專利名稱：醛酮類物質的氣相色譜-聲表面波快速分析測定方法
技術領域：
本發明涉及一種醛酮類物質的氣相色譜-聲表面波快速分析測定方法，利用氣相 色譜和聲表面波傳感器快速分析醛酮類物質濃度，屬于一種儀器分析方法。
背景技術：
醛酮類物質是室內空氣污染物的主要物質，而且醛酮類物質對人的健康影響嚴 重。由于室內裝修大量使用的人造板材、墻漆、壁紙和家居中的紡織纖維制品中都釋放出甲 醛，室內空氣中甲醛的濃度很高。廚房烹飪過程中也產生丙烯醛。目前，醛酮類物質的檢測 方法主要用液相色譜分析，現在的方法存在分析成本較高，分析效率低等缺點。

發明內容
本發明的目的在于提供一種分析速度快、靈敏度高以及現場分析醛酮類物質的方 法，以克服目前現有分析方法分析時間長，不能實現現場分析的缺點。為實現上述目的，本發明采取以下技術方案一種醛酮類物質的氣相色譜_聲表面波快速分析測定方法，其特征在于包括對 空氣中醛酮類物質進行采樣，并對樣品進行如下預處理與2，4- 二硝基苯胼衍生化生成醛 酮類物質對應的苯腙，采用氣相色譜_聲表面波快速分析儀進樣分析。一種優選的技術方案，其特征在于所述的2，4-二硝基苯胼擔載在硅膠上，裝入 采樣管，采樣結束后用乙腈洗脫。—種優選的技術方案，其特征在于所述的2，4- 二硝基苯胼在硅膠上的擔載量為 80-200 μ g0一種優選的技術方案，其特征在于所述的2，4- 二硝基苯胼配制成2，4- 二硝基苯 胼溶液注入采樣瓶中。一種優選的技術方案，其特征在于所述的2，4-二硝基苯胼溶液為用乙腈溶解， 加入0. IM的鹽酸酸化，所述溶液的濃度范圍是0. 01-0. lmg/mL。一種優選的技術方案，其特征在于檢測時，載氣流速為3-lOmL/min，色譜柱溫度 40-230°C，傳感器溫度 10-80°C。本發明提供的分析方法，使用氣相色譜和聲表面波聯用技術分析醛酮類物質。氣 相色譜部分完成采樣、樣品解吸和分離，聲表面波傳感器響應。由于采用了短色譜柱、柱上 加熱等技術，以及聲表面波傳感器的快速響應特性，本發明的方法，分析時間短，而且操作 方便，能實現現場分析。聲表面波傳感器對沸點高的物質響應非常靈敏，本發明利用2，4_ 二硝基苯胼與 醛酮類物質反應，生成沸點很高的物質苯腙，解決了醛酮類易揮發物質在聲表面波傳感器 上的分析，大大提高了分析靈敏度。下面通過附圖和具體實施方式
對本發明做進一步說明，但并不意味著對本發明保 護范圍的限制。


圖1為甲醛苯腙分析結果。圖2為乙醛苯腙分析結果。圖3為丙酮苯腙分析結果。圖4為丁酮苯腙分析結果。
具體實施例方式實施例1采用GC-SAW(氣相色譜-聲表面波)快速分析儀，其中GC部分主要由樣品采集系 統包括樣品采樣管和用于樣品管加熱的熱解吸裝置；采樣和分析狀態切換系統六通閥 及其切換裝置；樣品分離系統色譜柱以及色譜柱溫度控制裝置；以及載氣流量控制系統 組成。聲表面波傳感器基片為ST-X石英晶體，諧振器中心頻率516. 5MHz，半導體制冷 溫控范圍-10°c 150°C。儀器條件采樣口溫度20(TC ；閥盒溫度165°C ；色譜柱溫度40-18(TC，程序升 溫，升溫速率10°c /s ；傳感器溫度60°C ；載氣采用氦氣，載氣流速3mL/min。進樣裝置裝填Tenax吸附劑的樣品采集管，熱解吸，六通閥進樣。色譜柱柱長Im,柱徑0. 25mm，膜厚1 μ m，涂層SE-30。2,4- 二硝基苯胼溶液的配制準確秤量10士0.05mg的2，4_ 二硝基苯胼到IOmL容量瓶中，加入ImL 0. IM鹽酸 酸化，然后加入乙腈到刻度線，搖勻。甲醛苯腙制備取5μ L濃度為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，搖勻，靜置lOmin。