专利名称：醛酮类物质的气相色谱-声表面波快速分析测定方法
技术领域：
本发明涉及一种醛酮类物质的气相色谱-声表面波快速分析测定方法，利用气相 色谱和声表面波传感器快速分析醛酮类物质浓度，属于一种仪器分析方法。
背景技术：
醛酮类物质是室内空气污染物的主要物质，而且醛酮类物质对人的健康影响严 重。由于室内装修大量使用的人造板材、墙漆、壁纸和家居中的纺织纤维制品中都释放出甲 醛，室内空气中甲醛的浓度很高。厨房烹饪过程中也产生丙烯醛。目前，醛酮类物质的检测 方法主要用液相色谱分析，现在的方法存在分析成本较高，分析效率低等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分析速度快、灵敏度高以及现场分析醛酮类物质的方 法，以克服目前现有分析方法分析时间长，不能实现现场分析的缺点。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种醛酮类物质的气相色谱_声表面波快速分析测定方法，其特征在于包括对 空气中醛酮类物质进行采样，并对样品进行如下预处理与2，4- 二硝基苯胼衍生化生成醛 酮类物质对应的苯腙，采用气相色谱_声表面波快速分析仪进样分析。一种优选的技术方案，其特征在于所述的2，4-二硝基苯胼担载在硅胶上，装入 采样管，采样结束后用乙腈洗脱。—种优选的技术方案，其特征在于所述的2，4- 二硝基苯胼在硅胶上的担载量为 80-200 μ g0一种优选的技术方案，其特征在于所述的2，4- 二硝基苯胼配制成2，4- 二硝基苯 胼溶液注入采样瓶中。一种优选的技术方案，其特征在于所述的2，4-二硝基苯胼溶液为用乙腈溶解， 加入0. IM的盐酸酸化，所述溶液的浓度范围是0. 01-0. lmg/mL。一种优选的技术方案，其特征在于检测时，载气流速为3-lOmL/min，色谱柱温度 40-230°C，传感器温度 10-80°C。本发明提供的分析方法，使用气相色谱和声表面波联用技术分析醛酮类物质。气 相色谱部分完成采样、样品解吸和分离，声表面波传感器响应。由于采用了短色谱柱、柱上 加热等技术，以及声表面波传感器的快速响应特性，本发明的方法，分析时间短，而且操作 方便，能实现现场分析。声表面波传感器对沸点高的物质响应非常灵敏，本发明利用2，4_ 二硝基苯胼与 醛酮类物质反应，生成沸点很高的物质苯腙，解决了醛酮类易挥发物质在声表面波传感器 上的分析，大大提高了分析灵敏度。下面通过附图和具体实施方式
对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保 护范围的限制。
图1为甲醛苯腙分析结果。图2为乙醛苯腙分析结果。图3为丙酮苯腙分析结果。图4为丁酮苯腙分析结果。
具体实施例方式实施例1采用GC-SAW(气相色谱-声表面波)快速分析仪，其中GC部分主要由样品采集系 统包括样品采样管和用于样品管加热的热解吸装置；采样和分析状态切换系统六通阀 及其切换装置；样品分离系统色谱柱以及色谱柱温度控制装置；以及载气流量控制系统 组成。声表面波传感器基片为ST-X石英晶体，谐振器中心频率516. 5MHz，半导体制冷 温控范围-10°c 150°C。仪器条件采样口温度20(TC ；阀盒温度165°C ；色谱柱温度40-18(TC，程序升 温，升温速率10°c /s ；传感器温度60°C ；载气采用氦气，载气流速3mL/min。进样装置装填Tenax吸附剂的样品采集管，热解吸，六通阀进样。色谱柱柱长Im,柱径0. 25mm，膜厚1 μ m，涂层SE-30。2,4- 二硝基苯胼溶液的配制准确秤量10士0.05mg的2，4_ 二硝基苯胼到IOmL容量瓶中，加入ImL 0. IM盐酸 酸化，然后加入乙腈到刻度线，摇勻。