史旭雯

(澳實(shí)分析檢測(cè)上海有限公司，上海201206)

丁酸為無色至淺黃色透明油狀液體，具有濃烈的奶油、干酪般的氣息和奶油味。正丁酸是一種重要的合成香料以及其他精細(xì)化工產(chǎn)品的原料，主要用于丁酸酯類和丁酸纖維素的合成。高濃度丁酸氣體可引起皮膚、眼或粘膜和中度刺激性損害。目前，丁酸的測(cè)定主要采用活性炭吸附，有機(jī)溶劑解析，氣相色譜法測(cè)定［1］，分析過程大量使用有機(jī)試劑易造成實(shí)驗(yàn)室空氣污染。丁酸是呈弱酸性脂肪酸，在水中的溶解度很大，而且溶解的速度也很快。本文采用氫氧化鈉為吸收液采集環(huán)境空氣中的丁酸并進(jìn)行離子色譜法測(cè)定，避免使用有機(jī)溶劑解析過程，方法簡(jiǎn)單、快速。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

Dionex ICS－900離子色譜儀 (附電導(dǎo)檢測(cè)器，美國(guó)戴安公司);艾科浦超純化水機(jī);GS－3型交直流兩用大氣采樣器 (上海宏偉儀器廠);棕色氣泡吸收管。

Na2CO3:基準(zhǔn)級(jí);NaHCO3:優(yōu)級(jí)純;NaOH:優(yōu)級(jí)純;丁酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液 (為100mg/L):由上海安譜科學(xué)儀器有限公司購(gòu)得。所用溶液均用電阻率為18.3MΩ.cm的超純水配制。

1.2 色譜條件

淋洗液:4.5mmol/L的碳酸鈉和0.8mmol/L的碳酸氫鈉混合溶液，流速為1.0 ml/min;分離柱:IonPac AS23柱;保護(hù)柱:AG23柱;抑制器:ASRS300－4自動(dòng)再生抑制器，抑制電流25MA;進(jìn)樣量為 25μl。

1.3 采樣和樣品處理

根據(jù)丁酸的理化特性，廢氣采樣時(shí)選用串聯(lián)兩支棕色氣泡吸收管，且每支內(nèi)裝10 ml淋洗液，以1.0L/min流量，采樣 60min。采樣口串聯(lián)裝有0.45μm乙酸纖維微孔濾膜的濾膜夾，以濾除顆粒物［1］。選用C(NaOH)=2.0×10－3mol/L吸收液有利于丁酸的吸收，同時(shí)對(duì)測(cè)定無干擾，丁酸經(jīng)吸收后變成較穩(wěn)定的丁酸鈉，丁酸不會(huì)隨吸收瓶?jī)?nèi)氣泡揮發(fā)。樣品、淋洗液均用0.45μm微孔濾膜過濾，分析前置于冰箱冷藏室中保存?zhèn)溆谩?/p>

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性和方法檢出限

用移液管從100mg/L丁酸和異丁酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液中移取0.00、1.00、4.00、8.0、12.0、20.0ml用超純水定容于100ml容量瓶配成系列標(biāo)準(zhǔn)液。丁酸標(biāo)準(zhǔn)使用液的濃度為0.00、1.00、4.00、8.0、12.0、20.0mg/L。以丁酸濃度對(duì)色譜峰高響應(yīng)值(μs)進(jìn)行線性回歸，繪制校準(zhǔn)曲線，校準(zhǔn)曲線方程見表1。

表1 丁酸校準(zhǔn)曲線

色譜噪聲響應(yīng)信號(hào)為0.001μS，1.00mg/L丁酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰高為0.203，按進(jìn)樣體積25μl計(jì)，以產(chǎn)生3倍噪聲水平信號(hào)所代表的待測(cè)組分最小濃度來計(jì)算丁酸檢出限為0.01mg/L，該方法測(cè)定環(huán)境空氣中丁酸的檢出限為0.003mg/m3(采樣體積為60L，吸收液體積為20ml)。

2.2 方法的精密度

用含丁酸為4.0mg/L的樣品做6次平行試驗(yàn)，丁酸根保留時(shí)間、峰高、峰面積的變異系數(shù)分別為0.11%、0.63%、0.58%，由此可見該方法精密度良好，符合分析測(cè)試質(zhì)量控制要求。

2.3 樣品測(cè)定

用本方法測(cè)定某公司附近環(huán)境空氣中丁酸濃度，同時(shí)采集3組氣體樣品，每組雙份。在各組采樣管中，1份直接采樣，另1份用1000μl移液器分別從100mg/L丁酸標(biāo)準(zhǔn)液移取300、400、500μl至加有9.70、9.60、9.50ml吸收液的氣泡吸收管中進(jìn)行采樣，測(cè)定計(jì)算其加標(biāo)回收率，結(jié)果見表2。

表2 回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (mg/L)

由表2可見，某公司附近環(huán)境空氣中沒有檢出丁酸，丁酸加標(biāo)回收率為94.5% ～103.8%，該方法準(zhǔn)確度符合分析測(cè)試質(zhì)量控制要求。實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)一步表明，本方法是一種監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣中丁酸的較為理想的方法。

3 結(jié)論

本文建立了以溶液吸收－離子色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中丁酸的方法。在實(shí)際工作中，大部分實(shí)驗(yàn)室都是利用活性炭吸附－二硫化碳解析－氣相色譜法或高效液相色譜法測(cè)定空氣和廢氣中丁酸，但是樣品前處理較復(fù)雜，必須經(jīng)過富集、提純、濃縮等許多步驟，易造成誤差，而且在分析過程中大量使用二硫化碳易造成試驗(yàn)室空氣污染，損害分析人員身體健康。該方法操作簡(jiǎn)便，采樣效率高，有較好的線性關(guān)系、精密度和準(zhǔn)確度，與氣相色譜法相比，在分析過程中避免了有機(jī)試劑的使用，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，提高了工作效率。該方法已成功應(yīng)用于環(huán)境評(píng)價(jià)中特征污染因子的分析，能快速、準(zhǔn)確地測(cè)定工業(yè)廢氣和環(huán)境空氣中的丁酸。

［1］GBZT 160.59－2004，工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定羧酸類化合物 ［S］.

［2］國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法 (第4版)［M］.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002:50－51.