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皖儀科技高效液相色譜儀對醛酮類化合物的檢測

1 前言

醛酮類包括醛類物質(zhì)和酮類物質(zhì)。醛是指分子結(jié)構(gòu)中以烴基和醛基相連為架構(gòu)，以化合物形式存在的物質(zhì)。酮是指分子結(jié)構(gòu)中有羥基和2個烴基相連，以化合物形式存在的物質(zhì)。醛類化合物主要包括甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、己醛、丙烯醛、丁烯醛、甲基丙烯醛、正丁醛、苯甲醛、間甲基苯甲醛等。酮類化合物主要包括丙酮、丁酮、環(huán)己酮等。

大氣中的醛酮類主要來源于化石燃料和生物質(zhì)的不完全燃燒，包括汽車尾氣、化工行業(yè)廢氣等；其次來源于部分相關(guān)行業(yè)的直接排放，如建筑材料生產(chǎn)、木材加工防腐、家具加工、煙草加工、裝飾材料等直接產(chǎn)生的醛酮類化合物。作為重要的化工原料，醛酮類化合物在全球范圍內(nèi)生產(chǎn)量高，使用量大，醛酮類化合物在水和土壤中已均有檢出。大氣中存在的部分醛酮類化合物也會跟隨大氣干濕沉降進(jìn)入地表水、海水及土壤，對環(huán)境造成危害。醛酮類化合物對人體也具有刺激性和毒性，對人的眼睛、鼻子、皮膚、肺和呼吸道有強烈刺激作用，且有致癌、致畸、致突變作用。有研究表明，高濃度甲醛對免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟等都有損害，并且長期接觸可導(dǎo)致慢性呼吸道疾病。

本篇介紹的分析方法，采用皖儀科技高效液相色譜儀LC3200系列配置二極管陣列檢測器測試12種醛酮類化合物。實驗結(jié)果顯示：12種醛酮線性均良好，R值均在0.999以上。12種醛酮儀器檢出限均在0.031mg/L以下。保留時間重復(fù)性均在0.14%以下，峰面積重復(fù)性均在0.6%以下，重復(fù)性較好。以上各項數(shù)據(jù)結(jié)果均滿足國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ 1153-2020《固定污染源廢氣 醛酮類化合物的測定 溶液吸收-高效液相色譜法》方法中對儀器的要求。

2 方法原理

本方法參考的是HJ 1153-2020《固定污染源廢氣 醛酮類化合物的測定 溶液吸收-高效液相色譜法》國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。高效液相色譜-紫外法測定，保留時間定性，外標(biāo)法定量。

3 儀器配置及實驗方法

3.1 儀器配置和輔助設(shè)備

皖儀科技 LC3200高效液相色譜儀

表1 皖儀科技液相配置清單表

表2 輔助設(shè)備清單表

3.2 實驗方法

3.2.1 試劑和標(biāo)準(zhǔn)品制備

表3 試劑及標(biāo)準(zhǔn)品清單

3.2.1.1標(biāo)準(zhǔn)曲線制備：取一定量醛酮類-DNPH 衍生物標(biāo)準(zhǔn)液（100mg/L），用乙腈稀釋，配制濃度（以醛酮類化合物計）分別為 0.10 mg/L、0.20 mg/L、0.50 mg/L、1.00 mg/L、2.00 mg/L 和 4.00 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

3.2.1.2二氯甲烷-正己烷混合溶液：取30mL二氯甲烷溶液，70mL正己烷溶液混合均勻，備用。

3.2.1.3無水硫酸鈉：取20g無水硫酸鈉裝入坩堝中，在450℃下灼燒4h，在干燥器中冷卻，裝入磨口玻璃瓶中保存。

3.2.2 色譜條件

4 色譜條件

4 實驗結(jié)果

4.1 系統(tǒng)適用性

圖1 12種醛酮類化合物（HJ 1153-2020標(biāo)準(zhǔn)譜圖）

圖2 12種醛酮標(biāo)準(zhǔn)品測試譜圖

表5 12種醛酮標(biāo)準(zhǔn)品測試數(shù)據(jù)

由上述譜圖可見，與HJ 1153-2020標(biāo)準(zhǔn)中色譜圖比較可知，本次實驗12種醛酮標(biāo)準(zhǔn)品出峰正常，理論塔板數(shù)為12000以上，符合實驗要求。

4.2 線性

圖3 甲醛DNPH曲線

圖4 乙醛DNPH曲線

圖5 丙烯醛DNPH曲線

圖6 丙酮DNPH曲線

圖7 丙醛DNPH曲線

圖8 丁烯醛DNPH曲線

圖9 正丁醛DNPH曲線

圖10 2-丁酮DNPH曲線

圖11 苯甲醛DNPH曲線

圖12 異戊醛DNPH曲線

圖13 正戊醛DNPH曲線

圖14 正己醛DNPH曲線

表6 線性關(guān)系及相關(guān)系數(shù)

如上表所示，濃度為0.10 mg/L、0.20 mg/L、0.50 mg/L、1.00 mg/L、2.00 mg/L和 4.00 mg/L 的混標(biāo)系列溶液。12種醛酮相關(guān)系數(shù)均在0.999以上，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求0.995。

4.3 檢出限

圖15 濃度為0.1mg/L的12種醛酮測試譜圖

表7 濃度為0.1mg/L的12種醛酮測試數(shù)據(jù)

通過上表數(shù)據(jù)，根據(jù)3倍信噪比計算可知各物質(zhì)檢出限均在0.031 mg/L以下，均滿足國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ 1153-2020《固定污染源廢氣 醛酮類化合物的測定 溶液吸收-高效液相色譜法》的要求。

4.4 重復(fù)性

圖16 6針重復(fù)性譜圖

表8 6針保留時間重復(fù)性

表9 6針峰面積重復(fù)性

由上表數(shù)據(jù)可知，12種醛酮保留時間重復(fù)性均在0.14%以下，峰面積重復(fù)性均在0.6%以下，實驗結(jié)果較好。滿足國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ 1153-2020《固定污染源廢氣 醛酮類化合物的測定 溶液吸收-高效液相色譜法》的要求。

4.5 注意事項

4.5.1 二氯甲烷-正己烷溶液在使用時需現(xiàn)配現(xiàn)用，以免影響實驗結(jié)果。

4.5.2 在進(jìn)行萃取時會產(chǎn)生氣體，要注意放氣。以免使分液漏斗中壓強過大，液體流速過快不易控制，以及影響液體的分層效果。

5 總結(jié)

本篇介紹的分析方法，采用皖儀科技高效液相色譜儀LC3200系列配置二極管陣列檢測器測試12種醛酮類化合物。實驗結(jié)果顯示：12種醛酮線性均良好，R值均在0.999以上。12種醛酮儀器檢出限均在0.031mg/L以下。保留時間重復(fù)性均在0.14%以下，峰面積重復(fù)性均在0.6%以下，重復(fù)性較好。以上各項數(shù)據(jù)結(jié)果均滿足國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ 1153-2020《固定污染源廢氣 醛酮類化合物的測定 溶液吸收-高效液相色譜法》方法中對儀器的要求。