环境空气中低分子醛酮类有机物调查研究
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室内环境空气有害物质检测及其质量控制措施研究摘要:室内环境空气质量会直接影响人们的身体健康,现阶段室内环境空气污染问题愈发严重,亟须引起相关部门的高度重视。
要想切实了解室内环境空气有害物质的成分和含量,可通过专业的第三方检测机构采取专业的技术,对有害物质进行有针对性地消除。
在室内环境空气有害物质检测的实践过程中,要想获得更为可靠的检测结果,还需要对检测技术进行优化和创新,并在此基础之上提出有效的检测质量控制措施。
关键词:室内环境;空气有害物质检测;质量控制引言随着社会经济的飞速发展,室内装饰消费从单纯的装饰演变为追求个性化舒适的奢华装饰,室内装饰材料的密集使用和室内装饰种类的多样化,导致室内空气中部分污染物含量的增加目前室内空气污染物检测涉及甲醛、氨、甲苯、甲苯、氡、TVOC等七种指标,要严格掌握检测技术,科学准确地实施污染物检测,正确认识污染物检测。
1室内环境空气污染现状根据《中国室内空气污染状况白皮书》的内容来看,目前国内室内环境空气污染越发严重,究其根本在于装修材料应用品类日渐丰富化和使用不当,且房屋装修频次增加使得污染物含量叠加。
通过对上海、北京、济南等城市进行的室内环境空气质量调研可知,目前室内环境空气中存在甲醛、苯系物、挥发性有机污染物等300多种污染物,这些污染物超标的现象更是愈发常见,尤其是在春季和夏季,当温度升高后,甲醛的超标率可达到80%左右,总挥发性有机物超标率可达40%左右。
即使在冬季,室内环境空气中的甲醛超标率也有18%,而对于未超标的室内甲醛含量值,其甲醛浓度也达到了0.065mg/m3,非常接近国家标准限值。
与此同时,这些污染物会对人们的身体健康造成严重影响,比如甲醛常被人们称为“室内污染第一杀手”,会诱发儿童患血液性疾病,甚至危及其生命,也容易引起成年人呼吸不畅、注意力不集中等问题,还会使老年人出现咽喉炎、心血管、脑出血等病症。
从整体层面上来看,目前房屋装修材料种类不一、装修频次增长等问题使得有害物质产生了叠加效应,造成了极为严重的室内环境污染,入住人员需对此予以高度重视。
高效液相色谱法测定室内空气中16种醛、酮类化合物发布时间:2022-07-13T01:18:42.147Z 来源:《中国科技信息》2022年5期3月作者:杨卉杨云王赛[导读] 利用高效液相色谱对2,4-二硝基苯肼衍生化生成的16种醛酮-DNPH化合物的方法进行研究。
杨卉杨云王赛天津市环科检测技术有限公司摘要:利用高效液相色谱对2,4-二硝基苯肼衍生化生成的16种醛酮-DNPH化合物的方法进行研究。
考察了流动相、仪器条件等对分离效果的影响。
以纯水-乙腈-甲醇为流动相进行梯度洗脱,对16种醛酮-DNPH进行定量分析。
试验结果表明,在C18色谱柱上,流速为1.0mL/min,柱温为30度时,16种醛酮-DNPH化合物具有良好的线性范围,每个化合物的相关系数在0.999以上,最低检出限为0.001mg/m3~0.002mg/m3,平行样相对偏差在0.7%~9.3%,样品加标回收率为78.1%~100%。
关键词:醛酮类化合物,高效液相色谱,室内空气1.引言醛和酮都是含有羰基官能团的化合物。
空气中醛酮类化合物分低分子醛酮化合物和高分子醛酮化合物。
环境中最关注的是低分子醛酮化合物,一方面低分子醛酮化合物的毒性大,另一方面它是光化学烟雾中的主要成分。
近年来,由于室内装修的兴起,装修使用的建筑、装饰材料中的脲醛树脂、胶合板油漆、染料以及新家具等产生的气体中也有醛类物质,所造成的室内环境污染问题也越来越引起人们的重视。
资料提示,室内空气污染物浓度多为室外的2~5倍,甚至可高达100多倍[1,2],醛、酮类化合物会刺激皮肤与粘膜及毒害中枢神经系统。
因此,室内空气检测过程的可靠性及分析结果的准确度对了解室内空气质量状况尤为关键。
2 实验部分2.1方法原理采用饱和 2,4-二硝基苯肼(DNPH)盐酸溶液吸收室内空气中的醛、酮类化合物,在酸性介质中醛、酮类化合物与吸收液中的 2,4-二硝基苯肼(DNPH)反应,生成稳定的 2,4-二硝基苯腙类衍生物,用二氯甲烷溶剂萃取、浓缩后,用高效液相色谱分离,紫外检测器检测。
醛酮类化合物分类号:G5-6主要内容醛酮类化合物的测定2,4-DNPH吸附管吸附高效液相色谱法《空气和废气监测分析方法》(第四版)一、填空题1.高效液相色谱法测定环境空气中醛和酮化合物时,用含有的固体吸附剂吸附空气中的醛酮类化合物。
答案:2,4-二硝基苯肼(或2,4-DNPH)2.高效液相色谱法测定环境空气中醛和酮化合物中,分离结构相似的醛和酮腙衍生物时,可以通过色谱条件优化使醛和酮化合物互不干扰,包括、、流速和进样量等条件。
答案:色谱柱选择流动相组成3.高效液相色谱法测定环境空气中醛和酮化合物时,使用溶剂洗脱采样管。
答案:乙腈二、判断题1.高效液相色谱法测定环境空气中醛、酮类化合物时,因甲醛和丙酮是实验室常用试剂,所以容易带来背景污染。
( )答案:正确2.高效液相色谱法测定空气中醛、酮类化合物时,由于臭氧对甲醛的氧化作用,为提高空气中甲醛的采样效率,可在采样小柱前串联一支臭氧去除柱。
( )答案:正确3.高效液相色谱法测定环境空气中醛、酮类化合物时,采集样品结束时的流量与开始时的流量相差超过10%,此次样品应作可疑标记。
( )答案:错误正确答案为:采集样品结束时的流量与开始时的流量相差超过15%,此次样品应作可疑标记。
4.高效液相色谱法测定环境空气中醛、酮类化合物时,采集好醛、酮类化合物的采样管应两端封闭,保存在塑料袋中。
( )答案:错误正确答案为:采集好空气中醛、酮类化合物的采样管应两端封闭,保存在专用的铝衬袋内。
5.高效液相色谱法测定环境空气中醛、酮类化合物时,若校准溶液相邻两日测定值大于15%,应重新绘制校准曲线。
( )答案:正确6.高效液相色谱法测定环境空气中醛、酮类化合物时,现场空白就是空气不通过空白采样小柱,其余处理与实际样品一致。
( )答案:正确7.高效液相色谱法测定环境空气中醛、酮类化合物时,流动相应以0.45μm滤膜过滤,氦气脱气。
( )答案:正确三、选择题1.高效液相色谱法测定环境空气中醛酮类化合物时,醛和酮的2,4-二硝基苯腙标样应保存在里。
大气科学系微机应用基础Primer of microcomputer applicationFORTRAN77程序设计FORTRAN77 Program Design大气科学概论An Introduction to Atmospheric Science大气探测学基础Atmospheric Sounding流体力学Fluid Dynamics天气学Synoptic Meteorology天气分析预报实验Forecast and Synoptic analysis生产实习Daily weather forecasting现代气候学基础An introduction to modern climatology卫星气象学Satellite meteorologyC语言程序设计 C Programming大气探测实验Experiment on Atmospheric Detective Technique云雾物理学Physics of Clouds and fogs动力气象学Dynamic Meteorology计算方法Calculation Method诊断分析Diagnostic Analysis中尺度气象学Meso-Microscale Synoptic Meteorology边界层气象学Boundary Layer Meteorology雷达气象学Radar Meteorology数值天气预报Numerical Weather Prediction气象统计预报Meteorological Statical Prediction大气科学中的数学方法Mathematical Methods in Atmospheric Sciences专题讲座Seminar专业英语English for Meteorological Field of Study计算机图形基础Basic of computer graphics气象业务自动化Automatic Weather Service空气污染预测与防治Prediction and Control for Air Pollution现代大气探测Advanced Atmospheric Sounding数字电子技术基础Basic of Digital Electronic