何 倩 楊俊卿
(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究總院股份有限公司;2.金屬礦山安全與健康國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)
目前在印刷、粘膠配制、干洗、制鞋、電子、除污、植物油提取等多個生產(chǎn)生活領(lǐng)域中均以正己烷作為工業(yè)原料。正己烷化學(xué)式為C6H14,能夠存在于人體內(nèi),具有高脂溶性、高揮發(fā)性的特征,屬于有機(jī)化合物中的直鏈脂肪烴類,對生態(tài)環(huán)境和人體健康的危害顯著。長時間攝入正己烷會導(dǎo)致人體的急性中毒,并且會引起眼與呼吸道系統(tǒng)及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的麻醉癥狀。慢性中毒多為神經(jīng)病變,臨床表現(xiàn)為食欲不振、頭昏等癥狀[1-2]。由于其低毒性,在工作場所中對工人的身體健康產(chǎn)生了一定的威脅,目前已經(jīng)形成了關(guān)于正己烷的職業(yè)病。因此,對工作場所進(jìn)行正己烷的檢測具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。熱解吸-氣相色譜法是傳統(tǒng)的檢測方式,運(yùn)用過程中受熱解吸儀的影響,解吸效果相對不理想。因此,本文使用二硫化碳對正己烷進(jìn)行解吸,解吸效率較高,其檢出限、精密度、準(zhǔn)確度均能滿足檢測需求[3-4]。
PE氣相色譜儀,設(shè)備型號為GC680S13032203,火焰離子檢測器(FID);石英毛細(xì)管色譜柱Elite-5 (30 m×0.32 mm×0.5 μm);二硫化碳溶劑為色譜純;正己烷標(biāo)準(zhǔn)溶液2 000 μg/mL(國標(biāo)號:GBW(E)082448b);2 mL安捷倫螺紋口樣品瓶;活性炭吸附采樣管;微量注射器10、25、50、100 μL。
載氣為高純氮(>99.999%),柱流量2.0 mL/min。進(jìn)樣口溫度150 ℃,檢測器溫度250 ℃。氫氣流量40 mL/min,空氣流量400 mL/min。柱初溫45 ℃以7 ℃/min升溫至80 ℃,保留1 min。分流比10∶1,進(jìn)樣量為1 μL。
職業(yè)衛(wèi)生環(huán)境中正己烷采樣方法為活性炭吸附采樣管進(jìn)行富集濃縮。在采樣現(xiàn)場,打開活性炭采樣管兩端。采樣流量為100 mL/min,采樣時間為15 min,用活性炭管采集空氣樣品,同時在現(xiàn)場作樣品空白。采樣完畢后立即封閉活性炭管兩端,放置清潔容器內(nèi)運(yùn)輸和保存。樣品在室溫下可保存7 d,置4 ℃冰箱內(nèi)可保存14 d。將上述采過樣的活性炭前后兩段分別倒入2 mL溶劑解吸瓶中,各加1 mL二硫化碳進(jìn)行溶劑解吸,蓋上解吸瓶蓋帽,放置30 min(或稍長)并不時振搖,取1 μL進(jìn)樣分析。
將濃度為2 000 μg/mL的正己烷標(biāo)準(zhǔn)溶液分別移取25、50、125、250 μL加入樣品瓶中,定容至1 mL,配制成濃度為50、100、250、500 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。再用濃度為100 μg/mL的次級母液,分別移取50、100 μL配制成濃度為5、10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,以保留時間定性,正己烷保留時間為1.3 min。色譜峰面積外標(biāo)曲線法定量進(jìn)行線性回歸,得線性回歸方程,其相關(guān)系數(shù)為0.999 8,表明該標(biāo)準(zhǔn)曲線線性較好。校準(zhǔn)曲線方程見圖1。
圖1 校準(zhǔn)曲線方程
氣相色譜測定含量為0.5 μg/mL的試驗(yàn)室空白加標(biāo)樣品,將7次的測定結(jié)果計算其標(biāo)準(zhǔn)偏差S,檢出限計算公式為MDL=S×3.143,計算出正己烷的檢出限0.2 μg/mL。
分別配制樣品濃度為5 μg/mL和100 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液,采用該方法進(jìn)行6次精密度重復(fù)測定,計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果表明,兩組5次測定的平均值分別為4.8、101.5 μg/mL,其RSD分別為2.9%、1.7%。表明該方法測定結(jié)果穩(wěn)定性較好,標(biāo)準(zhǔn)偏差符合質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。使用2組活性碳管到模擬工作場所完成現(xiàn)場采集,第1組將2 000 μg/mL的正己烷標(biāo)液注射25 μL至活性炭管內(nèi),第2組將2 000 μg/mL的正己烷標(biāo)液注射100 μL至活性炭管內(nèi)后用橡膠帽封口放置過夜。每組樣上機(jī)完成6組測樣,測定該方法的準(zhǔn)確度。試驗(yàn)結(jié)果第1組與第2組的空白加標(biāo)均值分別為48.1、194.3 μg/mL,回收率分別為96.2%、97.2%。
介紹了一種通過活性碳管采集工作場所中正己烷,采用溶劑二硫化碳對其解吸,使用氣相色譜法測定保留時間定性,外標(biāo)面積法定量測定工作場所中正己烷含量的方法。通過試驗(yàn)驗(yàn)證該方法具有較高的準(zhǔn)確度和精密度,符合國家現(xiàn)行的職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。該方法可真實(shí)準(zhǔn)確地測定工作場所中正己烷的濃度含量,一定程度上為其工作場所有毒有害氣體的預(yù)防和治理提供了強(qiáng)有力地支撐。