制备乙酸浓度为19.8×10-6mol/mol的标准气体。
实施例2：待检测气体的检测
利用实施例1中的气相色谱仪并按照上述的检测条件对待检测气体进行检测，得到待检测气体的色谱图。
从待检测气体的色谱图中可以得到待检测气体中乙酸的色谱峰面积Ai，根据公式将Cs、Ai和As代入到该公式中计算得到待检测气体中的乙酸的浓度。
实施例3：系列浓度的标准气体的线性研究
制备标准气体：根据GB/T 5274制备7瓶标准气体，其中，不同浓度的系列标准气体中的乙酸的浓度分别为4.89×10-6mol/mol、9.8×10-6mol/mol、19.7×10-6mol/mol、98.4×10-6mol/mol、198×10-6mol/mol、474×10-6mol/mol、1007×10-6mol/mol。
利用实施例1中的气相色谱仪对上述七种浓度的标准气体分别进行检测，得到七种不同浓度的乙酸的标准气体的色谱图。其中，按照上述实施例1的方法进行检测，其中除检测器的温度为220℃，分流比为20:1外，其余检测条件均相同。
从上述乙酸的标准气体色谱图中分别得到七种标准气体中乙酸的色谱峰面积，以上述每种浓度的标准气体的色谱图中得到的乙酸的色谱峰面积作为校准曲线方程的纵坐标y，以上述标准气体中的乙酸的浓度作为校准曲线方程的横坐标x，将以上检测所得的七种不同浓度的数据进行线性回归，拟合得到标准曲线方程并且得系数c。其中，本实施例中按照浓度由低至高的顺序进行检测，避免检测时浓度高的标准气体对浓度低的标准气体产生影响。标准气体中的乙酸的色谱图如图3所示；乙酸的保留时间约为3.5min，分析时间为4.5min。
图3中的横坐标的单位长度为0.25，纵坐标的单位长度为2000。
如图4所示，标准曲线方程为y＝922.39392*x，系数c为1.0，检测范围为(10～1000)×10-6mol/mol。由图4可知，乙酸在(10～1000)×10-6mol/mol的线性范围内，相关系数R＞0.99，线性关系良好。
表1记载了不同浓度的标准气体的实际乙酸浓度与对应的色谱峰面积，以及获得校准曲线后采用校准曲线求得的校准浓度，由表1可知，在95％的置信概率下，校准曲线测的7瓶乙酸浓度与标准值之间无显著性差异。根据小概率事件在一次测量中不可能发生的原理，有理由认为校准值是准确、可靠的。
表1
实施例4：空气中乙酸的检测方法的检测限和定量限
由实施例3可知乙酸在较低浓度下的线性较好，因此采用乙酸浓度为9.8×10- 6mol/mol的标准气体进行检测限计算，由于所用的色谱仪的基线噪音是13μV，在信噪比(S/N)为3时，计算得到乙酸的检测限(LOD)为0.009×10-6mol/mol；在信噪比(S/N)为10时，计算得到乙酸的定量限(LOQ)为0.03×10-6mol/mol。
由本实施例可知，乙酸的检测方法灵敏度较高，对乙酸含量低的待检测气体也能准确定量，保证了检测方法的高度准确性及广泛适用性。
实施例5：空气中乙酸的检测方法的重复性研究
利用实施例1中的气相色谱仪并按照上述的检测条件对乙酸浓度为19.8×10- 6mol/mol的标准气体进行重复测定，得到针对该浓度标准气体的4个色谱图。针对该4个色谱图，确定乙酸色谱峰的峰面积，并对该峰面积计算标准偏差，结果如表2所示。由表2可知：4次进样后乙酸的峰面积重复性很好，完全满足定量需求。
表2
实施例6：针对检测条件的说明
本申请实施例1中，检测器为介质阻挡放电等离子体检测器，该检测器的温度为240℃；柱温为100℃，流速为3.1mL/min；载气为氦气，载气压力为0.6MPa，进样分流比为10:1；
对比例1：检测器为FID检测器，该检测器的温度为290℃，柱温为100℃，流速为3mL/min，载气为氮气且不分流，其他检测条件与实施例1相同。