Techniqul大气遥感Remote Sensing of Atmosphere模拟电子技术基础Analog Electron Technical Base大气化学Atmospheric Chemistry航空气象学Areameteorology计算机程序设计Computer Program Design数值预报模式与数值模拟Numerical Model and Numerical Simulation接口技术在大气科学中的应用Technology of Interface in Atmosphere Sciences Application海洋气象学Oceanic Meteorology现代实时天气预报技术(MICAPS系统)Advanced Short-range Weather Forecasting Technique(MICAPS system)1) atmospheric precipitation大气降水2) atmosphere science大气科学3) atmosphere大气1.The monitoring and study of atmosphere characteristics in near space as an environment forspace weapon equipments and system have been regarded more important for battle support.随着临近空间飞行器的不断发展和运用,作为武器装备和系统环境的临近空间大气特性成为作战保障的重要条件。
醛酮类化合物环境监测方法概述2. 浙江农林大学浙江杭州 311300)摘要:通过详细论述醛酮类化合物的定义、来源、危害和规范标准,从醛酮的基本化学特性入手,对比分析监测醛酮类化合物方法的优缺共性,总结提出了一系列提高检测效率和分离度、精准定量不饱和醛酮的相关方法。
关键词:环境监测;醛酮类;标准规范;分析方法Overview of environmental monitoring methods for aldehydes and ketonesHUANG Mengqiao1 HUANG Menghan2(1.Jiangsu Huaian Environmental Monitoring Center, Huaian,Jiangsu 2230012. Zhejiang A&F University, Hangzhou,zhejiang 311300)ABSTRACT: By discussing the definitions, sources, hazards and standards of aldehydes and ketonesin detail, starting from the basic chemical properties of aldehydes and ketones, comparing and analyzing the advantages and disadvantages of the methods for monitoring aldehydes and ketones, a series of related methods to improve detection efficiency and resolution, and accurately quantify unsaturated aldehydes and ketones were summarized and proposed.KEY WORDS: Environmental monitoring; Aldehydes and ketones; Standard specification; Analytical method1 醛酮类化合物的介绍1. 1醛酮类化合物的定义醛酮类化合物包括醛类物质和酮类物质。
气相色谱法测定环境空气中丁酮和环己酮摘要:以活性炭吸附环境空气中丁酮、环己酮。
经二硫化碳解析,用INNOWAX毛细管柱气相色谱测定。
丁酮的相关系数0.9998,检出量0.162ng,回收率大于90%。
环己酮的相关系数0.9997,检出量0.190ng,回收率大于90%。
本法快捷、准确、灵敏度高、干扰少。
关键词:气相色谱法;丁酮;环己酮;环境空气Gas chromatography was developed for the determination of environmental air butyl ketone and cyclohexanoneAbstract: Active carbon adsorption environment with air butyl ketone, cyclohexanone.The carbon bisulfide analytical,Use INNOWAX capillary column gas chromatograph determination。
Butyl ketone of correlation coefficient 0.9998,Detected 0.162 ng amount,The recoveries are higher than 90%. The correlation coefficient cyclohexanone 0.9997, Detected 0.190 ng amount, The recoveries are higher than 90%.This analysis method is rapid and accurate with high flexibility and less interference.Key Words: Gas chromatography;butyl ketones;cyclohexanone;environmental air引言:空气中酮类化合物分低分子酮类化合物、高分子酮类化合物。
2020年28期创新前沿科技创新与应用Technology Innovation and Application高效液相色谱法测定环境空气中醛、酮类化合物的方法验证霍瑞娜(濮阳市生态环境监控和应急中心,河南濮阳457000)引言醛、酮类化合物是环境空气中的一类重要含氧挥发性有机物,是大气挥发性有机物的重要组成部分,主要来源包括两种,一是化石燃料燃烧、工业排放、木材加工防腐、生物质的不完全燃烧和汽车尾气等直接释放,二是大气中有机物的光化学作用的二次生成[1-3]。
醛、酮类化合物不仅是光化学烟雾的主要成分,还是产生自由基、大气中有机酸、臭氧和过氧硝基化合物的重要前体物[4-5]。
广泛存在的醛、酮类化合物具有一定的遗传毒性,对人类、动物和植物等都具有很大的危害性。
比如甲醛具有生殖毒性,能降低免疫力,损害呼吸系统,引发呼吸道感染等疾病,已被世界卫生组织确定为致癌和致畸物质[6-8],其他的醛、酮类化合物,特别是丙烯醛和丙醛,即使在很低的浓度下也可能会引起眼睛、皮肤及上呼吸道黏膜等的刺激[9]。
因此对环境空气中的醛、酮类化合物进行分析和检测显得尤为重要。
为顺应环境检测要求和提高环境检测能力,根据《检验检测机构通用要求》(RB/T214-2017)及生态环境监测机构评审补充要求的规定,从方法检出限、精密度和准确度等方面对该方法进行了方法验证。
1实验部分1.1实验原理使用填充涂渍2.4-二硝基苯肼(DNPH )的采样管采集一定体积的空气样品,样品中的醛、酮类化合物经过强酸催化,与涂渍于硅胶上的DNPH 按式(1)反应,生成稳定有颜色的腙类衍生物,经过乙腈洗脱后,使用高效液相色谱仪的二极管阵列检测器检测,以保留时间定性,峰面积定量。
醛酮类2.4-二硝基苯肼稳定有色的腙类衍生物注1:R 和R 1是烷基或芳香基团(酮)或是氢原子(醛)。
1.2实验材料实验所用仪器为Waters 高效液相色谱仪e2695/2998PDA ,仪器性能良好,所用色谱柱为Waters C 18柱4.60mm ×250mm ×5.0μm 。
室内挥发性有机污染物检测及治理实验室内挥发性有机污染物是指在室内环境中存在的能够挥发出来的有机化合物,包括甲醛、苯系物质、氨、甲苯、二甲苯等。
这些污染物来源于室内装饰材料、家具、建筑材料、清洁剂、空气新鲜度不足、吸烟等。
长期接触这些有机污染物会给人们的健康带来潜在的威胁,如咳嗽、呼吸困难、头痛、眼疲劳等。
因此,室内挥发性有机污染物的检测和治理显得非常重要。
室内挥发性有机污染物的检测一般采用气相色谱法,该方法能够快速、准确地分析出空气中的各种有机污染物浓度。