樣品分析用微量進樣器取0. 2 μ L甲醛苯腙分析。使用相同的方法分別制備乙醛、丙酮和丁酮的苯腙樣品，典型的分析結果如圖1-4 所示。色譜峰上方標注的是保留時間，單位s，可見GC-SAW分析各種醛酮的苯腙分析速度 極快。以甲醛的苯腙分析為例取上述制備的甲醛苯腙樣品進入儀器分析，以保留時間定性，峰面積定量。取上述甲醛苯腙樣品連續分析六次，計算峰面積的RSD(相對標準偏差)，RSD < 4%。取甲醛苯腙的標準樣品，連續分析六次，計算分析結果平均值；分析結果平均值與 樣品的標準值采用T檢驗，在95%的置信概率下，沒有明顯差異。圖1-4分別是甲醛苯腙、乙醛苯腙、丙酮苯腙、丁酮苯腙的分析結果，每個色譜峰 的上方是各個物質的保留時間，丁酮的苯腙保留時間最長，僅需14s就能完成分析，其它幾 種物質的分析時間則小于14s。與其它色譜類儀器相比，本發明的快速分析方法所使用的分 析時間很短；與快速分析類儀器相比，本發明的方法具有很強的分離能力。
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實施例2氣相色譜_聲表面波快速分析儀分析醛酮類物質的最小檢出濃度測定。實驗條件、樣品的配制同實施例1，以3倍基線噪聲響應值對應的質量做為儀器的 最小檢出量。實驗結果如下
名稱最小檢出質量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當用DNPH管采集IOL空氣樣品，然后用4mL乙腈洗脫，取洗脫樣品0. 2 μ L分析， 保留時間定性，峰面積定量。該方法對醛酮類物質的最低檢出濃度為
名稱最低檢出濃度mg/m3甲醛7· 6Χ1(Γ4乙醛1. 54Χ1(Γ3丙酮1. 61Χ1(Γ3丁酮1. 40Χ1(Γ3實施例3實驗條件載氣流速為3-lOmL/min，色譜柱溫度40-230°C，傳感器溫度10-80°C。 實驗儀器及其它實驗條件同實施例1。選取某裝修過的房間，采用本發明的方法檢測空氣中的甲醛含量(1)儀器校準取濃度為lmg/mL甲醛苯腙的標準溶液，分別稀釋200倍、100倍、50倍、20倍，然后 每個濃度點進樣分析，進樣量0.2 μ L，記錄峰面積。以質量對峰面積進行最小二乘回歸，得 到標準工作曲線。(2)樣品采集在采樣現場，取一支涂漬了 2，4- 二硝基苯胼的采樣管(在IOmL醫用注射器中填 入采樣填料)，一端與采樣器連接，調節采樣流量500mL/min，采樣20min。采樣管中，在硅膠上擔載2，4- 二硝基苯胼，擔載量為80-200 μ g。樣品中的甲醛與 2,4- 二硝基苯胼衍生化生成甲醛苯腙。(3)樣品洗脫
采樣完畢，在采樣管中加入4mL乙腈，然后用注射器芯緩慢得把乙腈推入采樣瓶 中，用微量進樣器取0. 2 μ L進樣分析。(4)定性、定量分析樣品經氣相色譜柱先后分離解析出來，當一種解析出來的氣體流經噴嘴前，給半 導體制冷片通正向電壓，對聲表面波傳感器基底制冷，溫度為10-20°C，使得從氣相色譜柱 解析出來的熱氣流噴射到聲表面波傳感器表面上，發生凝聚吸附，之后再給半導體制冷片 通反向電壓，對聲表面波傳感器基底加熱，溫度為70-80°C，使得凝聚吸附在聲表面波傳感 器表面的氣體蒸發脫附，用于下一種從氣相色譜柱分離出的待測氣體檢測。經過分析，得到分析譜圖，以樣品的保留時間與標準樣品的保留時間對照來定性。 把樣品的峰面積帶入步驟(1)的標準工作曲線，計算出樣品含量，然后結合采樣體積計算 出空氣中甲醛的濃度為0. IOmg/立方米。實施例4實驗儀器及實驗條件同實施例3。