[PDF] HJ 1154-2020 - 中国标准 英文版
| 标准号码 | 美元 | 购买PDF | 工期 | 标准名称(英文版) |
| HJ 1154-2020 | 369 | HJ 1154-2020 | <=4 | 环境空气 醛、酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色谱法 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | HJ 1154-2020 (HJ1154-2020) |
| 中文名称 | 环境空气 醛、酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色谱法 |
| 英文名称 | (Ambient air Determination of aldehydes and ketones solution absorption-high performance liquid chromatography) |
| 行业 | 环保行业标准 |
| 中标分类 | Z15 |
| 字数估计 | 16,164 |
| 发布日期 | 2020-12-14 |
| 实施日期 | 2021-03-15 |
| 标准依据 | 生态环境部公告2020年第63号 |
| 发布机构 | 生态环境部 |
HJ 1154-2020: 环境空气 醛、酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色谱法
HJ 1154-2020 英文名称: (Ambient air Determination of aldehydes and ketones solution absorption-high performance liquid chromatography)
中华人民共和国国家环境保护标准
环境空气 醛、酮类化合物的测定
溶液吸收-高效液相色谱法
生 态 环 境 部 发 布
1 适用范围
本标准规定了测定环境空气和无组织排放监控点空气中醛、酮类化合物的高效液相色谱
法。
本标准适用于环境空气和无组织排放监控点空气中甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、丙醛、
丁烯醛、2-丁酮、正丁醛、苯甲醛、异戊醛、正戊醛、正己醛、邻甲基苯甲醛、间甲基苯甲
醛、对甲基苯甲醛和 2,5-二甲基苯甲醛共 16 种醛、酮类化合物的测定。
当试样定容体积 2.0 ml，进样量 10 μl 时，醛、酮类化合物的最低检出量为 0.024 µg～0.060 µg，
当采样体积为 20 L（标准状态下）时，方法的检出限为 0.002 mg/m3～0.003 mg/m3，测定下限
为 0.008 mg/m3～0.012 mg/m3。详见附录 A。
2 规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本
标准。
HJ/T 55 大气污染物无组织排放监测技术导则
HJ 194 环境空气质量手工监测技术规范
3 方法原理
环境空气和无组织排放监控点空气中的醛、酮类化合物在酸性介质中与吸收液中的 2,4-
二硝基苯肼（DNPH）发生衍生化反应，生成 2,4-二硝基苯腙类化合物，用二氯甲烷-正己烷
混合溶液或二氯甲烷萃取、浓缩后，更换溶剂为乙腈，经高效液相色谱分离，紫外或二极管
阵列检测器检测。根据保留时间定性，外标法定量。
4 干扰和消除
具有相同保留时间且在 360 nm 处有吸收的其他有机化合物会干扰测定，可以通过改变
流动相组成等方式改善分离条件，避免干扰。
5 试剂和材料
除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水为新制备的超纯水。
5.1 乙腈（CH3CN）：高效液相色谱纯。
5.2 二氯甲烷（CH2Cl2）：高效液相色谱纯。
5.3 正己烷（C6H14）：高效液相色谱纯。
5.4 盐酸（HCl）：ρ=1.19 g/ml，优级纯。
5.5 2,4-二硝基苯肼（DNPH）：w≥98.0%。
5.6 丙烯醛(C3H4O)：w≥98.0%。
5.7 丁烯醛(C4H6O)：w≥98.0%。