首先,需要采用空气样品采集器进行空气样品的采集,通常采集时间为4-8小时。
采集完成后,将采集的空气样品经过一系列前处理步骤,如过滤、浓缩等,得到一个适合分析的样品。
然后,将样品注入到气相色谱仪中进行分析。
气相色谱仪会根据每种污染物的特异性,将它们从样品中分离出来,并通过检测器进行检测和计量。
最后,根据检测结果,可以得到各种有机污染物的质量浓度。
针对室内挥发性有机污染物的治理,可以从多个方面入手。
首先,应当选择低挥发性的装饰材料和家具,减少有机污染物的释放。
其次,增加室内空气的流通,保持室内空气的新鲜度。
可以通过开窗通风、安装空气净化器或空调系统来实现。
此外,要保持室内的清洁和卫生,定期清洗和更换床上用品、窗帘等。
还要禁止在室内吸烟,吸烟会释放大量的有机污染物,对室内空气质量造成严重影响。
综上所述,室内挥发性有机污染物的检测和治理是确保室内空气质量的关键。
通过气相色谱法的检测,可以快速准确地测量室内空气中有机污染物的浓度。
同时,减少室内污染物的来源、增加室内空气流通、保持室内清洁是治理室内挥发性有机污染物的有效手段。
只有采取有效的检测和治理措施,才能有效保障室内空气的质量,保护人们的健康。
室内挥发性有机污染物对人体健康的影响是长期积累的,因此,室内空气中挥发性有机污染物的检测和治理工作至关重要。
在进行室内挥发性有机污染物检测时,除了气相色谱法,还可以使用质谱法、薄膜吸附法等其他方法来获得更多的信息。
大气科学系微机应用基础Primer of microcomputer applicationFORTRAN77程序设计FORTRAN77 Program Design大气科学概论An Introduction to Atmospheric Science大气探测学基础Atmospheric Sounding流体力学Fluid Dynamics天气学Synoptic Meteorology天气分析预报实验Forecast and Synoptic analysis生产实习Daily weather forecasting现代气候学基础An introduction to modern climatology卫星气象学Satellite meteorologyC语言程序设计 C Programming大气探测实验Experiment on Atmospheric Detective Technique云雾物理学Physics of Clouds and fogs动力气象学Dynamic Meteorology计算方法Calculation Method诊断分析Diagnostic Analysis中尺度气象学Meso-Microscale Synoptic Meteorology边界层气象学Boundary Layer Meteorology雷达气象学Radar Meteorology数值天气预报Numerical Weather Prediction气象统计预报Meteorological Statical Prediction大气科学中的数学方法Mathematical Methods in Atmospheric Sciences专题讲座Seminar专业英语English for Meteorological Field of Study计算机图形基础Basic of computer graphics气象业务自动化Automatic Weather Service空气污染预测与防治Prediction and Control for Air Pollution现代大气探测Advanced Atmospheric Sounding数字电子技术基础Basic of Digital Electronic Techniqul大气遥感Remote Sensing of Atmosphere模拟电子技术基础Analog Electron Technical Base大气化学Atmospheric Chemistry航空气象学Areameteorology计算机程序设计Computer Program Design数值预报模式与数值模拟Numerical Model and Numerical Simulation接口技术在大气科学中的应用Technology of Interface in Atmosphere Sciences Application海洋气象学Oceanic Meteorology现代实时天气预报技术(MICAPS系统)Advanced Short-range Weather Forecasting Technique(MICAPS system)1) atmospheric precipitation大气降水2) atmosphere science大气科学3) atmosphere大气1.The monitoring and study of atmosphere characteristics in near space as an environment for space weapon equipments and system have been regarded more important for battle support.随着临近空间飞行器的不断发展和运用,作为武器装备和系统环境的临近空间大气特性成为作战保障的重要条件。
醛酮的性质实验报告醛酮的性质实验报告引言:醛酮是有机化合物中常见的一类官能团,其分子结构中含有碳氧双键。
醛酮的性质对于有机化学研究具有重要意义。
本实验旨在通过一系列实验探究醛酮的性质,包括物理性质、化学性质以及官能团的化学反应。
一、物理性质的实验1. 溶解性实验将醛酮样品分别与水、乙醇、正己烷等溶剂混合,观察其溶解性。
实验结果显示,醛酮在水中溶解度较低,而在有机溶剂中溶解度较高。
这是因为醛酮分子中的极性碳氧双键使其能够与有机溶剂相互作用,而与水中的氢键相互作用较弱。
2. 沸点实验通过测定不同醛酮样品的沸点,可以初步了解其分子结构和分子量的差异。
实验结果表明,醛酮的沸点随着分子量的增加而增加。
这是因为分子量较大的醛酮分子间的分子力较强,需要较高的温度才能克服分子间力使其蒸发。
二、化学性质的实验1. 氧化反应实验将醛酮与氧化剂如高锰酸钾溶液进行反应,观察是否发生氧化反应。
实验结果显示,醛酮在氧化剂的作用下会发生氧化反应,生成相应的酸。
2. 还原反应实验将醛酮与还原剂如氢气、亚磷酸等进行反应,观察是否发生还原反应。
实验结果表明,醛酮在还原剂的作用下会发生还原反应,生成相应的醇。
三、官能团的化学反应实验1. 羟醛反应实验将醛酮与羟胺反应,观察是否发生羟醛反应。
实验结果显示,醛酮与羟胺反应会生成相应的羟醛化合物。
这是因为醛酮中的酮基与羟胺中的氨基发生亲核加成反应,形成新的羟醛官能团。
2. 亲电加成反应实验将醛酮与亲电试剂如溴化氢、溴水等进行反应,观察是否发生亲电加成反应。
实验结果表明,醛酮与亲电试剂反应会发生亲电加成反应,生成相应的酮或醇。
结论:通过一系列实验,我们对醛酮的性质有了更深入的了解。
醛酮具有一定的溶解性,其沸点与分子量相关,且可以发生氧化和还原反应。
此外,醛酮还可以参与羟醛反应和亲电加成反应,形成新的化合物。
这些实验结果对于有机化学的研究和应用具有重要意义,为深入探究醛酮的性质提供了基础。
参考文献:[1] 张宇. 有机化学实验教程[M]. 高等教育出版社, 2017.[2] 钟丽华, 何瑞玲, 张秀玲. 有机化学实验指导[M]. 化学工业出版社, 2018.。
醛酮的鉴定实验报告醛酮的鉴定实验报告引言:醛酮是有机化合物中常见的一类功能团,其结构中含有羰基(C=O)官能团。
醛酮的鉴定实验是有机化学实验中重要的一环,通过该实验可以准确确定化合物中是否含有醛酮官能团,从而为进一步的化学分析和合成提供重要的信息。
本实验通过几种常用的醛酮鉴定方法,对未知化合物进行鉴定与分析。
实验一:用2,4-二硝基苯肼法鉴定醛酮实验原理:2,4-二硝基苯肼(2,4-DNPH)与醛酮反应,可以生成相应的2,4-二硝基苯肼酮(DNPH酮),该酮具有明显的橙红色沉淀。
通过观察产生的沉淀颜色和形态,可以判断样品中是否含有醛酮。
实验步骤:1. 取一小部分未知化合物溶于适量乙醇中。
2. 将溶液滴加入2,4-DNPH溶液中,摇匀。
3. 观察反应产物的颜色和形态。
实验结果:若观察到橙红色沉淀形成,则说明未知化合物中含有醛酮官能团。
实验二:用银镜法鉴定醛酮实验原理:醛酮在碱性条件下与银离子反应,可以生成相应的银镜。
通过观察反应产物的镜面反射性质,可以判断样品中是否含有醛酮。