从图3、图5、本申请实施例1和对比例1可以看出，对于乙酸浓度为4.88×10-6mol/mol的标准气体，本申请的样本分析时间为4.5min，保留时间为3.5min，乙酸的色谱峰尖锐且对称，无拖尾情况；而对比例1中乙酸本该在5.78min处出峰，但却几乎看不见乙酸的色谱峰响应。显然，FID检测器对乙酸的检测灵敏度低，即便不分流，采取最大进样量，也没出峰，充分表明FID检测器不适合检测酸性气体，而本申请实施例1不仅实现了微量乙酸气体的检测，响应值更高，灵敏度更高，还能缩短了分析时间，在节省分析时间的前提下，得到的测定结果达到了相同甚至更好的结果。
图5中的横坐标的单位长度为1，纵坐标的单位长度为2。
实施例7：针对柱温和流速的说明
图6至图14分别对应的试验是与实施例2中的试验相对应的平行试验，区别为流速和柱温不同。
图6为流速3.1mL/min、柱温80℃时的色谱图，图6的横坐标的单位长度为1，纵坐标的单位长度为2000；图6中保留时间约为6.8min的色谱峰为乙酸的色谱峰；
图7为流速3.1mL/min、柱温100℃时的色谱图，图7的横坐标的单位长度为0.25，纵坐标的单位长度为2000；图7中保留时间约为3.5min的色谱峰为乙酸的色谱峰；
图8为流速3.1mL/min、柱温150℃时的色谱图，图8的横坐标的单位长度为0.25，纵坐标的单位长度为2000；图8中保留时间约为2.2min的色谱峰为乙酸的色谱峰；需要说明的是，图8中检测器的温度为220℃；
图9为流速3.1mL/min、柱温50℃时的色谱图，图9的横坐标的单位长度为1.0，纵坐标的单位长度为1000；图9中保留时间约为13min的色谱峰为乙酸的色谱峰；
图10为流速3.1mL/min、柱温170℃时的色谱图，图10的横坐标的单位长度为0.5，纵坐标的单位长度为2000；
图11为流速2.5mL/min、柱温100℃时的色谱图，图11的横坐标的单位长度为0.5，纵坐标的单位长度为2000；图11中保留时间约为2.85min的色谱峰为乙酸的色谱峰；
图12为流速3.8mL/min、柱温100℃时的色谱图，图12的横坐标的单位长度为0.25，纵坐标的单位长度为1500；图12中保留时间约为2.85min的色谱峰为乙酸的色谱峰；
图13为流速2.0mL/min、柱温100℃时的色谱图，图13的横坐标的单位长度为0.25；图13中保留时间约为4.8min的色谱峰为乙酸的色谱峰；
图14为流速4.3mL/min、柱温100℃时的色谱图，图14的横坐标的单位长度为0.25，纵坐标的单位长度为2000；图14中保留时间约为2.5min的色谱峰为乙酸的色谱峰。
通过图6至图14可见，当流速低于2.5mL/min时，乙酸的保留时间约为4.75min，这样会使得待检测气体的整体检测时间变长，影响待检测气体检测的时效性，且乙酸的色谱峰出现了拖尾情况，同样会影响待检测气体的检测准确性；而流速高于3.8mL/min时，乙酸的色谱峰同样出现了拖尾情况，会影响待检测气体的检测准确性。而当柱温低于80℃时，乙酸的保留时间约为13min，这样会使得待检测气体的整体检测时间过长，影响待检测气体检测的时效性，同时乙酸的色谱峰出现了明显的拖尾，色谱峰面积明显变小，还会影响待检测气体的检测准确性；当柱温高于150℃时，乙酸的色谱峰和本底的色谱峰出现合峰，会影响乙酸的定量检测结果。
实施例8：针对色谱柱的说明
图15和图16是对应的试验是与实施例2中的试验相对应的平行试验，区别为所使用的色谱柱不同，其中，图16中的柱温和流速也不同。
图15是色谱柱为DB-624色谱柱(固定相为6％氰丙基-苯基和94％聚二甲基硅氧烷，60m*0.25mm*1.4μm)的色谱图，图15的横坐标的单位长度为0.5，纵坐标的单位长度为1000；图15中保留时间约为4.1min的色谱峰为乙酸的色谱峰；