甲醛苯腙制备取5μ L浓度为38%的甲醛水溶液(密度1. 06g/mL)，加入到上述的2，4_ 二硝基 苯胼溶液里，摇勻，静置lOmin。样品分析用微量进样器取0. 2 μ L甲醛苯腙分析。使用相同的方法分别制备乙醛、丙酮和丁酮的苯腙样品，典型的分析结果如图1-4 所示。色谱峰上方标注的是保留时间，单位s，可见GC-SAW分析各种醛酮的苯腙分析速度 极快。以甲醛的苯腙分析为例取上述制备的甲醛苯腙样品进入仪器分析，以保留时间定性，峰面积定量。取上述甲醛苯腙样品连续分析六次，计算峰面积的RSD(相对标准偏差)，RSD < 4%。取甲醛苯腙的标准样品，连续分析六次，计算分析结果平均值；分析结果平均值与 样品的标准值采用T检验，在95%的置信概率下，没有明显差异。图1-4分别是甲醛苯腙、乙醛苯腙、丙酮苯腙、丁酮苯腙的分析结果，每个色谱峰 的上方是各个物质的保留时间，丁酮的苯腙保留时间最长，仅需14s就能完成分析，其它几 种物质的分析时间则小于14s。与其它色谱类仪器相比，本发明的快速分析方法所使用的分 析时间很短；与快速分析类仪器相比，本发明的方法具有很强的分离能力。
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实施例2气相色谱_声表面波快速分析仪分析醛酮类物质的最小检出浓度测定。实验条件、样品的配制同实施例1，以3倍基线噪声响应值对应的质量做为仪器的 最小检出量。实验结果如下
名称最小检出质量μ g甲醛3. 8 X ICT7乙醛7. 7 X ICT7丙酮8. 03 X ICT7丁酮6. 93 X ICT7当用DNPH管采集IOL空气样品，然后用4mL乙腈洗脱，取洗脱样品0. 2 μ L分析， 保留时间定性，峰面积定量。该方法对醛酮类物质的最低检出浓度为
名称最低检出浓度mg/m3甲醛7· 6Χ1(Γ4乙醛1. 54Χ1(Γ3丙酮1. 61Χ1(Γ3丁酮1. 40Χ1(Γ3实施例3实验条件载气流速为3-lOmL/min，色谱柱温度40-230°C，传感器温度10-80°C。 实验仪器及其它实验条件同实施例1。选取某装修过的房间，采用本发明的方法检测空气中的甲醛含量(1)仪器校准取浓度为lmg/mL甲醛苯腙的标准溶液，分别稀释200倍、100倍、50倍、20倍，然后 每个浓度点进样分析，进样量0.2 μ L，记录峰面积。以质量对峰面积进行最小二乘回归，得 到标准工作曲线。(2)样品采集在采样现场，取一支涂渍了 2，4- 二硝基苯胼的采样管(在IOmL医用注射器中填 入采样填料)，一端与采样器连接，调节采样流量500mL/min，采样20min。采样管中，在硅胶上担载2，4- 二硝基苯胼，担载量为80-200 μ g。样品中的甲醛与 2,4- 二硝基苯胼衍生化生成甲醛苯腙。(3)样品洗脱
采样完毕，在采样管中加入4mL乙腈，然后用注射器芯缓慢得把乙腈推入采样瓶 中，用微量进样器取0. 2 μ L进样分析。(4)定性、定量分析样品经气相色谱柱先后分离解析出来，当一种解析出来的气体流经喷嘴前，给半 导体制冷片通正向电压，对声表面波传感器基底制冷，温度为10-20°C，使得从气相色谱柱 解析出来的热气流喷射到声表面波传感器表面上，发生凝聚吸附，之后再给半导体制冷片 通反向电压，对声表面波传感器基底加热，温度为70-80°C，使得凝聚吸附在声表面波传感 器表面的气体蒸发脱附，用于下一种从气相色谱柱分离出的待测气体检测。经过分析，得到分析谱图，以样品的保留时间与标准样品的保留时间对照来定性。 把样品的峰面积带入步骤(1)的标准工作曲线，计算出样品含量，然后结合采样体积计算 出空气中甲醛的浓度为0. IOmg/立方米。