背景技術(shù)
N-乙基嗎啉(C6H13ON)是一種易揮發(fā)、有腐蝕性、有氨的氣味、微毒的透明液體,沸點(diǎn)為138~139℃(763 mmHg),密度為0.916 6(20 ℃),蒸氣壓為6.1 mmHg(20℃),相對(duì)分子質(zhì)量為115.18,易溶于乙醇、醚、苯有機(jī)溶劑,作為染料、藥物、橡膠硫化劑的中間體,聚氨酯生產(chǎn)中的催化劑。N-乙基嗎啉的生產(chǎn)方法有由嗎啉與鹵代乙烷合成;N-乙基二乙醇胺脫水環(huán)化;2-氯代烷基醚與過(guò)量的乙胺反應(yīng)制得。美國(guó)專(zhuān)利報(bào)道嗎啉與乙醇在Ni-Cu-Cr催化劑上進(jìn)行反應(yīng),嗎啉轉(zhuǎn)化率68.3%,N-乙基嗎啉選擇性98%。
N-乙基嗎啉主要經(jīng)呼吸道進(jìn)入機(jī)體,對(duì)黏膜、上呼吸道有強(qiáng)烈的刺激性,吸入后可引起支氣管痙攣、炎癥、水腫、化學(xué)性肺炎或肺水腫,另外N-乙基嗎啉對(duì)眼和皮膚也有刺激性。N-乙基嗎啉已被列入新的工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值的國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定工作場(chǎng)所空氣中N-乙基嗎啉的長(zhǎng)時(shí)間接觸容許濃度(PC-TWA,8h)為25mg/m3,短時(shí)間接觸容許濃度(PC-STEL,15min)為50 mg/m3。目前國(guó)際上工作場(chǎng)所空氣中N-乙基嗎啉的檢測(cè)方法主要有氣相色譜方法。我國(guó)還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的檢測(cè)方法,建立工作場(chǎng)所空氣中N-乙基嗎啉的氣相色譜測(cè)定法很有意義。
檢測(cè)方法
1、色譜條件
進(jìn)樣口溫度:250℃(不分流);柱溫:初始50℃,平衡時(shí)間1min,程序升溫10℃/min,升至180℃;FID:300℃。色譜柱為HP-5毛細(xì)管柱(30m×0.32mm,0.2μm)。氫氣流量為30ml/min,空氣流量為350ml/min,柱流量(N2)為1.0ml/min。
2、線性范圍
將N-乙基嗎啉配制成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列,在選定的實(shí)驗(yàn)條件下分別測(cè)定其峰面積,該方法N-乙基嗎啉在0.025~20mg/ml之間呈線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為 0.9998。工作場(chǎng)所空氣中 N-乙基嗎啉的監(jiān)測(cè)測(cè)定范圍為0.025~5.0 mg/ml, 回歸方程:y=114.989+7 769.963x, r=0.9999。
3、精密度實(shí)驗(yàn)
在上述所測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍內(nèi),選擇低、中、高三種不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液在相同條件下連續(xù) 6d 重復(fù)測(cè)定其峰面積,每種濃度做6個(gè)平行樣,以測(cè)定日間精密度,結(jié)果3種濃度測(cè)定的結(jié)果重現(xiàn)性較好, 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.2%~3.9%。符合《車(chē)間空氣監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)方法研究規(guī)范》的要求。
4、準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)
采集空氣樣品并經(jīng)過(guò)前處理,測(cè)定N-乙基嗎啉濃度,然后再取18份該樣品液并分別加入低、中兩種不同濃度的N-乙基嗎啉標(biāo)準(zhǔn)液,計(jì)算加標(biāo)回收率。加標(biāo)值為0.30mg/ml 時(shí),N-乙基嗎啉的加標(biāo)回收率為102.43%;加標(biāo)值為1.5mg/ml 時(shí),加標(biāo)回收率為101.00%。
5、檢出限、定量下限和最低檢出濃度
檢出限:連續(xù)測(cè)定 8 次接近儀器噪聲的低濃度 N-乙基嗎啉溶液。根據(jù) 8 次測(cè)定值的標(biāo)準(zhǔn)差(Sb)、標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率(S)計(jì)算檢出限(3×Sb/S)。檢出限為 0.294 μg/ml。
定量下限:連續(xù)測(cè)定 8 次接近儀器噪聲的低濃度(0.30mg/ml)N-乙基嗎啉溶液,按5倍測(cè)定值的標(biāo)準(zhǔn)差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率計(jì)算定量下限。定量下限為0.49 μg/ml。
最低檢出濃度:以100ml/min 流量采集15min,用定量下限計(jì)算最低檢出濃度,最低檢出濃度為0.327mg/m3。
6、穿透容量實(shí)驗(yàn)
在室溫、相對(duì)濕度≥80%的條件下,配制濃度為容許濃度2倍以上的實(shí)驗(yàn)室模擬氣體,用硅膠采樣管在100ml/min流量采樣,采樣后把硅膠采樣管兩端用塑料帽蓋緊,放置過(guò)夜。將硅膠管前后兩段分別洗脫,后段的待測(cè)物的量>前段的 5%時(shí),可將前段待測(cè)物的量做為穿透容量,該條件下穿透容量為14.37mg N-乙基嗎啉(100 mg 硅膠)。在濃度為容許濃度4倍環(huán)境中采樣6h,后段的待測(cè)物的量<前段的5%,符合《車(chē)間空氣監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)方法研究規(guī)范》的要求。
7、 解吸效率實(shí)驗(yàn)
取18支硅膠管,分為3組,每組6支,分別加入低、中、高三種濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,放置過(guò)夜用1ml乙醇解吸并測(cè)定每支管的待測(cè)物量。結(jié)果表明低濃度的解吸效率平均值為98.73%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.67%;中濃度的解吸效率平均值為97.10%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.89%;高濃度的解吸效率平均值為96.08%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.68%。
8、穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,加到30個(gè)硅膠采樣管中,加入量為1.2mg,在室溫下放置,分別在1、3、5、7d各測(cè)定6個(gè)樣品,計(jì)算下降率[下降率(%)=(當(dāng)天測(cè)定值-保存天測(cè)定值)/當(dāng)天測(cè)定值×100%]。測(cè)定結(jié)果表明,第1、3、5、7天測(cè)定的樣品處理液N-乙基嗎啉含量下降率均<10%,采集樣品的待測(cè)物濃度在7d下降率≤10%,該樣品至少可保存7d,符合《車(chē)間空氣監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)方法研究規(guī)范》的要求。
9、干擾實(shí)驗(yàn)
N-乙基嗎啉是以嗎啉為原料,乙醇為烷化劑,金屬氧化物為催化劑在反應(yīng)器中合成的。生產(chǎn)車(chē)間空氣中含有嗎啉和乙醇。生產(chǎn)聚氨酯空氣中有二氯甲烷。HP-5毛細(xì)管柱可將上述物質(zhì)分離,其中N-乙基嗎啉保留時(shí)間為4.3min,二氯甲烷沒(méi)有出峰。

參考文獻(xiàn)
[1]李清釗,王桂芳,鐘亞莉,等. 工作場(chǎng)所空氣中N-乙基嗎啉的氣相色譜測(cè)定法[J]. 環(huán)境與健康雜志,2009,26(6):536-538.