图16是色谱柱为DB-WAX色谱柱(固定相为聚乙二醇，30m*0.25mm*0.25μm)的色谱图，图16的横坐标的单位长度为1.0，纵坐标的单位长度为2000；图16中保留时间约为8.5min的色谱峰为乙酸的色谱峰。
通过图7、图15和图16可见，采用固定相为弱极性至中等极性之间的DB-624色谱柱，得到色谱图中乙酸的色谱峰峰型尖锐且对称，无拖尾情况，虽然出峰面积略有不同，但可以用于检测空气中的乙酸；采用固定相为强极性的DB-WAX色谱柱，在柱温为100℃，流速为1.3mL/min的条件下，得到色谱图中乙酸的色谱峰峰型尖锐，同样可以改善峰型拖尾的情况；结合图3采用固定相为强极性的DB-FFAP来看，本申请选择优选为具有强极性的色谱柱，以避免因乙酸极性大而导致峰型拖尾严重，影响色谱峰面积测量的准确度，从而直接影响待检测气体定量分析的准确度。
需要说明的是，图3、图5至图16的横坐标均为采集时间(min)，纵坐标均为信号强度(μV)，且色谱图中缺失的图形不影响本方案的技术内容。
如图2所示，本发明实施例还提供了一种气相色谱仪。气相色谱仪实施例可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。从硬件层面而言，如图2所示，作为一个逻辑意义上的气相色谱仪的连接示意图。具体地，如图17所示，为本发明实施例提供的气相色谱仪在实际检测过程中的检测系统连接示意图，该气相色谱仪包括：质量流量计201、真空泵202、气化室203、色谱柱204、载气纯化器205、介质阻挡放电等离子体检测器206；
气相色谱仪的进样管线172的内表面采用硅烷化处理；
气相色谱仪用于在检测条件下检测待检测气体，获得待检测气体中乙酸的浓度；
气相色谱仪的色谱柱的固定相为硝基对苯二甲酸改性的聚乙二醇、聚乙二醇或6％氰丙基-苯基和94％聚二甲基硅氧烷；
载气纯化器205与外接的用于提供氦气的气源171相连接；
质量流量计201位于待检测气体进入进样管线172的入口处；
气化室203与气相色谱仪的色谱柱204的第一端相连接，色谱柱204的第二端与介质阻挡放电等离子体检测器206相连接；
真空泵202通过真空管与进样管线172连接；
载气纯化器205用于去除气源中的水、氧气和烃类化合物，并将氦气输送至色谱柱204中；
质量流量计201用于确定进样管线172中待检测气体173的进样流量；
气化室203用于使待检测气体气化；
真空泵202用于通过真空管对进样管线进行抽真空处理；
而且，经介质阻挡放电等离子体检测器206直接与外接的数据处理系统174相连接，用于获得处理后的数据结果或色谱图。
需要说明的是，图17中并未示出气化室和真空泵。
可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对一种气相色谱仪的具体限定。在本发明的另一些实施例中，一种气相色谱仪可以包括比图示更多或者更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或者软件和硬件的组合来实现。
上述气相色谱仪内的各部件之间的交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。

Claims (10)

1.一种空气中乙酸的检测方法，其特征在于，包括：
制备具有预设浓度的乙酸的标准气体；
利用气相色谱仪在预设的检测条件下检测所述标准气体，获得所述标准气体对应的第一检测结果；其中，所述气相色谱仪的进样管线的内表面采用硅烷化处理，且所述气相色谱仪的检测器为介质阻挡放电等离子体检测器；其中，在所述预设的检测条件中，所述气相色谱仪的色谱柱的固定相为硝基对苯二甲酸改性的聚乙二醇、聚乙二醇或6％氰丙基-苯基和94％聚二甲基硅氧烷，采用恒温进样模式，柱温为80～150℃；流速为2.5～3.8mL/min；
