气相色谱对气相甲醛的检测

1前言
甲醛是一种有毒的物质，通常在化工生产及有
机合成的工业排放的污水中，含有这种易挥发的有
害物质。同时，近年来，随着新型室内装修材料、家
具、化纤地毯等消费品的生产和使用，甲醛已经成为
广泛的环境污染物1。能够快速对甲醛的测定，成为
一个对于人们生活相关的课题。常用的有电化学方
法2，光度法3，和气相色谱法4等，这些方法对于液
体中甲醛的含量测定有一定的准确度和灵敏度，对
于气相的甲醛，比如室内气体甲醛含量，汽车尾气中
甲醛含量等的测定一直是检测的难点。本论文，以气
相色谱为仪器，改进其进样装置，在载气上安装具有
定量管的六通进样阀，用标准液体甲醛来标定甲醛
量，能够准确快速地测定甲醛的含量，用氢火焰检测，
检测误差不超过10ppm，检测限为5ppm甲醛气体。
2实验部分
2．1
仪器色谱仪为山东鲁南化工仪器厂生产的
宏图SP一502型气相色谱仪(GC)。
色谱柱为填充物为GDX一403的填充柱，柱长
3m，内径为中6。GDX-403为含氮杂环单体、二乙烯
苯共聚物，乳白色，中等极性。
检测器是根据灵敏度来选择，zui后选择了氢火
焰离子化检测器r丌D)，其主要指标如下：
榆测限： 2x10129／s；
噪 音： ≤l％；
漂 移： ≤3％／h；
程升检测限： 1049／s；
程升漂移： ≤3％／周期；
由上可见其检测限可以达到2)(1伊W§，满足要求。
2．2实验将GC的第二载气管道进气处安装一
个带有标准lml进样管的六通进样阀，选择GC的
载气为氮气，载气(N9压力：0．04MPa；
氢气压力：0．05MPa；
空气压力：0．1MPa；
气化室温度：120。C；
柱温：100。C；
3结果与讨论
3．1
甲醛的标定在固定了色谱条件下，对甲醛进行
标定。选用37％的液体甲醛为标准溶液，用微量注射器
进样，进样量为02HL，由于在氢火焰检测器中，}加与
c魄都没有峰出现，因此进样后出峰如图1所示：
L
o o
1io．n 0‘o n 3‘O．口
㈣n??
图1液体甲醛的GC峰
从图1可见，在178S。1处出现了一个甲醛的
峰，计算其峰面积，来标定1个峰面积代表甲醛的
量，计算如下：
13
万方数据
研究摄眚
0．29L的液体相当于标准状态下的气体甲醛量
为：0．22y．L x10 4mL×1．19／mL
xO．38
xO．0333mol／g×
22-4I／nlolXl03n1L／L=5．675×10气nL
位置为160s～220s的峰面积为：
24x256=6144
所以在固定的色谱条件(载气流速，柱温，汽化
温度等)下，一个峰面积代表在lmL的总气体中甲
醛含量为：
5．675x10—2／6144x106ppm=9．24ppm
因此，当lmL的进样管中的气体进入色谱中，
同样条件下．在同样位置出峰的面积×9．24就是进
样气体中甲醛的浓度值。可见，测定气体甲醛能够
很准确和方便。
3．2应用1：汽车尾气中甲醛的测定为了考察不
同燃料添加剂经过发动机后生成汽车尾气的甲醛
含量．直接把不同的燃料经过发动机后生成的气体
用气体袋取回，在GC上用六通进样阀进样，就能够
检测不同的尾气中甲醛的含量，其中由于尾气中成
分复杂，其一般(；c出峰情况如图2所示：
图2汽车尾气的色谱峰
前面出现大量峰，都是气体成分，而当要计算
甲醛的含量时，直接通过积分得到160。1s-220-1s的
峰面积，然后就可以计算出气体L卜I甲醛的含量，检
测结果如下表1。
表1不同燃料中甲醛含量的测定
燃料配比 柴油柴油+30％乙醇汽油+30％乙醇汽油
里壁宣量，PP里!! !塑 塑
一
型
3．3应用2：光催化剂活性评价在光催化剂中，
往往利用光反应前后气体的浓度变化来表征光催
化剂的效果，例如在TiO：光催化的性能评价中，选
择光降解甲醛的量来评价其活性。由于，反应前后
14
都为气体样品，所以能够用GC来直接测定甲醛的
含量，下面是对2种不同Ti0：光催化剂的评价结
果，如下所示：
反应前，气体是甲醛和空气的混合气体，其GC
峰如图3A所示；
经过*种TiO：光催化剂后，其GC峰如图3B
(L)所示：
经过第二种Ti02光催化剂后，其GC峰如图3B
(2)所示：
I¨e J 8
图3A反应前混合气体的GC峰
图3B(1)反应前混合气体的GC峰
从图中可以明显看出来，*种TiO。的活性不
如第二种TiO：的活性，因为在*种光催化剂上发
生反应后，还有一定量的甲醛出现，同时在后面还
有甲酸的峰出现，在第二种光催化剂上发生反应
后，儿乎没有甲醛和甲酸气体了，全部被降解为水
和二氧化碳(水和二氧化碳都不出峰)。
(下转第12页)
万方数据
研究摄考
因此选择吲哚类GS和4_甲基硫氧丁基GS含量高的
品种，对膳食营养保健有重要的意义。
参考文献
Rosa，E A S．tteaney R K，Fenwick G R，Portas C A
M． Glueosinolates
in
crop plants
Horticultural
reviews，
1997 19：99—215
