关于气相色谱法测定气体中甲醇含量数据分析

关于气相色谱法测定气体中甲醇含量数据分析

作者：赵亭

来源：《科学与信息化》2017年第32期

摘 要 甲醇作为重要的化工原料，有着广泛的用途，但甲醇为较高毒性的物质，长期接触低剂量甲醇可引起各种慢性呼吸道疾病，鼻咽癌、结肠脑瘤、细胞核基因突变，甚至引起白血病等。加之国内外许多生产和使用甲醇的企业不可避免地向空气中排放甲醇，造成一定的空气污染。因此，必须对一些使用甲醇的工作场所进行检测，从而保证从业人员的健康，本文介绍了一种顶空毛细管色谱法分析气体污染物中甲醇含量。 关键词 甲醇；气相色谱法；测定；气体 1 气相色谱法

气相色谱法即用气体作为移动相的色谱法。根据所用固定相的不同可分为两类：固定相是固体的，称为气固色谱法；固定相是液体的则称为气液色谱法。气相色谱法（简称GC）是色谱法的一种。色谱法中有两个相，一个相是流动相，另一个相是固定相。如果用液体作流动相，就叫液相色谱，用气体作流动相，就叫气相色谱。测定空气中微量甲醇的方法已有过报道，但多是采用分光比色法，而采用气相色谱法较少，特别是采用液体标样标定气体中甲醇含量则更少。分光比色法采样时间较长，试样需要化学处理，操作烦琐。本方法采用porapak Q柱、FID检测器，用外标法进行定量，平均相对误差 2 试验方法 2.1 仪器及试剂

主要仪器：GIRDEL3000色谱仪；试剂：异丙醇（不含甲醇），甲醇（色谱纯）。 2.2 色谱柱的选择

为了选择最佳分离条件，采用FFAP柱、PEG1500柱、porapak Q柱三种分析柱，对饱和烃、甲醇、乙醇、苯、甲苯、丙酮进行了保留时间的测定，试验证明，porapak Q柱对分析空气中甲醇含量是比较理想的。 2.3 色谱仪操作条件

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色谱仪操作条件：色谱柱，长2m，直径3mm，不锈钢柱；检测器，氢火焰离子化检测器；柱温，140℃，氢气流速22ml/min；汽化室温度，180℃，空气流速220ml/min；检测器温度，180℃，记录器纸速2.5mm/min；载气为N2，进样量1ml；载气流速，22ml/min，标样进样量1μl。 2.4 标样的配制

在分析天平上称取约30±0.10001g异丙醇，加入一定量的甲醇，甲醇的加入量要根据被测气体中甲醇含量而定，使每微升标样中，甲醇含量近似于1μl气体样品中甲醇的含量。 2.5 定性方法

空气中除含有甲醇外，还含有低碳烃等有机物，由于不同物质在色谱柱上的保留时间不同，在分析过程中采用保留时间定性是必要的，本方法用甲醇标准样进行保留时间定性，从而定出甲醇的色谱峰.215定量方法

（1）采用外标法定量。（2）计算公式：

（1）式中：C为样品中甲醇含量，μg/L；C′为标样中甲醇含量，%；Ai为样品中甲醇峰面积；As为标样中甲醇峰面积；Vi为样品进样量，1ml；Vs为标样进样量，1μl；d为异丙醇比重[2]。 3 结果与讨论 3.1 干扰试验

取乙醇、正丙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、苯、甲苯、乙酸丁酯汽化后注入硅胶管，封闭两端，放置过夜，按仪器工作条件进行测定。结果表明：异丙醇、乙醇、正丙醇、乙酸丁酯、苯、甲苯、丙酮对甲醇不干扰，乙酸乙酯的浓度低于3倍甲醇，丁酮小于1倍的甲醇浓度时对本方法不产生干扰。

3.2 定量方法准确度和重复性实验

配制含有110μg/L的标准样，在上述试验条件下进行10次试验，将测定值与标准值相比。由实验结果知，本方法的相对误差较小，准确度较好；标准偏差4.84，说明方法的重复性较好。

3.3 与比色分析法进行对比实验

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对同样浓度的样品用比色法和色谱法同时测量，从所得结果中可以分析出，色谱法平均相对误差小于2%，而比色法平均相对误差在7.82%，每做一个样品，色谱法只需大概10～15min，而比色法则需大概2h。 3.4 加标回收率试验及检测结果

以无污染的环境空气样品为本底，对样品经多次测定，以其平均值作为已知含甲醇量的样品平均值，然后加入已知量的标准甲醇，测得回收率在95%～108%。在所选择的测定条件下，取3个采集样品分别进行6次平行测定，所得的相对标准偏差为2.1%～5.3%。本方法的检出限相应于3倍仪器信噪比对应的浓度值，约为0.45mg/L，当采样体积为24L、样品溶液为5mL时，最低检出浓度为0.1mg/m3。由此可见，该方法操作简单，具有较好的灵敏度和可靠的准确度，是切实可行的。 3.5 空气中甲醇含量测定

取某化肥厂厂区空气进行分析，数据见表1。甲醇在空气中的爆炸极限为6.0%～36.5%，它是一种有毒物质，在空气中允许浓度为50μg/L，本方法测定浓度为9μg/L甲醇时，色谱峰高为14mm，半峰宽为112mm。从以上结果可以看出，本方法不但适用于常规防爆分析，同时也适用于大气中微量甲醇的监测工作。 4 结束语

综上所述，本文采用气相色谱法对气体中的甲醇含量进行测量，方法灵敏、操作简便、可实现测定过程的自动化、且准确度高，适合工作场所空气中甲醇含量的测定，值得推广应用。 参考文献

[1] 陈平，陈振为.毛细管气相色谱法测定空气中的甲醇[J].中国卫生检验杂志，2011，（07）：1813.

[2] 李俊玲.工作场所空气中甲醇和正己烷的溶剂解吸气相色谱法测定[J].预防医学情报杂志，2014，（09）：732-734.

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