一、目的和要求

(1) 了解大气气溶胶特征有机污染物分析的前处理方法。

(2) 学习用气相色谱法定量分析正构烷烃的基本操作。

二、原理

较高相对分子质量的正构烷烃广泛分布于气溶胶颗粒物中。颗粒物中正构烷烃的组成、含量、分布与污染源有很强的相关性，因此对颗粒物中正构烷烃的研究有利于颗粒物来源的判别。随着相对分子质量的增大，正构烷烃的麻醉性增强，当碳数大于16时，随碳数的进一步增加，正构烷烃不但能损伤皮肤，甚至有引发皮肤癌的危险。所以院气溶胶中正构烷烃的特征，不但具有理论意义，而且对人体健康具有重要的实际意义。

本方法用二氯甲烷对颗粒物直径低于l0μm (PM10）与直径低于2. 5μm(PM2. 5颗粒物样品进行超声波振荡萃取，通过填充硅胶的层析柱对抽提物进行分离纯化，得到正构烷烃、多环芳烃、脂类和极性组分，对其中的正构烷烃组分以六甲基苯为内标化合物、C16-C44 12种偶数碳正构烷烃混标为标准化合物，用气相色谱一火焰离子化检测器（GC-FID）进行定性、定量分析。

三、仪器与试剂

(1) Agilent 6890气相色谱仪。具有FID和自动进样器。

(2）超声振荡器。

(3）减压旋转蒸发器。

(4）中流量采样器。

(5) 8cm超细玻璃纤维滤膜。

(6) 500mL棕色广口瓶。

(7) 500mL,5OmL梨形瓶。

(8)棕色碱式滴定管（内径lcm)。

(9)不锈钢镊子、剪刀。需用丙酮浸泡，待丙酮挥发干后使用。

(10）定性滤纸。

(11) 100-200目色谱层析用硅胶。用二氯甲烷超声萃取去除杂质，并于150℃活化8h后置于干燥器中保存待用。

(12）脱脂棉。用二氯甲烷超声萃取去除杂质，于室温下将溶剂挥发干后，置于干燥器中保存待用。

(13）二氯甲烷（进口色谱级试剂）。

(14）正己烷（进口色谱级试剂）。

(15）丙酮（进口色谱级试剂）。

(16）甲醇（进口色谱级试剂）。

(17）高纯氮气（99. 999％)。

(18) C16-C44 12种偶数碳正构烷烃混标为标准化合物。

(19）六甲基苯（色谱纯）。

四、实验步骤

1．采样

见实验25“总悬浮颗粒物的测定”中采样方法。

2．样品的前处理

1) 样品的萃取

将采集有颗粒物的滤膜（200mm×250mm)剪碎后放入500mL棕色广口瓶中，加入70mL二氯甲烷，放置一夜。超声波振荡萃取3次（30min/次），每次更换新鲜溶剂。合并萃取液，用定性滤纸过滤至500mL梨形瓶中。

注意：在超声萃取过程中，为减少二氯甲烷的挥发和待测组分的损失，需要在超声仪中加入一定量的冰水，以降低水温。

2) 样品的浓缩

在水浴温度≤35℃条件下，将上述500mL梨形瓶在减压旋转蒸发器上浓缩至10mL左右。然后，转移至50mL梨形瓶中，用一洁净的吸管吸取少量二氯甲烷，荡洗瓶壁3次，荡洗液并入50mL梨形瓶中，在旋转蒸发器上继续浓缩至1mL左右。

3) 样品的层析

取l0g活化硅胶，装入内径l cm的棕色碱式滴定管中（除去滴定头），下端填充少许脱脂棉；压实后，用40mL正己烷淋洗层析柱。淋洗液需加压过柱，以除去柱内璧气。待整个硅胶柱均匀透明后，即可进行样品的层析。

用一洁净的吸管吸取样品浓缩液，滴加至层析柱顶。待样品即将全部渗透入柱时，分别用30mL正己烷、30mL正己烷-二氯甲烷（6 : 4) , 30mL正己烷一丙酮(9：1)和30mL甲醇依次淋洗层析柱，分别得烷烃、多环芳烃、脂类和极性组分。洗脱液分别收集在50mL梨形瓶中。

将上述洗脱液在旋转蒸发器上浓缩至1mL左右，然后转移至样品管中，密封、避光、低温保存，待分析。

3．正构烷烃组分的定量分析

1) 标准曲线的绘制

将色谱标样配制成适当的5个浓度系列，分别加入等体积的六甲基苯内标溶液（二氯甲烷为溶剂）。

将标样系列转移到自动进样器小瓶，旋紧盖子，按自动序列分析表中设置的编号放入自动进样器中，在GC-FID上分析。每个浓度分析3次，取平均值。

2) 样品的测定

用缓流氮气将样品吹至稍小于1mL，加入与标样相同体积的六甲基苯内标溶液，然后定容至1mL。

样品加标定容后，转移到自动进样器小瓶中，旋紧瓶盖，按自动序列分析表中设置的编号放入自动进样器中，然后用GC-FID进行分析，每个样品分析1次。

五、数据处理

1．标准曲线

以标样与内标的响应面积比对标样与内标的浓度比作标准工作曲线：

As/Ais=m(cs/cis)+b

式中：As——标样响应面积；

Ais——内标响应面积；

cs——标样浓度；

cis——内标浓度；

m——斜率；

b——截距。

2．组分含量计算

(1) n-C16、n-C18、n-C20、n-C22、n-C24、n-C26、n-C28、n-C30、n-C32的含量计算：

c= [(A/Ais-b) ×cis×l]/(m×R×V)×1000

式中：c——组分浓度，ng/m3；

A——组分响应面积，m2；

R——组分平均回收率，％；

V——采样体积，m3；

l ——样品浓缩至最后的体积，mL。

(2) n-C117、 n-C19、n-C21、n-C23、n-C25、 n-C27 、 n-C29 、n-C31的含量计算：按上述公式，以相邻两个偶数碳正构烷烃的响应因子分别计算，然后取平均值。

(3) n-C13、n-C14、n-C15的含量计算：按上述公式，以n-C16的响应因子计算。

(4）正构烷烃标样图谱和样品谱图如图2-28-1和图2-28-2所示。

六、注意事项

(1) 本方法采用的正构烷烃标准化合物仅含有C16一C4412种偶数碳正构烷烃，对标样中没有的正构烷烃样品的定量，采用相邻偶数碳正构烷烃响应因子平均值代替。

(2) C16以下的正构烷烃定量时采用么。的响应因子，由于低碳数烷烃的响应因子变化较小，对分析结果的准确性影响不大。

(3) 选用六甲基苯作为内标，一是六甲基苯的保留时间比较合适，不对待侧物产生干扰；二是环境中六甲基苯的含量很低，而且通过硅胶柱层析分离得到的正构烷烃组分中不会含有六甲基苯；三是六甲基苯的色谱响应和待测烷烃的色谱响应很接近。