2
Zhang，Y，Kens]er
T W，Cho C G，Posner G
H．Talalay
P．
Anticarcinogenic
activities of
sulforaphaae
and
strueturallv聊luted ?thetic
norbomvl i80thlocyanatoB
Proc．Natl Acad
Sci．1994，91：3147～3150
3
He，H．Studies
for
growth．adaptation
and identification of
glucosinolates
Oil Chinese Brassicas
Dissertation，
Lehrstuhl fuer
Gemuesebau，
7rechnische Universitaet
Muenchen 1999：56～69
HPLC identification of intact
glucosinolates
in Chinese kale
He
Hongju Song
Shuhui
Wang Wenqi
wu
Xingde
(Beijing Vegetable
Research
Center，Beijing 100089)
Abstract In this
Paper，glucosinolate composition
and content in Chinese kale were studied．Glucosino—
lates could be
separated successfully
in HPLC
system
with
gradient eluents．Diode
array detection(DAD)
spectra
showed that
there was only
one
absorption peak
at 225nm for
aliphatic glucosinlates．However，the
another absorption peak at 280nm was also observed
in indole
glucosinolate．7
kinds of
glucosinolates
were
detected
Chinese
kale．Gluconapin
was the
major gluconapin
representing
about 40％-60％of in the total
amount．The content of 40H
glucobrassiein
and 4ME
glucobrassicin
were the lowest and there were moder-
ate contents
of#ucoraphane，glueobrassicin
and
neoglueobrassicin
in Chinese kale．
Key
words HPLC Chinese
kale Glucosinolates
(上接第14页)
●
‘
V
fmef s
图3B(2)反应前混合气体的GC峰
4结论
以上分析得知，用改进进样系统的色谱，能够简单
快速准确的测定混合气体中甲醛气体的含量，能很好应
用于各个方面中。
参考文献
1
王术皓，杜凌云，张爱梅．分析化学，2000，5：628～630
2黎源倩，牟文萱，分析化学，1993．21∽：804
3 Miksch R R，Antbon D
W，Fanning LZ，Holfowell
C
D，
Hevzan
K，Glanville J，Anal Chem，1981，53：2118
4张索玢，辛长波，王晰．工业水处理，2000，20(10)：27—30
Fast detection of
formaldehyde
in
gases by
GC
Li Wei Zhu
Yongfa
(Department
of
Chemistry，Tsinghua University，Beijing，100084)
Abstract
GC with
injection system improved
and
using N2
as
carrier
gas
and FiD as detector was used to
determinate
formaldehyde．After formaldehyde
was demarcated，the concentration of formaldehde in
gases
carl be
got directly．This way
was used on concentration of
formaldehyed
in auto exhausted
gases
and
photocatalyst
reaction well．The
veracity
was about
lppm
and the lowest detection was about
5ppm．
Key
words
Formaldehyde
GC