解吸法和热脱附法的方法比对

本文由武汉泰特沃斯科技有限公司色谱技术人员主要介绍了活性炭吸附／二硫化碳解吸－气相色谱法和热脱附－气相色谱法测定空气中丙烯腈的检测方法，并对两者进行了分析比对。泰特仪器是专业生产气相色谱仪、便携式色谱仪及相关色谱耗材（色谱进样垫、色谱柱、色谱进样针等）的厂家，如有技术支持请来电武汉泰特沃斯科技有限公司。

丙烯腈是一种重要的有机原料，是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体。丙烯腈是有辛辣气味的无色液体，长时间吸入能引起恶心、呕吐、头痛、疲倦等症状，属于高毒性物质；其蒸气可与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热易燃烧甚至爆炸。因此，对空气中丙烯腈进行监测是环保工作的重点。

现行的环境中丙烯腈的检测一般采用活性炭管吸附／二硫化碳解吸－气相色谱法，该方法用活性炭吸附管常温吸附富集污染源废气中的丙烯腈，再用二硫化碳常温解吸，利用气相色谱对解吸液中的丙烯腈浓度定量，最后由解吸液体积、浓度和采样体积计算出样品中丙烯腈的浓度。该方法进样量小，误差大，灵敏度相对较低，同时检测所使用的有机溶剂对检测人员和环境都会产生负面影响。

热脱附－气相色谱联用技术利用解吸和冷阱装置进行前处理，设备操作简单、自动化程度高，方法重现性好，二次解吸技术极大的提高了检测的灵敏度，能更准确、可靠、快速得到检测结果。本文建立了热脱附－气相色谱法测定空气中丙烯腈的研究方法，并根据实验数据与解吸法进行比较，探讨两者的优缺点，以寻求最佳的检测方法。

样品采集

解吸法：敲开活性炭采样管的两端，按照样品管上流量方向与采样器相连，检查采样系统的气密性，以０．３～１．０Ｌ／ｍｉｎ的流量采集３０Ｌ。

热脱附法：将老化后的样品管去掉两侧的聚四氟乙烯帽，按照样品管上流量方向与采样器相连，检查采样系统的气密性。以１００～５００ｍＬ／ｍｉｎ的流量采集空气１０～２０ｍｉｎ。

样品管采样后，立即用聚四氟乙烯帽将样品管两端密封，避光密闭保存，并记录采样时间、采样流量、温度和大气压。

前处理方法

解吸法：将采样管中的活性炭Ａ段和Ｂ段分别放入磨口具塞试管中，每个试管中各加入１．００ｍＬ二硫化碳密封，轻轻振动，在室温下解析３０ｍｉｎ以上，取０．５μＬ试样进样。

热脱附法：将样品管安装在热脱附仪上，样品管内载气流的方向与采样时的方向相反，按照分析条件进行测定，以保留时间定性，峰面积外标法定量。

分析条件

解吸法：进样口温度：２５０℃；柱温：６５℃；检测器温度：２５０℃；载气流量：氮气１．０ｍＬ／ｍｉｎ。

热脱附法［８］：样品管脱附温度：３００℃；样品管脱附时间：３ｍｉｎ；样品管脱附流量：３０ｍｌ／ｍｉｎ；捕集阱初始温度：－３０℃；捕集阱脱附温度：２５０℃；捕集阱升温速率：４０℃／ｓｅｃ；捕集阱脱附时间：３ｍｉｎ；传输线温度：１５０℃；阀温度：１５０℃。色谱升温程序：初始温度５０℃ （保持８ｍｉｎ），以１０℃／ｍｉｎ的速率升到１２０℃，再以３０℃／ｍｉｎ的速率升到２４０℃ （保持１ｍｉｎ）；检测器温度：２５０℃；载气流量：氮气１．０ｍＬ／ｍｉｎ。

校准曲线的绘制

解吸法：取１μＬ丙烯腈加入到１ｍＬ二硫化碳中，配制浓度为８１０μｇ／ｍＬ的丙烯腈标准储备液。再分别取适量的标准储备液，稀释到１ｍＬ的二硫化碳中，配制质量浓度依次为１．６１、４．０１、７．９８、１５．８０、３１．１５、４５．６２、５９．７０μｇ／ｍＬ的校准系列。分别取标准系列溶液０．５μＬ注射到气相色谱仪进样口。

热脱附法：取１μＬ丙烯腈加入到１ｍＬ甲醇中，配制浓度为８１０μｇ／ｍＬ的丙烯腈标准储备液。再分别取适量的标准储备液注射到样品管的顶端，用１００ｍＬ／ｍｉｎ的流量通载气５ｍｉｎ，迅速取下样品管，用聚四氟乙烯帽将样品管两端密封，得到０．０８１、０．１６２、０．３２４、０．４８６、０．６４８和０．８１μｇ校准曲线系列样品管。将样品管按吸附标准溶液时气流相反方向连接入热脱附仪分析，按照分析条件进行测定。

本文建立了活性炭吸附／二硫化碳解吸和热脱附－气相色谱法测定空气中丙烯腈的检测方法，两种方法曲线线性良好，精密度和准确度均符合标准要求。与经典的解吸法相比，热脱附法自动化程度高，灵敏度高，吸附管可重复利用，不需要使用有机溶剂，减少了环境污染和对实验人员的危害；缺点是同一样品不能多次重复进行分析。解吸法的优势在于可以进行一次采样多次分析，尤其是在分析高浓度样品时具有优越性；而且该方法不需要特殊的前处理设备，所以普及性很好，只要装备有气相色谱仪就可以开展。

因此，对于高浓度废气中丙烯腈的测定宜采用活性炭吸附／二硫化碳解吸－气相色谱法，对于较清洁空气中丙烯腈的测定建议采用热脱附－气相色谱法。