实验步骤:1. 取一小部分未知化合物溶于适量乙醇中。
2. 加入碱性银氨溶液,摇匀。
3. 观察反应产物的镜面反射性质。
实验结果:若观察到镜面反射出明亮的银镜,则说明未知化合物中含有醛酮官能团。
实验三:用邻氨基苯酚法鉴定醛酮实验原理:醛酮与邻氨基苯酚反应,可以生成相应的酮酸。
通过观察反应产物的颜色变化,可以判断样品中是否含有醛酮。
实验步骤:1. 取一小部分未知化合物溶于适量乙醇中。
2. 加入邻氨基苯酚溶液,摇匀。
3. 观察反应产物的颜色变化。
实验结果:若观察到颜色由无色或淡黄色变为紫色,则说明未知化合物中含有醛酮官能团。
实验四:用巴豆醛试剂法鉴定醛酮实验原理:醛酮与巴豆醛试剂反应,可以生成相应的氧化产物。
通过观察反应产物的颜色变化,可以判断样品中是否含有醛酮。
实验步骤:1. 取一小部分未知化合物溶于适量乙醇中。
2. 加入巴豆醛试剂溶液,摇匀。
空气污染物中醛和酮的HPLC分析随着现代工业的发展和城市化的进程,空气污染逐渐成为人们日常生活中不可忽视的问题。
空气污染对人类健康和环境都具有极大的危害,其中,空气中的醛和酮类化合物一直是重要的研究对象。
本文就空气污染物中醛和酮的HPLC分析方法进行介绍。
一、醛和酮污染物概述醛和酮是空气污染物的重要成分之一,醛类包括甲醛,丙酮等有机化合物,它们主要经过一些人类活动,废气排放,特别是车辆尾气,还有工业和家庭用品的使用都会造成空气中醛和酮的污染。
这些污染物能影响室内空气或外界的气体质量。
二、高效液相色谱技术高效液相色谱(HPLC)是分析化学中种非常常用的方法,此技术具有操作简单,分离效果好,分析灵敏度高的优点,目前已经成为分析化学和环境监测实验室的常规分析方法之一。
三、HPLC分析方法HPLC分析在分析的过程中,通过样品的进样,在柱中的固定相和流动相的不断循环传递,通过分离不同元素,拆分杂质,最终检测分离出的目标物质,这样的过程就是HPLC分析。
在分析过程中,样品第一次经过进样阀,样品的北极部分流过样品处理器(液相分配器)將其排放到固定相載體(固定相)中,这样的横切断面就是色谱柱。
当混合物进入柱中后进行分离,不同的元素会因它们的化学性质而在相反的时间内通过固定相,因此可以用这个时间测定元素的存在。
最后,元素会离开柱子,并透过检测器,计算分析出大气污染物的结构编号和可能的影响。
对细分的大气污染物进行检测,首先要进行样品前处理,然后再进入HPLC,目前HPLC方法推崇假两性离子交换柱or 利用环境返回式柱(back-removal column)对样品中的成分进行分离,同时反向流动的离子载体可有效排除无关的杂质。
四、HPLC在醛和酮分析中的应用HPLC对甲醛和丙酮等醛类污染物和酮类污染物的定量分析应用非常广泛。
甲醛和丙酮的分析主要采用HPLC- 荧光检测联用技术和HPLC-紫外检测联用技术,紫外检测器一般是采用254或210nm波长,以检测醛和酮类化合物的吸收峰。
化学分析计量CHEMICAL ANAL Y SIS AND METERAGE第30卷,第5期2021年5月V ol. 30,No. 5May 202165doi :10.3969/j.issn.1008–6145.2021.05.015高效液相色谱法快速测定环境空气中13种醛酮类化合物李少飞1,姜丽丽2,孙延康1(1.山东省烟台生态环境监测中心,山东烟台 264000; 2.山东润平环境科技有限公司,山东烟台 264000)摘要 建立高效液相色谱法快速测定环境空气中13种醛酮类化合物的方法。
选用Poroshell 120 SB–C 18色谱柱(250 mm ×4.6 mm ,4 μm )为分离柱,以水–乙腈溶液为流动相,梯度洗脱,流量为1.5 mL /min ,柱温为50 ℃,进样体积为10 μL ,采用紫外检测器检测,检测波长为360 nm 。
13种醛酮类化合物的质量浓度在0.05~2.0 μg /mL 范围内与色谱峰面积具有良好的线性关系,相关系数均不小于0.999 8,方法检出限为0.16~0.47 μg /m 3。
空白样品加标回收率为97.2%~101.1%,测定结果的相对标准偏差为0.5%~4.3%(n =6)。
该方法分析速度快,准确度和灵敏度高,精密度好,适用于环境空气中醛酮类化合物的快速测定。
关键词 醛酮类化合物;高效液相色谱法;快速测定;环境空气中图分类号:O657.7 文献标识码:A 文章编号:1008–6145(2021)05–0065–05Rapid determination of 13 aldehydes and ketones in ambient air by high performance liquid chromatographyLi Shaofei 1, Jiang Lili 2, Sun Y ankang 1(1. Y antai Ecological Environment Monitoring Center of Shandong Province, Y antai 264000, China ;2. Shandong Runping Environmental Technology Company, Y antai 264000, China )Abstract A method for the rapid determination of 13 aldehydes and ketones in ambient air by high performance liquid chromatography was established. Poroshell 120 SB–C 18 column(250 mm ×4.6 mm ,4 μm) was used as the separation column, water and acetonitrile solution were used as mobile phase with gradient elution, flow rate was 1.5 mL /min, column temperature was 50 ℃, injection volume was 10 μL, and detection wavelength was 360 nm. The mass concentration of 13 aldehydes and ketones had a good linear relationships with the chromatographic peak area in the range of 0.05–2.0 μg /mL, the correlation coefficients were all not less than 0.999 8, and the detection limits were 0.16–0.47 μg /m 3. The recoveries rate of standard addition in blank sampling were 97.2%–101.1%, and the relative standard deviations of determination results were 0.5%–4.3%(n =6). The method is sensitive, precise, rapid, accurate and ef fi cient, which is suitable for the rapid determination of aldehydes and ketones in ambient air.Keywords aldehydes and ketones; high performance liquid chromatography; rapid determination; ambient air醛酮类化合物是环境空气中常见的含氧有机污染物,主要来源于化石燃料、生物质燃烧、化工、建筑、木材加工及防腐、汽车尾气等。
空气污染的研究性报告•相关推荐空气污染的研究性报告在经济发展迅速的今天,报告的适用范围越来越广泛,不同的报告内容同样也是不同的。
那么什么样的报告才是有效的呢?下面是小编帮大家整理的空气污染的研究性报告,欢迎阅读与收藏。
空气污染的研究性报告1随着居民生活水平的提高,住房室内装修已成为一种必须的生活时尚,但常常豪华装修的背后是令人触目惊心的室内污染。
那么室内装修常见的污染物有哪些?对人有哪些潜在的危害?如何采取一些防控措施?以下做一些简单的介绍。
室内装修常见污染物及其危害甲醛是一种无色易溶的刺激性气体。
