皖仪科技高效液相色谱仪对醛酮类化合物的检测

1 前言

醛酮类包括醛类物质和酮类物质。醛是指分子结构中以烃基和醛基相连为架构，以化合物形式存在的物质。酮是指分子结构中有羟基和2个烃基相连，以化合物形式存在的物质。醛类化合物主要包括甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、己醛、丙烯醛、丁烯醛、甲基丙烯醛、正丁醛、苯甲醛、间甲基苯甲醛等。酮类化合物主要包括丙酮、丁酮、环己酮等。

大气中的醛酮类主要来源于化石燃料和生物质的不完全燃烧，包括汽车尾气、化工行业废气等；其次来源于部分相关行业的直接排放，如建筑材料生产、木材加工防腐、家具加工、烟草加工、装饰材料等直接产生的醛酮类化合物。作为重要的化工原料，醛酮类化合物在全球范围内生产量高，使用量大，醛酮类化合物在水和土壤中已均有检出。大气中存在的部分醛酮类化合物也会跟随大气干湿沉降进入地表水、海水及土壤，对环境造成危害。醛酮类化合物对人体也具有刺激性和毒性，对人的眼睛、鼻子、皮肤、肺和呼吸道有强烈刺激作用，且有致癌、致畸、致突变作用。有研究表明，高浓度甲醛对免疫系统、神经系统、肝脏等都有损害，并且长期接触可导致慢性呼吸道疾病。

本篇介绍的分析方法，采用皖仪科技高效液相色谱仪LC3200系列配置二极管阵列检测器测试12种醛酮类化合物。实验结果显示：12种醛酮线性均良好，R值均在0.999以上。12种醛酮仪器检出限均在0.031mg/L以下。保留时间重复性均在0.14%以下，峰面积重复性均在0.6%以下，重复性较好。以上各项数据结果均满足国家环境保护标准HJ 1153-2020《固定污染源废气 醛酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色谱法》方法中对仪器的要求。

2 方法原理

本方法参考的是HJ 1153-2020《固定污染源废气 醛酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色谱法》国家环境保护标准。高效液相色谱-紫外法测定，保留时间定性，外标法定量。

3 仪器配置及实验方法

3.1 仪器配置和辅助设备

皖仪科技 LC3200高效液相色谱仪

表1 皖仪科技液相配置清单表

表2 辅助设备清单表

3.2 实验方法

3.2.1 试剂和标准品制备

表3 试剂及标准品清单

3.2.1.1标准曲线制备：取一定量醛酮类-DNPH 衍生物标准液（100mg/L），用乙腈稀释，配制浓度（以醛酮类化合物计）分别为 0.10 mg/L、0.20 mg/L、0.50 mg/L、1.00 mg/L、2.00 mg/L 和 4.00 mg/L 的标准系列溶液。

3.2.1.2二氯甲烷-正己烷混合溶液：取30mL二氯甲烷溶液，70mL正己烷溶液混合均匀，备用。

3.2.1.3无水硫酸钠：取20g无水硫酸钠装入坩埚中，在450℃下灼烧4h，在干燥器中冷却，装入磨口玻璃瓶中保存。

3.2.2 色谱条件

4 色谱条件

4 实验结果

4.1 系统适用性

图1 12种醛酮类化合物（HJ 1153-2020标准谱图）

图2 12种醛酮标准品测试谱图

表5 12种醛酮标准品测试数据

由上述谱图可见，与HJ 1153-2020标准中色谱图比较可知，本次实验12种醛酮标准品出峰正常，理论塔板数为12000以上，符合实验要求。

4.2 线性

图3 甲醛DNPH曲线

图4 乙醛DNPH曲线

图5 丙烯醛DNPH曲线

图6 丙酮DNPH曲线

图7 丙醛DNPH曲线

图8 丁烯醛DNPH曲线

图9 正丁醛DNPH曲线

图10 2-丁酮DNPH曲线

图11 苯甲醛DNPH曲线

图12 异戊醛DNPH曲线

图13 正戊醛DNPH曲线

图14 正己醛DNPH曲线

表6 线性关系及相关系数

如上表所示，浓度为0.10 mg/L、0.20 mg/L、0.50 mg/L、1.00 mg/L、2.00 mg/L和 4.00 mg/L 的混标系列溶液。12种醛酮相关系数均在0.999以上，满足标准要求0.995。

4.3 检出限

图15 浓度为0.1mg/L的12种醛酮测试谱图

表7 浓度为0.1mg/L的12种醛酮测试数据

通过上表数据，根据3倍信噪比计算可知各物质检出限均在0.031 mg/L以下，均满足国家环境保护标准HJ 1153-2020《固定污染源废气 醛酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色谱法》的要求。

4.4 重复性

图16 6针重复性谱图

表8 6针保留时间重复性

表9 6针峰面积重复性

由上表数据可知，12种醛酮保留时间重复性均在0.14%以下，峰面积重复性均在0.6%以下，实验结果较好。满足国家环境保护标准HJ 1153-2020《固定污染源废气 醛酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色谱法》的要求。

4.5 注意事项

4.5.1 二氯甲烷-正己烷溶液在使用时需现配现用，以免影响实验结果。

4.5.2 在进行萃取时会产生气体，要注意放气。以免使分液漏斗中压强过大，液体流速过快不易控制，以及影响液体的分层效果。

5 总结

本篇介绍的分析方法，采用皖仪科技高效液相色谱仪LC3200系列配置二极管阵列检测器测试12种醛酮类化合物。实验结果显示：12种醛酮线性均良好，R值均在0.999以上。12种醛酮仪器检出限均在0.031mg/L以下。保留时间重复性均在0.14%以下，峰面积重复性均在0.6%以下，重复性较好。以上各项数据结果均满足国家环境保护标准HJ 1153-2020《固定污染源废气 醛酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色谱法》方法中对仪器的要求。