利用所述气相色谱仪在所述预设的检测条件下检测待检测气体，获得所述待检测气体的第二检测结果；
根据所述第一检测结果、所述预设浓度和所述第二检测结果，确定所述待检测气体中乙酸的浓度；
所述气相色谱仪还包括：载气纯化器、质量流量计、气化室、真空泵；
所述载气纯化器用于去除提供氦气的气源中的水、氧气和烃类化合物，并将氦气输送至所述色谱柱中；
所述质量流量计用于确定所述进样管线中所述待检测气体的进样流量；
所述气化室用于使所述待检测气体气化；
所述真空泵用于通过真空管对所述进样管线进行抽真空处理；
其中，所述硅烷化处理包括如下步骤：
将所述进样管线置于硅烷溶液中浸泡8～12h后，采用正己烷进行冲洗，然后再置于甲醇中浸泡1～2h，取出后再将该进样管线浸泡在所述硅烷溶液中，再次取出后置于250～280℃进行烘干3～5h；
其中，所述硅烷溶液为含有5～8wt％硅烷化试剂的正己烷溶液；所述硅烷化试剂为氯二甲基硅烷、三甲基氯硅烷或六甲基二硅氨烷。
2.根据权利要求1所述的空气中乙酸的检测方法，其特征在于，
在所述预设的检测条件中，进样分流比为(10～20):1，进样口温度为170～200℃；和/或；
所述检测器的温度为220～240℃。
3.根据权利要求1所述的空气中乙酸的检测方法，其特征在于，
所述进样流量为40～60mL/min。
4.根据权利要求1所述的空气中乙酸的检测方法，其特征在于，
所述进样流量为40mL/min。
5.根据权利要求1所述的空气中乙酸的检测方法，其特征在于，
所述气相色谱仪的载气为氦气。
6.根据权利要求5所述的空气中乙酸的检测方法，其特征在于，
所述载气压力为0.6MPa。
7.根据权利要求1所述的空气中乙酸的检测方法，其特征在于，还包括：
所述预设的检测条件中的载气纯化器的温度为300～400℃。
8.根据权利要求1所述的空气中乙酸的检测方法，其特征在于，
所述载气纯化器的填料为5A分子筛、活性炭、脱氧剂、烧碱石棉。
9.根据权利要求1所述的空气中乙酸的检测方法，其特征在于，
根据所述第一检测结果、所述预设浓度和所述第二检测结果，确定所述待检测气体中乙酸的浓度，包括：
所述第一检测结果和所述第二检测结果均为乙酸对应的色谱峰面积；
所述待检测气体中乙酸的浓度通过如下公式确定：
其中，Ci用于表征所述待检测气体中乙酸的浓度；Cs用于表征所述预设浓度；Ai用于表征所述第二检测结果；As用于表征所述第一检测结果。
10.一种基于权利要求1至9中任一所述的检测方法的气相色谱仪，其特征在于，包括：介质阻挡放电等离子体检测器；
所述气相色谱仪的进样管线的内表面采用硅烷化处理；
所述气相色谱仪用于在预设的检测条件下检测待检测气体，获得所述待检测气体中乙酸的浓度；
所述气相色谱仪的色谱柱的固定相为硝基对苯二甲酸改性的聚乙二醇、聚乙二醇或6％氰丙基-苯基和94％聚二甲基硅氧烷；和/或；
所述气相色谱仪还包括：载气纯化器、质量流量计、气化室、真空泵；
所述载气纯化器与外接的用于提供氦气的气源相连接；
所述质量流量计位于所述待检测气体进入所述进样管线的入口处；
所述气化室与所述气相色谱仪的色谱柱的第一端相连接，所述色谱柱的第二端与所述介质阻挡放电等离子体检测器相连接；
所述真空泵通过真空管与所述进样管线连接；
所述载气纯化器用于去除所述气源中的水、氧气和烃类化合物，并将氦气输送至所述色谱柱中；
所述质量流量计用于确定所述进样管线中所述待检测气体的进样流量；
所述气化室用于使所述待检测气体气化；
所述真空泵用于通过真空管对所述进样管线进行抽真空处理。
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