刨花板、密度板、胶合板等人造板材、胶粘剂和墙纸是空气中甲醛的主要来源,释放期长达3~15年。
可经呼吸道吸收,甲醛对人体的危害具长期性、潜伏性、隐蔽性的特点。
长期吸入甲醛可引发鼻咽癌、喉头癌等严重疾病。
苯是一种无色、具有特殊芳香气味的气体。
胶水、油漆、涂料和黏合剂是空气中苯的主要来源。
苯及苯系物被人体吸入后,可出现中枢神经系统麻醉作用;可抑制人体造血功能,使红血球、白血球、血小板减少,再生障碍性贫血患率增高;还可导致女性月经异常,胎儿的先天性缺陷等。
氡是一种无色、无味、无法察觉的惰性气体。
水泥、砖沙、大理石、瓷砖等建筑材料是氡的主要来源,地质断裂带处也会有大量的氡析出。
氡及其子体随空气进入人体,或附着于气管粘膜及肺部表面,或溶入体液进入细胞组织,形成体内辐射,诱发肺癌、白血病和呼吸道病变。
世界卫生组织研究表明,氡是仅次于吸烟引起肺癌的第二大致癌物质。
氨是一种无色而有强烈刺激气味的气体。
主要来源于混凝土防冻剂等外加剂、防火板中的阻燃剂等。
对眼、喉、上呼吸道有强烈的刺激作用,可通过皮肤及呼吸道引起中毒,轻者引发充血、分泌物增多、肺水肿、支气管炎、皮炎,重者可发生喉头水肿、喉痉挛,也可引起呼吸困难、昏迷、休克等,高含量氨甚至可引起反射性呼吸停止。
tvoc挥发性有机化合物(voc)在室内空气中作为异类污染物,由于它们单独的浓度低,但种类多,一般不予逐个分别表示,以tvoc 表示其总量。
㊀第37卷㊀第1期2021年2月中㊀国㊀环㊀境㊀监㊀测Environmental Monitoring in ChinaVol.37㊀No.1Feb.2021㊀环境空气中13种醛酮类化合物与2,4-二硝基苯肼采样管反应效率研究侯晓玲,陈㊀勇,赵陈晨,王㊀萍,刘㊀洁,黄晓丽四川省成都生态环境监测中心站,四川成都610066摘㊀要:应用13种醛酮类气体标准物质绘制工作曲线,采用超高效液相色谱-二极管阵列检测器(DAD )测定环境空气中13种醛酮类化合物的含量㊂使用13种醛酮类气体标准物质作为采样对象模拟大气采样,对2,4-二硝基苯肼(DNPH )采样管反应时间㊁气体环境温度㊁采样流量等条件进行优化㊂以气体标准物质为样本,采样体积设定为5L ,在采样温度为25ħ㊁采样流量为0.5L /min 的条件下进行样品采集㊂采集完毕后,将采样管密封避光保存150min ,随后进行前处理㊂实验结果显示,大部分化合物的衍生化反应效率可以达到70%以上㊂该实验条件下,在25~500nmol /mol 浓度范围内绘制工作曲线,所得曲线线性关系良好,相关系数(r )大于0.995㊂该工作曲线定量方式适用于环境空气中醛酮类化合物的分析㊂关键词:气体标准物质;环境空气;醛酮类化合物;2,4-二硝基苯肼采样管;反应效率中图分类号:X830.2㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1002-6002(2021)01-0149-07DOI :10.19316/j.issn.1002-6002.2021.01.20Study on the Reaction Efficiency of 13Kinds of Carbonyl Compounds in Ambient Air with 2,4-dinitrophenyhydrazineSampling TubeHOU Xiaoling,CHEN Yong,ZHAO Chenchen,WANG Ping,LIU Jie,HUANG XiaoliChengdu Ecological and Environmental Monitoring Center of Sichuan Province,Chengdu 610066,ChinaAbstract :In this paper,a working curve was drew by standard gas to accurately detect 13kinds of carbonyl compounds in ambientair that was coupled with a ultra-high performance liquid chromatography diode array detector (DAD ).In the experiment,13kinds of carbonyl compounds standard gas were used as the sampling object.Over reaction time between target object and 2,4-dinitrophenyhydrazine (DNPH )sampling tube,ambient temperature,sampling velocity and other conditions were optimizedsystemically.The sample was collected into DNPH tube with a volume of 5L at 0.5L /min flow rate under 25ħtemperature.Then sample tube was sealed and kept 150min at 4ħin a refrigerator before pretreating.The results showed that the derivatization efficiency of most carbonyl compounds was above 70%.Under optimum conditions,the working curve that plottedfrom concentration of 25nmol /mol to 500nmol /mol was good linearity,the correlation coefficient (r )was more than 0.995.This working curve is suitable for quantitative analysis of carbonyl compounds in ambient air.Keywords :standard gas;ambient air;carbonyl compounds;2,4-dinitrophenyhydrazine sampling tube;reaction efficiency收稿日期:2019-11-06;修订日期:2020-05-27基金项目:国家自然科学基金项目(51608348)第一作者简介:侯晓玲(1986-),女,福建永泰人,硕士,高级工程师㊂通讯作者:陈㊀勇㊀㊀醛酮类化合物是一类具有较强刺激性气味的气体,大多存在致癌㊁致畸㊁致突变风险[1-3]㊂例如,甲醛对人眼㊁鼻等有刺激作用,会导致阻塞性肺通气功能障碍[4]㊂世界卫生组织国际癌症研究机构2017年10月27日公布的致癌物清单中,甲醛被列为一类致癌物㊂乙醛能通过呼吸道和消化道进入人体,刺激皮肤㊁眼睛和上呼吸道黏膜,表现为眼球结膜充血㊁咽部充血和呼吸系统损害[5]㊂早在20世纪80年代,乙醛就被国际癌症研究机构列为二类致癌物㊂醛酮类化合物同时也是挥发性有机物(VOCs)的重要组成部分,在大气污染中扮演着重要角色,是光化学烟雾的主要成分,对臭氧层破坏的贡献较大[1]㊂大气中的醛酮类化合物为水溶性物质,可随降雨沉积在地表或海洋,从而对大气㊁水体㊁土壤等造成污染,破坏生态环境㊂因此,准确测定大气中醛酮类化合物的㊀150㊀中㊀国㊀环㊀境㊀监㊀测第37卷㊀第1期㊀2021年2月㊀含量,对其污染防治有重要意义㊂2018年,生态环境部发布针对重点地区VOCs的监测方案[6],其中就包括了对13种醛酮类化合物的测定㊂大气中醛酮类化合物的测定方法主要有分光光度法㊁气相色谱法㊁液相色谱法㊁热脱附-气相色谱/质谱法㊁液相色谱/质谱法等[2,7-9]㊂我国于2014年颁布实施了‘环境空气醛㊁酮类化合物的测定高效液相色谱法“(HJ683 