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氣相色譜對(duì)氣相甲醛的快速測(cè)定
(清華大學(xué)化學(xué)系1 00089北京)
摘要應(yīng)用氣相色譜儀，以N2氣為載氣，以氫火焰為檢測(cè)器，并改進(jìn)進(jìn)樣系統(tǒng)來測(cè)定
氣體甲醛含量。通過標(biāo)定甲醛，可以直接得到混舍氣體中氣體甲醛濃度。這種方法應(yīng)用與
光催化甲醛濃度的測(cè)定和汽車尾氣中甲醛濃度測(cè)定取得了很好的效果，其準(zhǔn)確度可以達(dá)
到Ippm，zui低能夠檢測(cè)5ppm的甲醛氣體。
關(guān)鍵詞甲醛氣相色譜(Go)
1前言
甲醛是一種有毒的物質(zhì)，通常在化工生產(chǎn)及有
機(jī)合成的工業(yè)排放的污水中，含有這種易揮發(fā)的有
害物質(zhì)。同時(shí)，近年來，隨著新型室內(nèi)裝修材料、家
具、化纖地毯等消費(fèi)品的生產(chǎn)和使用，甲醛已經(jīng)成為
廣泛的環(huán)境污染物1。能夠快速對(duì)甲醛的測(cè)定，成為
一個(gè)對(duì)于人們生活相關(guān)的課題。常用的有電化學(xué)方
法2，光度法3，和氣相色譜法4等，這些方法對(duì)于液
體中甲醛的含量測(cè)定有一定的準(zhǔn)確度和靈敏度，對(duì)
于氣相的甲醛，比如室內(nèi)氣體甲醛含量，汽車尾氣中
甲醛含量等的測(cè)定一直是檢測(cè)的難點(diǎn)。本論文，以氣
相色譜為儀器，改進(jìn)其進(jìn)樣裝置，在載氣上安裝具有
定量管的六通進(jìn)樣閥，用標(biāo)準(zhǔn)液體甲醛來標(biāo)定甲醛
量，能夠準(zhǔn)確快速地測(cè)定甲醛的含量，用氫火焰檢測(cè)，
檢測(cè)誤差不超過10ppm，檢測(cè)限為5ppm甲醛氣體。
2實(shí)驗(yàn)部分
2．1
儀器色譜儀為北京科益恒達(dá)科技有限公司儀器廠生產(chǎn)的
宏圖SP一5680型氣相色譜儀。
色譜柱為填充物為GDX一403的填充柱，柱長(zhǎng)
3m，內(nèi)徑為中6。GDX-403為含氮雜環(huán)單體、二乙烯
苯共聚物，乳白色，中等極性。
檢測(cè)器是根據(jù)靈敏度來選擇，zui后選擇了氫火
焰離子化檢測(cè)器r丌D)，其主要指標(biāo)如下：
榆測(cè)限： 2x10129／s；
噪 音： ≤l％；
漂 移： ≤3％／h；
程升檢測(cè)限： 1049／s；
程升漂移： ≤3％／周期；
由上可見其檢測(cè)限可以達(dá)到2)(1伊W§，滿足要求。
2．2實(shí)驗(yàn)將GC的第二載氣管道進(jìn)氣處安裝一
個(gè)帶有標(biāo)準(zhǔn)lml進(jìn)樣管的六通進(jìn)樣閥，選擇GC的
載氣為氮?dú)?，載氣(N9壓力：0．04MPa；
氫氣壓力：0．05MPa；
空氣壓力：0．1MPa；
氣化室溫度：120。C；
柱溫：100。C；
3結(jié)果與討論
3．1
甲醛的標(biāo)定在固定了色譜條件下，對(duì)甲醛進(jìn)行
標(biāo)定。選用37％的液體甲醛為標(biāo)準(zhǔn)溶液，用微量注射器
進(jìn)樣，進(jìn)樣量為02HL，由于在氫火焰檢測(cè)器中，}加與
c魄都沒有峰出現(xiàn)，因此進(jìn)樣后出峰如圖1所示：
L
o o
1io．n 0‘o n 3‘O．口
㈣n??