实施例4实验仪器及实验条件同实施例3。选取某装修过的房间，采用本发明的方法检测空气中的甲醛含量(1)仪器校准取浓度为lmg/mL甲醛苯腙的标准溶液，分别稀释200倍、100倍、50倍、20倍，然后 每个浓度点进样分析，进样量0.2 μ L，记录峰面积。以质量对峰面积进行最小二乘回归，得 到标准工作曲线。(2)样品采集在采样现场，取一支采样管(IOmL医用注射器)，一端与采样器连接，调节采样流 量 500mL/min，采样 20min。采样瓶中预先注入IOmL浓度为0. 01-0. lmg/mL的2，4-二硝基苯胼溶液。配制2， 4- 二硝基苯胼溶液作为衍生化试剂的2，4- 二硝基苯胼，用乙腈溶解，加入0. IM的盐酸酸 化，2，4-二硝基苯胼溶液的浓度范围为0.01-0. lmg/mL。样品中的甲醛与2，4_ 二硝基苯胼 衍生化生成甲醛苯腙。(3)定性、定量分析取0. 2μ L(2)中的样品分析，得到分析谱图，以样品的保留时间与标准样品的保 留时间对照来定性。把样品的峰面积带入步骤(1)的标准工作曲线，计算出样品含量，然后 结合采样体积计算出空气中甲醛的浓度0. 32mg/立方米。本发明使用气相色谱和声表面波联用技术来分析醛酮类物质，采用了短色谱柱、 柱上加热等技术，以及声表面波传感器的快速响应特性，声表面波传感器对沸点高的物质 响应非常灵敏，本发明利用2，4_ 二硝基苯胼与醛酮类物质反应，生成沸点很高的物质苯 腙，解决了醛酮类易挥发物质在声表面波传感器上的分析，大大提高了分析灵敏度。同时， 本发明的方法分析时间短，而且操作方便，完全可以实现现场分析。
权利要求
一种醛酮类物质的气相色谱 声表面波快速分析测定方法，其特征在于包括对空气中醛酮类物质进行采样，并对样品进行如下预处理与2，4 二硝基苯肼衍生化生成醛酮类物质对应的苯腙，采用气相色谱 声表面波快速分析仪进样分析。
2.如权利要求1所述的醛酮类物质的气相色谱_声表面波快速分析测定方法，其特征 在于所述的2，4- 二硝基苯胼担载在硅胶上，装入采样管，采样结束后用乙腈洗脱。
3.如权利要求2所述的醛酮类物质的气相色谱_声表面波快速分析测定方法，其特征 在于所述的2，4- 二硝基苯胼在硅胶上的担载量为80-200 μ g。
4.如权利要求1所述的醛酮类物质的气相色谱_声表面波快速分析测定方法，其特征 在于所述的2，4- 二硝基苯胼配制成2，4- 二硝基苯胼溶液注入采样瓶中。
5.如权利要求4所述的醛酮类物质的气相色谱_声表面波快速分析测定方法，其特征 在于所述的2，4- 二硝基苯胼溶液为用乙腈溶解，加入0. IM的盐酸酸化，所述溶液的浓度 范围是 0. 01-0. lmg/mL。
6.如权利要求1所述的醛酮类物质的气相色谱_声表面波快速分析测定方法，其特征 在于检测时，载气流速为3-lOmL/min，色谱柱温度40_230°C，传感器温度10_80°C。
全文摘要
本发明涉及一种醛酮类物质的气相色谱-声表面波快速分析测定方法，利用气相色谱和声表面波传感器快速分析醛酮类物质浓度，属于一种仪器分析方法。本发明的快速分析测定方法包括对空气中醛酮类物质进行采样，并对样品进行如下预处理与2，4-二硝基苯肼反应生成醛酮类物质对应的苯腙，采用气相色谱-声表面波快速分析仪进样分析。本发明的方法，分析时间短，解决了醛酮类易挥发物质在声表面波传感器上的分析，大大提高了分析灵敏度，而且操作方便，能实现现场分析。
文档编号G01N30/12GK101968468SQ20101028201
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者丁辉, 宁占武, 朱佐刚, 王栋, 胡玢, 赵寿堂, 靳江红 申请人:北京市劳动保护科学研究所