2014)[10],将衍生液相色谱法作为进行醛酮类化合物分析的首要方法㊂在这些涉及衍生的方法中,或使用醛酮类衍生物的标准溶液配置一系列浓度点,绘制标准曲线;或使用醛酮类液体标准物质进行衍生反应,绘制相应的工作曲线㊂实际采集样品时,气态醛酮类分子与采样管中的2,4-二硝基苯肼(DNPH)发生化学反应,生成相应的衍生物,随后通过气相色谱仪㊁气相色谱-质谱联用仪或液相色谱仪进行定性定量分析㊂目前的校准曲线生成方式均未采用气体标准物质,未考虑采样条件㊁形态差异等,与实际样品采集存在显著差别,难以准确评估醛酮类化合物的真实回收率与准确度㊂因此,用气体标准物质生成工作曲线的方式,对于该方法的完善具有重大意义㊂本研究考察了以气体标准物质绘制工作曲线的方式,采用超高效液相色谱法测定环境空气中的13种醛酮类化合物㊂该工作曲线定量法的操作过程模拟了样品采集及前处理方式,可以减少系统误差,使定量结果更为准确,从而更真实地反映大气中醛酮类化合物的浓度水平㊂1㊀实验部分1.1㊀主要仪器与试剂超高效液相色谱仪配备二极管阵列检测器(DAD)(美国Agilent,HPLC1290),清罐仪(美国Entech,3100),静态稀释仪(美国Entech,4700),大气采样器(青岛众瑞,ZR-3500),自制采样器, C18反相色谱柱(美国Agilent,4.6mmˑ150mmˑ1.8μm),5L Tedlar气体采样袋(大连德霖),6L 内壁经惰性化处理的不锈钢采样罐(美国Entech),5mL容量瓶(A级),2mL医用无菌注射器,0.2μm有机滤膜(针头过滤器),DNPH采样管(天津博纳艾杰尔,1000mg/6mL)㊂13种醛酮-DNPH标准溶液(美国AccuStandard,批号218061262,有效期2020-07-20),15种醛酮类标准溶液(美国AccuStandard, 1000μg/mL,批号218011208,有效期2020-02-23),13种醛酮类标准气体(中国测试技术研究院,5μmol/mol,批号1812120014,有效期2020-12-20),乙腈(美国Honeywell,色谱纯),超纯水㊂1.2㊀标准气体配制将标准气体钢瓶及高纯氮气钢瓶与气体稀释装置连接,设定初始浓度和出口位置浓度,出口端连接抽真空的6L采样罐,配气压力设定为35psi (1psi=6.895kPa)㊂将预先用氮气清洗好并排空的5L Tedlar气袋接在采样罐出口端,通过压力差将气体转移到采样袋,充好后同时关闭气袋和采样罐阀门㊂1.3㊀标准气体采集将充满标准气体的气袋出口通过转接头连接至DNPH采样管的一端,采样管的另一端连接至采样器管路,进行样品采集㊂采集完毕后,密封采样管两端,4ħ避光保存,待洗脱㊂1.4㊀样品前处理参照HJ683 2014[10],从采样管大口径端加入乙腈洗脱采样管,使乙腈自然流过采样管㊂将洗脱液收集至5mL容量瓶,用乙腈定容㊂用注射器吸取洗脱液,经针头过滤器过滤,转移至2mL 棕色样品瓶待测㊂1.5㊀分析条件柱温40ħ,流量0.3mL/min,流动相为乙腈和水㊂采用二元梯度淋洗:0~20min,60%乙腈; 20~30min,乙腈从60%线性增至100%;30~ 32min,乙腈线性减至60%,保持8min㊂进样体积为5μL,DAD检测波长为360nm,用保留时间定性,用峰面积定量㊂2㊀结果与讨论2.1㊀采样条件的选择2.1.1㊀采样柱的选择选用美国Waters㊁上海安谱(CNW)㊁天津博纳艾杰尔(Aelga)3家公司的商品化DNPH采样管分析目标化合物标准溶液的衍生化效率㊂配制0.2μg/mL醛酮类化合物标准溶液,均匀加入DNPH采样管后,用乙腈洗脱至5mL容量瓶并定容,过滤后上机测定㊂实验结果显示,美国Waters 采样管无溶液缓存空间,洗脱操作不便;上海安谱采样管的衍生化效率为天津博纳艾杰尔采样管衍㊀侯晓玲等:环境空气中13种醛酮类化合物与2,4-二硝基苯肼采样管反应效率研究151㊀㊀生化效率的一半㊂因此,本研究后续优化过程均选用天津博纳艾杰尔采样管(Aelga-DNPH)㊂2.1.2㊀液体标准物质与气体标准物质衍生化效率比较液体标准物质衍生化效率考察:取15种醛酮类标准溶液(1000μg/mL)100μL,用乙腈试剂定容至1mL,得到浓度为100μg/mL的液标中间使用液㊂取25μL中间使用液,用乙腈定容至1mL,用滴管将该溶液完全转移至Aelga-DNPH 采样管,密封并避光保存,常温下分别静置20㊁60㊁90min,然后用乙腈溶液将其洗脱并定容至5mL容量瓶,过滤后上机测定㊂气体标准物质衍生化效率考察:将5μmol/mol 的标准气体通过静态气体稀释仪制得6L250 nmol/mol稀释气体,储存于苏玛罐中㊂通过压力差将苏玛罐中的气体转移到5L Tedlar气袋㊂实验中,将气袋出口连接至Aelga-DNPH采样管的一端,采样管的另一端与采样器管路相连㊂同时打开气袋阀门和采样器启动开关,以200mL/min的流量采集样品,温度为25ħ,采样体积为5L㊂采样完毕后,密封㊁避光保存,并于常温下分别静置20㊁60㊁90min,然后用乙腈洗脱并定容,过滤后上机检测㊂选择液体标准物质和气体标准物质重合的11种醛酮类化合物为实验对象,图1为两种不同介质中11种目标物与Aelga-DNPH采样管的衍生化效率㊂结果表明,气体标准物质的衍生化效率普遍高于液体标准物质;液体标准物质各化合物的衍生化反应效率差异较大,甲醛的衍生化效率可以达到80%~90%,而丙酮几乎不反应,其反应效率低于10%㊂图1㊀衍生化效率比较Fig.1㊀Comparison of derivatization efficiency2.1.3㊀Aelga-DNPH采样管采集方向HJ683 2014[10]提到,用乙腈洗脱采样管时,乙腈流向应与采样时的气流方向相反㊂鉴于Aelga-DNPH采样管两端孔径差别较大,采气时会影响气体与衍生物的有效接触面积,因此,本研究考察了从两端分别进行气体采集㊂其中,将气体从小口径端进入采样管称为反向采集,从大口径端进入采样管称为正向采集㊂采样完毕后,均从大口径端滴入乙腈洗脱采样管,定容㊁过滤并上机测定,比较两种采样方式的反应效率㊂结果显示,反向采集时,丁烯醛未检出,丙酮㊁甲基丙烯醛㊁苯甲醛的反应效率低于10%,其他化合物无显著差异;正向采集时,13种醛酮类化合物的反应效率均有所提高㊂经比较,从大口径端进行气体采集时,醛酮类化合物的衍生化效率更高,因此,后续实验采用正向采集方式㊂2.2㊀实验条件的优化在对环境空气中的醛酮类化合物气体进行采集时,采样器流量㊁采样温度㊁采样气与管中DNPH的反应时间㊁目标化合物的化学性质等都会影响目标化合物与DNPH采样管的衍生化效率,进而影响实验数据的稳定性及准确性㊂本研究使用250nmol/mol的13种醛酮类化合物标准气体考察实验条件优化㊂2.2.1㊀反应时间的影响在同一浓度㊁相同采样流量下,对反应时间(2㊁40㊁60㊁90㊁120㊁150㊁180min)进行了实验,考察不同反应时间对醛酮类化合物衍生化效率的影㊀152㊀中㊀国㊀环㊀境㊀监㊀测第37卷㊀第1期㊀2021年2月㊀响㊂实验结果表明,不是所有醛酮类化合物与衍生物的反应都是瞬间完成的㊂对于甲醛㊁乙醛等化合物,其反应效率较高,室温下的放置时间对这类化合物的衍生化效率几乎没有影响;而对于苯甲醛㊁间甲基苯甲醛等化合物,随着静置时间的延长,其回收率越来越高㊂反应时间对目标化合物反应效率的影响见图2㊂在将采样管静置120min以后,大部分化合物的反应效率趋于稳定㊂经综合考虑,选择将采样管在室温下避光放置150min作为后续实验反应时间的优化条件㊂图2㊀反应时间对目标化合物反应效率的影响Fig.2㊀Effects of reaction time on reactionefficiency of target compounds2.2.2㊀采样流量的影响在同一浓度下,对采样流量(200㊁300㊁500㊁800㊁1000mL/min)进行了实验,考察采样流量对醛酮类化合物与DNPH采样管衍生化效率的影响(图3)㊂结果表明,13种醛酮类化合物的反应效率随着采样流量的增大而增大㊂除苯甲醛和间甲基苯甲醛两种化合物之外,其余化合物在采样流量为500mL/min时的反应效率达到最大值,并且如继续增大流量,反应效率有所降低㊂苯甲醛和间甲基苯甲醛的反应效率随着采样流量的增加逐渐变大㊂由于这两种物质在聚四氟乙烯气袋上的吸附性较强,采样流量越大,采样时间越短,则目标分子接触气袋内表面的概率越小,吸附的影响也就越小㊂经综合考虑,选择500mL/min作为后续实验采样流量的优化条件㊂2.2.3㊀采样温度的影响模拟实际环境温度条件,在0~40ħ范围内考察采样温度对化合物反应效率的影响(图4)㊂结果表明,在0~25ħ范围内,随着温度的升高,化合物的衍生化效率逐渐提高;当温度继续升高到40ħ时,大部分化合物的衍生化效率反而降低㊂由此可见,不同环境温度条件下,由气体标准物质(同等浓度范围内)绘制的工作曲线的斜率差异较大,而液体标准物质绘制的标准曲线不会出现这种现象㊂因此,在冬季或夏季(特别是冬季),采用传统的标准曲线定量方式时,实际样品的准确度差异较大㊂经综合考虑,选择25ħ作为绘制工作曲线的环境温度㊂2.2.4㊀采样管和洗脱液的保存环境温度㊁采样流量㊁化学反应时间㊁目标化合物的化学性质等都会影响目标化合物与DNPH采样管的衍生化效率,并不是所有目标化合物的衍生化效率都能达到100%的理想化状态㊂在最优实验条件下,采集一批次浓度为100nmol/mol的气体样品(5L),密封并4ħ避光保存,放置不同时间后进行前处理并上机测定㊂将第1天测定后的洗脱液重新密封并4ħ避光保存,分别于第5㊁10㊁15㊁20㊁30天上机测定㊂㊀侯晓玲等:环境空气中13种醛酮类化合物与2,4-二硝基苯肼采样管反应效率研究153㊀㊀图3㊀采样流量对目标化合物反应效率的影响Fig.3㊀Effects