圖1液體甲醛的GC峰
從圖1可見，在178S。1處出現(xiàn)了一個(gè)甲醛的
峰，計(jì)算其峰面積，來標(biāo)定1個(gè)峰面積代表甲醛的
量，計(jì)算如下：
13
萬方數(shù)據(jù)
研究攝眚
0．29L的液體相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體甲醛量
為：0．22y．L x10 4mL×1．19／mL
xO．38
xO．0333mol／g×
22-4I／nlolXl03n1L／L=5．675×10氣nL
位置為160s～220s的峰面積為：
24x256=6144
所以在固定的色譜條件(載氣流速，柱溫，汽化
溫度等)下，一個(gè)峰面積代表在lmL的總氣體中甲
醛含量為：
5．675x10—2／6144x106ppm=9．24ppm
因此，當(dāng)lmL的進(jìn)樣管中的氣體進(jìn)入色譜中，
同樣條件下．在同樣位置出峰的面積×9．24就是進(jìn)
樣氣體中甲醛的濃度值?？梢姡瑴y(cè)定氣體甲醛能夠
很準(zhǔn)確和方便。
3．2應(yīng)用1：汽車尾氣中甲醛的測(cè)定為了考察不
同燃料添加劑經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)后生成汽車尾氣的甲醛
含量．直接把不同的燃料經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)后生成的氣體
用氣體袋取回，在GC上用六通進(jìn)樣閥進(jìn)樣，就能夠
檢測(cè)不同的尾氣中甲醛的含量，其中由于尾氣中成
分復(fù)雜，其一般(；c出峰情況如圖2所示：
圖2汽車尾氣的色譜峰
前面出現(xiàn)大量峰，都是氣體成分，而當(dāng)要計(jì)算
甲醛的含量時(shí)，直接通過積分得到160。1s-220-1s的
峰面積，然后就可以計(jì)算出氣體L卜I甲醛的含量，檢
測(cè)結(jié)果如下表1。
表1不同燃料中甲醛含量的測(cè)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應(yīng)用2：光催化劑活性評(píng)價(jià)在光催化劑中，
往往利用光反應(yīng)前后氣體的濃度變化來表征光催
化劑的效果，例如在TiO：光催化的性能評(píng)價(jià)中，選
擇光降解甲醛的量來評(píng)價(jià)其活性。由于，反應(yīng)前后
14
都為氣體樣品，所以能夠用GC來直接測(cè)定甲醛的
含量，下面是對(duì)2種不同Ti0：光催化劑的評(píng)價(jià)結(jié)
果，如下所示：
反應(yīng)前，氣體是甲醛和空氣的混合氣體，其GC
峰如圖3A所示；
經(jīng)過*種TiO：光催化劑后，其GC峰如圖3B
(L)所示：
經(jīng)過第二種Ti02光催化劑后，其GC峰如圖3B
(2)所示：
I¨e J 8
圖3A反應(yīng)前混合氣體的GC峰
圖3B(1)反應(yīng)前混合氣體的GC峰
從圖中可以明顯看出來，*種TiO。的活性不
如第二種TiO：的活性，因?yàn)樵?種光催化劑上發(fā)
生反應(yīng)后，還有一定量的甲醛出現(xiàn)，同時(shí)在后面還
有甲酸的峰出現(xiàn)，在第二種光催化劑上發(fā)生反應(yīng)
后，兒乎沒有甲醛和甲酸氣體了，全部被降解為水
和二氧化碳(水和二氧化碳都不出峰)。
(下轉(zhuǎn)第12頁)
萬方數(shù)據(jù)
研究攝考
因此選擇吲哚類GS和4_甲基硫氧丁基GS含量高的
品種，對(duì)膳食營養(yǎng)保健有重要的意義。
參考文獻(xiàn)
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and identification of
glucosinolates
Oil Chinese Brassicas
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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頁)
●
‘
V
fmef s
圖3B(2)反應(yīng)前混合氣體的GC峰
4結(jié)論
以上分析得知，用改進(jìn)進(jìn)樣系統(tǒng)的色譜，能夠簡(jiǎn)單
快速準(zhǔn)確的測(cè)定混合氣體中甲醛氣體的含量，能很好應(yīng)
用于各個(gè)方面中。
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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