高效液相色谱法测定空气中甲醛

高效液相色谱法测定空气中甲醛

钟嘉升

佛山市中科院环境与安全检测认证中心有限公司广东佛山528000

摘要:高效液相色谱法是色谱法的一个重要分支，同时也是测定空气中甲醛的一种有效方法。本文建立了一种高效液相色谱法测定空气中的甲醛的方法，进行了相关试验，并对其结果进行了分析，结果表明该方法测定结果准确、高效，可有效测定空气中的甲醛。

关键词:高效液相色谱法；空气甲醛；测定

0引言

随着人们生活水平的日益提高，对建筑的使用性能及美观性能提出了更高的要求，建筑室内装修也越来越受重视。在室内装修中，过多装修材料的使用会导致室内空气甲醛含量急剧上升，对人体的健康构成了严重的威胁。因此，采取有效的方法测定空气中的甲醛尤为重要。对此，本文对高效液相色谱法测定空气中的甲醛展开了研究。

1材料与方法

1.1仪器与试剂

1.1.1仪器本次试验仪器采AgiLent－1100高效液相色谱仪，KQ－100DB型数控超声波清洗器，超纯水制备仪，恒温水浴锅。

1.1.2试剂乙腈、正己烷、甲醇，盐酸－氯化钠溶液:20g氯化钠，少量水溶解，加37％盐酸60ml，加水定容至1000ml；磷酸氢二钠溶液:18gNa2HPO4·2H2O，加水溶解，定容至1000ml；衍生剂:取经过纯化的2，4－二硝基苯肼0.2g，用乙腈溶解并定容至100ml；甲醛标准使用液:由国家标准物质中心购得标准物质，用水配置成2μg/ml的甲醛标准使用液，此溶液现用现配。

1.2方法

1.2.1空气采样在采样地点，串联2支大型气泡吸收管，加入5ml纯水做吸收液，并加入50μl甲醇做为稳定剂，以0.3L/min采集33min空气样品，同时做空白，记录采样点大气压和温度。

1.2.2色谱分析条件EclipseXDB－C84.6×150mm5μm不锈钢柱，流动相:乙腈＋水＝70＋30，流速为1.0ml/min，柱温为25℃，检测波长为355nm。

1.2.3标准溶液配制分别吸取甲醛标准使用液0.001、0.25、0.50、1.00、2.00、4.00ml于25ml比色管中，甲醛含量分别为0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0μg。分别加入2ml盐酸－氯化钠溶液、1ml磷酸氢二钠溶液、0.5ml衍生剂，然后加水至10ml，于60℃水浴加热30min，取出后用冷水冷却至室温。加入5.0ml正己烷，水平方向振摇3～5次，1h以内每5min振摇3～5次，静止30min后，取10μl正己烷萃取液进样，以测得的峰面积对甲醛的含量绘制标准曲线。

1.2.4空气样品测定用样品溶液水反复洗涤进气管的内壁，摇匀后，取上清液1ml于25ml比色管中，加入2ml盐酸－氯化钠溶液，加1ml磷酸二氢钠溶液，0.5ml衍生剂，加水至10ml，摇匀，以下继续按标准溶液配制方法进行操作。将样品测定的峰面积于标准曲线比较定量。

1.2.5数据处理空气中甲醛的浓度:

C＝m×5/V0

式中:C—室内空气中甲醛的浓度，mg/m3；m—由标准曲线查得前、后管中甲醛的含量，μg；5—吸收液的总体积，ml；V0—标准采样体积，L。

2结果

2.1标准曲线的线性

对6个标准溶液系列进行分别测定，每个浓度测定2次。以测定甲醛浓度的峰面积平均值为纵坐标、以甲醛浓度为横坐标绘制标准曲线，回归方程:y＝0.171x＋1284.6，相关系数r＝0.999。进样品空白，以3倍基线噪声计算最低检出限为0.02μg/ml。

2.2方法的精密度和回收率试验

以吸收液水为样品空白，分别加入0.04、0.10、0.32μg/ml的标准溶液，在相同条件下平行测定8次，测得RSD，结果见表1。

图1样品色谱

3讨论

在流动相的选择上，我们选用的是乙腈和水，也试验了甲醇和水的体系，但经实验用甲醇和水的体系分析时间稍长。在流动相比例选择上(60:40；70:30；80:20)，在保证分离的条件下，70:30分离的时间最短，在200～500nm波长范围内进行扫描，最大吸收波长为355nm。采样效率方面，我们分别以0.3、0.5、1.0L/min速率采集空气样品33、20、10min，计算其采样效率分别为97.5％、92％、90％，因此我们采用0.3L/min采集33min。

由于在常温下甲醛不稳定，可能会由于样品的保存不当而影响结果检测。因此可在吸收液中加入少量甲醇做为稳定剂以提高样品的稳定性和采样效率。以5ml的吸收液为基数分别添加20、40、50μl甲醇，计算其采样效率分别为92％、95％、98％，因此在吸收液中加入少量甲醇可增加样品的稳定性，并提高采样的效率。由于甲醇也是易挥发的物质，因此在采样过程中，要注意温度的控制和密封，采样时要关闭门窗，减少室内空气流通，以保持室内温度的稳定。衍生过程中要注意温度的控制，温度低易造成衍生不完全，使得峰面积变低。不同的条件下仪器的采样效率也不相同，采样时的流速、采样时的温度对采样的效率都有影响，因此在分析结果时要前、后两管采样效率都计算在内。

在萃取剂的选择方面，甲醛与2，4－二硝基苯肼在酸性和一定温度下衍生生成脂溶性苯腙类化合物，因而可以用环己烷、正己烷、石油醚等非极性有机溶剂进行提取。经比较，正己烷的萃取回收率均在95％以上，比环己烷的略高，因此我们采用正己烷做萃取剂。分别以盐酸－氯化钠、硫酸钠溶液为形成酸性环境的物质，对样品吸收液中的甲醛进行检测，盐酸－氯化钠衍生效率最高，硫酸钠次之。

在衍生条件的选择上，不同时间和温度对衍生都会产生一定影响。我们分别在20、40、60、80℃下进行衍生实验。衍生后经液相色谱分析发现:同一浓度的标物，随衍生温度的不断升高，衍生物响应信号不断增大，60℃面积达到最大。继而分别对衍生时间10、20、30、40min的峰面积进行测定，峰面积在30min时达到最大，30min后呈下降趋势。因此衍生时间为30min。

4结语

综上所述，空气中的甲醛含量超标会对严重影响到人体健康，对空气中甲醛进行测定，确保室内居住的安全性具有十分重要的意义。而高效液相色谱法作为一种高速高效、灵敏度高、应用范围广的甲醛测定方法，通过本次试验分析，该方法测定室内空气中甲醛，在0.02～0.32mg/m3范围内线性关系良好，回收率在92.0％～103.1％，可应用于空气中甲醛的测定。

参考文献：

[1]高效液相色谱法测定公共场所空气中甲醛含量[J].冯惠良.科技与创新.2017(03)

[2]乙酰乙酸甲酯紫外衍生—高效液相色谱法测定室内空气中的甲醛[J].胡洁兰,张静,钟艳琴,向昕,孙成均.现代预防医学.2015(08)