of sample flow rate on reactionefficiency of targetcompounds图4㊀环境温度对目标化合物反应效率的影响Fig.4㊀Effects of temperature on reactionefficiency of target compounds㊀㊀图5显示,除甲醛和丙烯醛外,其余化合物的采样管在4ħ条件下保存30d 和保存1d 的测试结果无明显差异㊂30d 内,洗脱液中13种目标化合物的测定结果的相对标准偏差在9%以下㊂因此,若待测目标化合物中含有甲醛和丙烯醛,建议在完成样品采集后,立即送回实验室进行样品前处理并上机测定㊂若无法立即分析,则将处理后的洗脱液4ħ密封避光保存,30d 内完成测定㊂3㊀实验结果3.1㊀工作曲线的绘制在最佳实验条件下,配制25㊁50㊁100㊁250㊁500nmol /mol 的标准气体样品,并采集5L 标准气体于采样管中,得到相应的线性方程及相关系数(r )㊂结果显示,r 可达0.995以上,满足方法㊀154㊀中㊀国㊀环㊀境㊀监㊀测第37卷㊀第1期㊀2021年2月㊀定量要求㊂同时,以醛酮-DNPH标准溶液配制一系列对应浓度,得到相应的标准曲线方程及r (表1)㊂采用液体标准物质曲线法时,所有目标化合物标准曲线的r都可达到0.9999,线性关系很好㊂但除甲醛对应的两种曲线的斜率相近之外,其余化合物标准曲线线性方程的斜率都比工作曲线大㊂其原因在于甲醛的实际回收率可达100%,而其他化合物的回收率则差距显著㊂因此,除甲醛外,其他化合物采用液体标准物质绘制标准曲线会直接影响实际样品分析的准确性㊂图5㊀样品管保存时间对目标化合物反应效率的影响Fig.5㊀Effects of sample tube storage time on reaction efficiency of target compounds表1㊀工作曲线与标准曲线结果Table1㊀The results of working curve and standard curve目标化合物气体标准物质(工作曲线)液体标准物质(标准曲线)线性方程r线性方程r回收率/%甲醛y=167.7x-0.200.9999y=164.7x-0.240.9999102乙醛y=101.4x+1.040.9998y=131.6x-0.240.999977丙烯醛y=44.2x-0.460.9999y=87.0x-0.300.999951丙酮y=67.9x+0.820.9998y=93.8x-0.170.999972丙醛y=72.5x+0.680.9999y=97.4x-0.130.999974丁烯醛y=24.4x+1.050.9970y=48.3x-0.130.999951甲基丙烯醛y=43.2x+0.330.9998y=64.4x-0.210.9999672-丁酮y=51.1x+0.440.9997y=64.2x-0.040.999980正丁醛y=49.0x+0.240.9999y=75.9x-0.060.999965苯甲醛y=12.9x+0.920.9950y=24.8x-0.110.999952戊醛y=43.8x+0.0020.9998y=67.4x-0.210.999965间甲基苯甲醛y=10.3x+0.020.9992y=20.5x-0.080.999950己醛y=38.1x+0.550.9998y=60.4x-0.210.999963㊀㊀注:回收率是工作曲线斜率与标准曲线斜率的比值㊂㊀㊀表1中,除甲醛外,其他化合物的回收率在50%~80%㊂该回收率为固定最佳实验条件下多个浓度点的平均值,具有较好的代表性㊂一般而言,分子较小的醛酮类化合物的回收率较高,是因为其羰基更易与衍生物质接触并发生反应㊂若分子中的羰基是与双键碳原子相连,如丙烯醛㊁丁烯醛㊁苯甲醛等,则其回收率偏低㊂丙烯醛㊁丁烯醛等与DNPH生成的醛腙化合物含有双键不饱和键,会继续与采样管中过量的DNPH发生加成反应,从而导致回收率偏低㊂苯甲醛和间甲基苯甲醛的羰基碳上含有给电基团(芳基),降低了羰基的亲电能力,使之与DNPH的反应活性下降㊂同时,给电基团(芳基)体积较大,会降低醛酮类化合物与DNPH的反应效率㊂综上,将气体标准物㊀侯晓玲等:环境空气中13种醛酮类化合物与2,4-二硝基苯肼采样管反应效率研究155㊀㊀质绘制工作曲线法应用于环境空气中醛酮类化合物的测定,其分析结果更接近真实值㊂3.2㊀采样管的穿透容量控制配制一系列浓度的标准混合气体样品,以最优采样条件(采集体积为5L)考察DNPH采样管的穿透容量㊂按照浓度从低到高的顺序进行分析,每分析完一个样品,均将结果代入拟合工作曲线㊂当某种化合物的浓度增加至某一数值时,若该化合物的线性相关系数低于0.995,且响应值表现为偏低,即认为该化合物在此浓度已经穿透,前一个浓度点为该化合物的容量水平㊂为了表达方便,用气体摩尔浓度表示采样管容量水平㊂实验结果显示,苯甲醛㊁间甲基苯甲醛在采样管中的容量水平为500nmol/mol,丙烯醛㊁丙酮㊁丁烯醛㊁甲基丙烯醛和2-丁酮为1000nmol/mol,戊醛和己醛为1250 nmol/mol,而甲醛㊁乙醛㊁丙醛㊁正丁醛4种正构醛类可达1500nmol/mol以上㊂本实验采用标准气体考察醛酮类化合物在采样管中的穿透容量,可能与实际样品仍然存在一定差别,但实验结果与化合物反应效率考察结果基本吻合㊂醛酮类化合物在采样管中的穿透容量与化合物的化学反应效率成正比㊂甲醛等低分子量醛类化合物的活性高,化学反应效率高,在采样管中DNPH衍生物过量的情况下,高浓度的甲醛依然能够与衍生物迅速发生反应,因此,这几种化合物的穿透容量水平更高㊂4㊀结论本研究采用气体标准物质考察了醛酮类气体与DNPH采样管的反应效率㊂结果显示,化学结构的不同导致醛酮类化合物的反应效率存在差别,13种醛酮类化合物的回收率为50%~102%㊂HJ683 2014是以标准衍生物溶液绘制校准曲线,以空白管中加入标准衍生物溶液的方式进行加标回收考察,在质量保证与控制措施方面并未对回收率提出要求,因此,采用该方法测定环境空气中的醛酮类化合物时,难以保证所有化合物测定数据的准确度㊂建议在标准方法中纳入更为严格的质量保证和控制措施,可用气体标准物质对回收率进行考察,或用气体标准物质绘制工作曲线㊂本研究通过建立工作曲线的方式对环境空气中的醛酮类化合物进行了定量分析,是对传统测定方法的进一步深入研究,其定量结果更接近真实值,更适用于环境空气中醛酮类化合物的分析㊂参考文献(References):[1]UCHIYAMA S,INABA Y,KUNUGITA N.OzoneRemoval in the Collection of Carbonyl Compounds inAir[J].Journal of Chromatography A,2012,1229:293-297.[2]PAL R,KIM K H.Gas Chromatographic Approach forthe Determination of Carbonyl Compounds in AmbientAir[J].Microchemical Journal,2008,90(2):147-158.[3]王伟,卢志刚,张桂珍.醛类化合物检测方法中腙类物质的衍生条件[J].中国环境监测,2014,30(5):85-89.WANG Wei,LU Zhigang,ZHANG Guizhen.Researchon the 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环境与可持续发展
2008年第
6期
ENVI RON MENT AND SUSTAI NABLE DEVELOP MENT
No 6,2008
环境空气中低分子醛酮类有机物调查研究
(1 广州市环境监测中心站,广东广州,510030;2 暨南大学化学系,广东广州,510632)