選取某裝修過的房間，采用本發明的方法檢測空氣中的甲醛含量(1)儀器校準取濃度為lmg/mL甲醛苯腙的標準溶液，分別稀釋200倍、100倍、50倍、20倍，然后 每個濃度點進樣分析，進樣量0.2 μ L，記錄峰面積。以質量對峰面積進行最小二乘回歸，得 到標準工作曲線。(2)樣品采集在采樣現場，取一支采樣管(IOmL醫用注射器)，一端與采樣器連接，調節采樣流 量 500mL/min，采樣 20min。采樣瓶中預先注入IOmL濃度為0. 01-0. lmg/mL的2，4-二硝基苯胼溶液。配制2， 4- 二硝基苯胼溶液作為衍生化試劑的2，4- 二硝基苯胼，用乙腈溶解，加入0. IM的鹽酸酸 化，2，4-二硝基苯胼溶液的濃度范圍為0.01-0. lmg/mL。樣品中的甲醛與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)中的樣品分析，得到分析譜圖，以樣品的保留時間與標準樣品的保 留時間對照來定性。把樣品的峰面積帶入步驟(1)的標準工作曲線，計算出樣品含量，然后 結合采樣體積計算出空氣中甲醛的濃度0. 32mg/立方米。本發明使用氣相色譜和聲表面波聯用技術來分析醛酮類物質，采用了短色譜柱、 柱上加熱等技術，以及聲表面波傳感器的快速響應特性，聲表面波傳感器對沸點高的物質 響應非常靈敏，本發明利用2，4_ 二硝基苯胼與醛酮類物質反應，生成沸點很高的物質苯 腙，解決了醛酮類易揮發物質在聲表面波傳感器上的分析，大大提高了分析靈敏度。同時， 本發明的方法分析時間短，而且操作方便，完全可以實現現場分析。
權利要求
一種醛酮類物質的氣相色譜 聲表面波快速分析測定方法，其特征在于包括對空氣中醛酮類物質進行采樣，并對樣品進行如下預處理與2，4 二硝基苯肼衍生化生成醛酮類物質對應的苯腙，采用氣相色譜 聲表面波快速分析儀進樣分析。
2.如權利要求1所述的醛酮類物質的氣相色譜_聲表面波快速分析測定方法，其特征 在于所述的2，4- 二硝基苯胼擔載在硅膠上，裝入采樣管，采樣結束后用乙腈洗脫。
3.如權利要求2所述的醛酮類物質的氣相色譜_聲表面波快速分析測定方法，其特征 在于所述的2，4- 二硝基苯胼在硅膠上的擔載量為80-200 μ g。
4.如權利要求1所述的醛酮類物質的氣相色譜_聲表面波快速分析測定方法，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樣瓶中。
5.如權利要求4所述的醛酮類物質的氣相色譜_聲表面波快速分析測定方法，其特征 在于所述的2，4- 二硝基苯胼溶液為用乙腈溶解，加入0. IM的鹽酸酸化，所述溶液的濃度 范圍是 0. 01-0. lmg/mL。
6.如權利要求1所述的醛酮類物質的氣相色譜_聲表面波快速分析測定方法，其特征 在于檢測時，載氣流速為3-lOmL/min，色譜柱溫度40_230°C，傳感器溫度10_80°C。
全文摘要
本發明涉及一種醛酮類物質的氣相色譜-聲表面波快速分析測定方法，利用氣相色譜和聲表面波傳感器快速分析醛酮類物質濃度，屬于一種儀器分析方法。本發明的快速分析測定方法包括對空氣中醛酮類物質進行采樣，并對樣品進行如下預處理與2，4-二硝基苯肼反應生成醛酮類物質對應的苯腙，采用氣相色譜-聲表面波快速分析儀進樣分析。本發明的方法，分析時間短，解決了醛酮類易揮發物質在聲表面波傳感器上的分析，大大提高了分析靈敏度，而且操作方便，能實現現場分析。
文檔編號G01N30/12GK101968468SQ20101028201
公開日2011年2月9日 申請日期2010年9月14日 優先權日2010年9月14日
發明者丁輝, 寧占武, 朱佐剛, 王棟, 胡玢, 趙壽堂, 靳江紅 申請人:北京市勞動保護科學研究所