广中健检测技术有限公司
摘要：空气中的甲酸、乙酸用硅胶管采集，溶剂解吸后进样，经色谱柱分离，氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰面积定量。
但由于甲酸和乙酸含碳少，在氢焰离子化检测器检测相应值小，必须先在酸性条件下酯化后，才能有比较好的响应，达到好的分离效果，从而达到定量的目的。
关键词：甲酸；乙酸；酯化；解吸
1目的
空气中的甲酸、乙酸用硅胶管采集，溶剂解吸后进样，经色谱柱分离，氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高或峰面积定量。
氢焰离子化检测器对有机化合物具有很高的灵敏度，无机气体、水、四氯化碳等含碳少或不含碳的物质灵敏度低或不响应，甲酸只含有1个碳，乙酸只含有2个碳，在FID上的灵敏度过低，不能通过直接测试甲酸和乙酸。实验室用气相色谱法检测乙酸，按照国家标准上说的条件，用甲酸作为溶剂，但是保留时间比较接近，没办法将二者分开。而甲酸、乙酸在酸性条件下酯化后，响应值变大，且生成的甲酸乙酯和乙酸乙酯能够很好的分离，所以可以作为定量分析的依据。
2仪器、消耗品
（1）硅胶管，溶剂解吸型，内装300mg/150mg硅胶（用于乙酸）,或600mg/200mg浸渍硅胶（用于甲酸）。
（2）溶剂解吸瓶，5mL。
（3）注射器，1mL。
（4）微量注射器，10μL。
（5）气相色谱仪，氢焰离子化检测器。
仪器操作条件:
色谱柱：0.32mm×30m,DF=0.25um，INERTCAPFFAPFAP:硝基对苯二甲酸改性的聚乙二醇
柱温：75℃；
汽化室温度：135℃；
检测室温度：140℃；
气压：0.02MPa。
3试剂
实验用水为蒸馏水。
（1）硫酸，ρ20＝1.84g/mL。
（2）磷酸，ρ25＝1.68g/mL。
（3）浸渍硅胶：将经过常规处理的硅胶于10.6g/L碳酸钠溶液中浸泡30min，倾去溶液，晾干，装管。实验室采购的是装好的浸渍硅胶管。
（4）解吸液：硫酸乙醇溶液。
（5）硫酸溶液，0.9mol/L：取10mL硫酸慢慢加入到190ml水中。
（6）硫酸乙醇溶液：将15mL硫酸慢慢加入到85mL95%（v/v）乙醇中，混匀。
（7）标准储备溶液
甲酸，色谱纯标准；
乙酸，色谱纯标准；
甲酸、乙酸混合标准储备溶液：于5ml容量瓶中准确称取4.82mg甲酸（色谱纯标准）和7.25mg乙酸（色谱纯标准），用硫酸乙醇溶液定容，混匀，得965ug/mL的甲酸、1450ug/mL的乙酸标准贮备液，置于冰箱中保存。临用前，用硫酸乙醇溶液稀释。或使用国家认可的标准溶液。
2分析方法
2.1对照试验：将硅胶管带至现场，除不连接空气采样器采集空气外，其余操作同样品，作为样品的空白对照。
2.2样品处理：将采过样的前后段硅胶分别倒入溶剂解吸瓶中，加入1mL硫酸乙醇溶液，55℃水浴加热1h，封闭后，振摇1min，解吸30min，解吸液供测定。若解吸液中待测物浓度超过测定范围，可用硫酸乙醇溶液稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。
2.3标准曲线的绘制：
甲酸、乙酸混合标准曲线：用硫酸乙醇溶液稀释标准储备溶液，依次配成浓度为0、80、321、965ug/mL的甲酸标准系列和0、121、483、1450ug/mL的乙酸标准系列。
将装有混合标准系列的反应瓶放入55±0.5℃的恒温水浴锅中，加热60min。参照仪器操作条件，将气相色谱仪调节至最佳操作条件，在保温条件下，从反应瓶中抽取0.1uL进样，测定各标准系列。每个浓度重复测定3次。以测得的峰面积均值对甲酸、乙酸浓度(ug/mL)绘制标准曲线。
标准系列的谱图如下：
2.4样品测定：
将采过样的前后段硅胶分别倒入溶剂解吸瓶中，加入1mL硫酸乙醇溶液，55℃水浴加热1h，封闭后，振摇1min，解吸30min。解吸液供测定。若解吸液中待测物浓度超过测定范围，可用硫酸乙醇溶液释后测定，计算时乘以稀释倍数。
测得的样品峰面积值减去空白对照的峰面积值后，由标准曲线得甲酸、乙酸的浓度(ug/mL)。
2.5计算公式
（2）必须测试每批硅胶管的解吸效率。通过试验测得本批次的硅胶管甲酸的解吸效率为82%，浸渍硅胶管乙酸的解吸效率为88%。
（3）实例分析：
现场调查XX电子厂的XX车间清洗岗，发现该岗位的作业人员每天在此岗位接触甲酸和乙酸6小时，采样人员则在此岗位设置了一个长时间的采样，分别用硅胶管和浸渍硅胶管以50mL/min流量采集2h空气样品。环境温度29.3℃，湿度62%，大气压102.1MPa。
实验测得甲酸前段峰面积为40418，后段峰面积为0，甲酸样品空白峰面积为0；乙酸峰面积为43439，后段峰面积为0，乙酸样品空白峰面积为0。
根据线性方程：
甲酸：y=1188.535x+0.000，计算得c1=34.01μg/ml,c2=0
乙酸：y=1113.259x+0.000，计算得c1=39.02μg/ml,c2=0
解吸液体积v=1mL；
根据GBZ159-2004，工作场所空气样品的采样体积，在采样点温度低于5℃和高于35℃、大气压低于98.8kPa和高于103.4kPa时，采样体积与标准采样体积的误差＞5%，不能忽略，应将采样体积换算成标准采样体积。换算公式如下：
算得该岗位的甲酸的长时间接触浓度CTWA=5.18mg/m3；
乙酸的长时间接触浓度CTWA=5.54mg/m3。
根据GBZ2.1-2007，查得甲酸的PC-TWA=10mg/m3，乙酸的PC-TWA=10mg/m3，可以得出结论该岗位的甲酸和乙酸均未超出职业卫生接触限值，符合职业卫生要求。
3参考标准
（1）GBZ／T160.59-2004《工作场所空气有毒物质测定羧酸类化合物》
（2）GBZ159-2004工作场所空气中有害物质监测的采样规范
（3）GBZ2.1-2007工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素
4相应记录
气相色谱仪检测记录（溶剂解吸）
5结束语
通过试验发现甲酸、乙酸在酸性条件下酯化后，相应值变大，且生成的甲酸乙酯和乙酸乙酯能够很好的分离，可以作为定性和定量分析的依据。
参考文献
[1]国家职业卫生标准
[2]中国工业医学杂志2015年4月第18卷第2期