摘要 本文对2005年广州市9个环境空气监测点中低分子醛酮类有机污染物进行采样监测,结果表明:广州市大气环境中存在一定程度的醛酮类有机物的污染,特别是甲醛和乙醛的污染相对较为明显。
关键词 环境空气;醛酮类;调查研究
中图分类号:X 823 文献标识码:A 文章编号:1673-288X (2008)06-0011-02
空气质量已成为显著的环境健康问题,由于有机废气一次污染和二次污染的因素,空气中存在一定程度的醛酮类有机污染物。
醛、酮类有机物是一种含有羰基的化合物,大多数都具有毒性或为致癌物,此外,根据其暴露量还会引起化学物质过敏、中毒等健康损害,因此,对环境空气中的醛酮类有机污染物的研究显得日趋紧迫。
目前,国内外对环境空气中醛酮类有机污染物调查比较少见,对环境空气醛酮类有机污染物评价标准也较少,本文对2005年广州市9个环境空气监测点中可能存在的13种低分子醛酮类有机污染物(甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、丙醛、丁醛、苯甲醛、甲基苯甲醛、二甲基苯甲醛、丁烯醛、戊醛、已醛,异戊醛)进行采样监测,采用高效液相色谱进行分析测定!1~3∀,监测结果表明:广州市大气环境中存在一定程度的醛酮类有机物的污染,特别是甲醛和乙醛的污染相对较为明显。
1 醛酮类有机污染物的采样监测
依据大气环境影响评价技术导则(HJ T 2 1~2 3#93)!4∀,分别在2005年夏季的8月8~14日和冬季的12月5~11日,有代表性的选择广州市9个环境空气测点作为采样监测点,每季连续采集7天样品,每天采样时间∃18小时,计算其浓度日均值,同步进行气相条件观测,收集各点位各监测时间的地面风向、风速等资料。
2 实验部分
2 1 试剂及材料
乙腈(色谱纯,德国Merc k 公司),2,4-二硝基苯肼(DNPH,99%,美国Chem Se rvice 公司),2,4-二硝基苯腙(100 g mL,美国Che m Service 公司):甲醛-DNPH,乙醛-DNPH,丙烯醛-DNP H,丙酮-DN P H,丙醛-DNPH,丁烯醛-DNPH,丁醛-DNPH,苯甲醛-DNP H,异戊醛-DNP H,戊醛-DNPH,甲基苯甲醛-DNP H,己醛-D NP H,二甲基苯甲醛-D NP H 及13种物质的混标;醛、酮腙标准使用液;用乙腈将醛酮类标准储备液稀释成10 0 g mL 的醛酮类标准使用液。
采样小柱(Sep-P Cartridge,美国Wa ters 公司),滤膜(0 45 m 有机滤膜),水为二次蒸馏水(使用前现蒸)。
2 2 仪器及其条件
高效液相色谱仪(Shi madzu-10AD-VP,日本岛津公司),SPD 紫外检测器,工作波长365nm;Shim-pak VP-ODS 柱(4 6mmI D %150mmL);流动相:乙腈 水70 30(V V ),流动相以0 45 m 滤膜过滤,超声波脱气,后在线脱气;流速:1 2mL min;进样量:20 L 。
2 3 标准色谱图
配制1 0 g mL 13种醛酮类混合物的标准溶液,按(1 2)所述条件测定,其醛酮类化合物保留时间(min)依次为:甲醛2 699,乙醛3 221,丙烯醛3 840,丙酮3 957,丙醛4 224,丁烯醛4 917,丁醛5 547,苯甲醛6 016,异戊醛7 136,戊醛7 552,甲基苯甲醛7 947,已醛10 603,二甲基苯甲醛10 976。
资助项目:中国地质调查项目&全国主要城市环境地质调查综合评价∋(编号:1212010535501)
作者简介:宋超(1982-),男,甘肃灵台人,硕士,主要从
事环境地质、水文地质方面的研究。
通讯作者:刘长礼
(12(环境与可持续发展2008年第6期
表1广州市醛酮类有机污染物平均浓度(单位:mg m3)
季节甲醛乙醛丙烯醛丙酮丙醛丁醛苯甲醛甲基苯甲醛二甲基苯甲醛丁烯醛戊醛已醛夏季
平均值0.0540.0220.0010.0150.0020.0040.0020.0030.0030.0010.0040.002标准偏差0.0180.0040.0010.0090.0020.0020.0010.0020.0010.0010.0020.001冬季
平均值0.0250.018-0.0120.0030.0030.0020.003----标准偏差0.010.007-0.0070.0040.0010.0010.001----全年
平均值0.040.020.0010.0140.0030.0040.0020.0030.0030.0010.0040.002标准偏差0.020.0060.0010.0080.0030.0020.0010.0010.0010.0010.0020.001
2 4方法准确度、精密度及检出限
通过加标回收率实验及重复性实验、平行性实验结果表明:该分析方法平均加标回收率为96%~ 101%,精密度标准偏差0 5%~2 5%,最低检出限为0 002~0 02mg m3,线性范围0 1~4 0mg m3,分析方法满足大气中醛酮类物质的分析测定。
3结果与讨论
3 1监测结果
以9个监测点浓度的平均值来计算广州市整体醛酮类污染物的污染水平,在所监测的13种醛酮类物质中,全年能检出的有12种(见表1)。
其中,夏季能检出的有12种:甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、丙醛、丁醛、苯甲醛、甲基苯甲醛、二甲基苯甲醛、丁烯醛、戊醛、已醛;冬季能检出的有7种:甲醛、乙醛、丙酮、丙醛、丁醛、苯甲醛、甲基苯甲醛。
3 2冬季与夏季监测结果的平均值分析
以醛酮类物质的浓度日均值来计算其污染水平见表1,冬季与夏季平均浓度较高的项目为甲醛和乙醛,且大多数监测项目的平均浓度都是夏季大于冬季。
3 3监测结果评价
由于目前国内外都没有制定环境空气中醛酮类有机物相关的评价标准,因此本文部分参照工业企业设计卫生标准TJ36-79###居住区大气中有害物质的最高容许浓度!5∀(表2),同时选择相对洁净点,对监测结果进行评价。
同时,选择相对洁净点(帽峰山风景区)作为对照点对广州市大气国控点中醛酮类有机物的污染情况进行对照评价。
表2居住区大气中有害物质的最高容许浓度名称(中文)名称(英文)浓度限值(mg m3)甲醛Formaldehyde0.05
乙醛Acetaldehyde0.01
丙烯醛Acrolein0.10
丙酮Acetone0.80
结果表明:夏季甲醛、乙醛的平均浓度超过标准限值,其中甲醛超标0 08倍,乙醛超标1 2倍;丙烯醛、丙酮平均浓度低于标准限值。
冬季乙醛的平均浓度超过标准限值,超标0 8倍;甲醛、丙烯醛、丙酮平均浓度低于标准限值。
将监测结果与对照点相比较:对照点醛酮类物质检出的种类较少,且浓度较低(夏季能检出二种,浓度分别为:甲醛0 0094mg m3、乙醛0 006mg m3;冬季能检出一种,浓度为:甲醛0 0047mg m3)。
3 4醛酮有机物来源初步分析
由于机动车废气的大量排放、石油化工行业及其他相关行业的有机污染物的直接排放,常常造成环境空气的一次污染,一次污染物在阳光紫外线的照射下,发生一定的物理、化学反应,形成重要的氧化剂和自由基,如臭氧(O3)、氧基(O()氢氧基((OH)、过氧碳氢基(RO(),过氢氧基(HO2(),过氧化氢(H2O2)等,使空气中光化学反应异常活跃,发生一系列复杂的化学反应,形成醛酮类、过氧乙酰硝酸酯(P AN)及其他的一些自由基而造成环境空气的二次污染!1∀。
4结论
通过对2005年广州市环境大气中醛酮类有机污染物的监测分析表明:由于城市及社会经济的快速发展,广州市大气环境中受到一定程度的醛酮类有机物的污染,特别是甲醛和乙醛的污染相对较为明显。
参考文献
1周志军,刘应希等.空气中13种醛酮类有机污染物的高效液相色谱同时测定法!J∀.环境与健康杂志,2005,(4):57~59
2戴天有,魏复盛,彭清涛等.空气和废气中10种醛酮污染物的高效液相色谱测定!J∀.环境科学研究,1996,9(6):29~33.
3EPA SW-846,method-8135A:De termi nation of Carbonyl Compounds by Hi gh Performance Liquid Chromatography(HP LC)!M∀.1~18
4大气环境影响评价技术导则(HJ T2 1~2 3#93),国家环境保护总局
5工业企业设计卫生标准TJ36-79
6国家环保总局编.空气和废气监测分析方法!M∀ 北京:中国环境科学出版社,2003:679~682
作者简介:潘三军(1978-),男,吉林松原人,本科,助理工程师,主要从事环境管理与监测。