5.8 二氯甲烷-正己烷混合溶液：3+7，临用现配。
5.9 无水硫酸钠（Na2SO4）：在 450℃下烘烤 4 h，冷却，于磨口玻璃瓶中密封保存。
5.10 醛、酮类-DNPH 衍生物标准贮备液：ρ=100 µg/ml（以醛、酮类化合物计）。
直接购买市售有证的醛、酮类-DNPH 衍生物标准溶液，溶剂为乙腈，质量浓度以醛、
酮类化合物计。参考标准溶液证书进行保存，开封后于 4℃以下密闭、避光冷藏，可保存 2
个月。
5.11 醛、酮类-DNPH 衍生物标准使用液：ρ=10.0 μg/ml（以醛、酮类化合物计）。
移取 1.00 ml 醛、酮类-DNPH 衍生物标准贮备液（5.10）于 10 ml 容量瓶中，用乙腈（5.1）
稀释并定容至标线，混匀。于 4℃以下密闭、避光冷藏，可保存 2 个月。
5.12 醛、酮类化合物标准贮备液：ρ=1000 μg/ml。
直接购买市售有证的醛、酮类化合物标准溶液，溶剂为乙腈。参考标准溶液证书进行保
存，开封后于 4℃以下密闭、避光冷藏，可保存两周。
5.13 醛、酮类化合物标准使用液：ρ=100 μg/ml。
移取 1.00 ml 醛、酮类化合物标准贮备液（5.12）于 10 ml 容量瓶中，用乙腈（5.1）稀
释并定容至标线，混匀。于 4℃以下密闭、避光冷藏，可保存两周。
5.14 丙烯醛标准贮备液：ρ≈1000 μg/ml。
称取丙烯醛（5.6）0.100 g，于 100 ml 容量瓶中，用乙腈（5.1）溶解并定容至标线，混
匀。于 4℃以下密闭、避光冷藏，可保存 1 个月。
5.15 丁烯醛标准贮备液：ρ≈1000 μg/ml。
称取丁烯醛（5.7）0.100 g，于 100 ml 容量瓶中，用乙腈（5.1）溶解并定容至标线，混
匀。于 4℃以下密闭、避光冷藏，可保存 1 个月。
5.16 丙烯醛和丁烯醛标准使用液：ρ≈100 μg/ml。
移取 1.00 ml 丙烯醛标准贮备液（5.14）、丁烯醛标准贮备液（5.15）于 10 ml 容量瓶中，
用乙腈（5.1）稀释并定容至标线，混匀。于 4℃以下密闭、避光冷藏，可保存 1 个月。
5.17 DNPH 饱和吸收液
称取 DNPH（5.5）4.0 g 于棕色试剂瓶中，加入 180 ml 盐酸（5.4），再加入 820 ml 水，
超声 30 min。形成饱和溶液，过滤。
将过滤后的 DNPH 饱和溶液转移至 2 L 分液漏斗中，加入 60 ml 的二氯甲烷（5.2），
萃取 3 min（注意放气），静置，待分层后，弃去下层有机相，再重复上述操作，萃取一次。
最后用 60 ml 正己烷（5.3）萃取，当有机相与 DNPH 溶液分层后，将下层的 DNPH 溶液转
移至经乙腈冲洗并干燥的棕色试剂瓶中，密封，于装有活性炭的干燥器内保存。
注：每批 DNPH 饱和溶液应在采样前 48 h 内准备和纯化。纯化后空白应满足 11.1 的要求。
5.18 高纯氮气：纯度≥99.999%。
5.19 滤膜：0.45 μm 聚四氟乙烯滤膜。
6 仪器和设备
6.1 高效液相色谱仪：具有紫外或二极管阵列检测器和梯度洗脱功能。
6.2 色谱柱：C18柱，4.60 mm×250 mm×5.0 μm，pH 范围：2～11，填料为十八烷基硅烷
键合硅胶（ODS）的双封端反相色谱柱或其他性能相近的色谱柱。
6.3 空气采样器：采样流量 0.1 L/min～1.0 L/min。
6.4 棕色多孔玻板吸收瓶：25 ml。
6.5 棕色气泡吸收瓶：25 ml。
6.6 浓缩装置：旋转蒸发装置或氮吹浓缩仪等性能相当的设备。
6.7 分液漏斗：2 L 和 125 ml，聚四氟乙烯活塞。
6.8 棕色试剂瓶：1 L。
6.9 超声波清洗器。
6.10 一般实验室常用仪器和设备。
7 样品
7.1 样品采集
7.1.1 环境空气和无组织排放监控点空气样品
环境空气采样点位的布设及采样符合 HJ 194 的要求，无组织排放监控点的布设及采样
符合 HJ/T 55 中的相关规定。
按照图 1 将装有 20 ml DNPH 饱和吸收液（5.17）的棕色多孔玻板吸收瓶（6.4）和分别
装有 20 ml、10 ml 吸收液（5.17）的棕色气泡吸收瓶（6.5）串联到空气采样器（6.3）。以
0.3 L/min～0.5 L/min 的流量，连续采样 1 h，如果浓度偏低可适当延长采样时间，但总采样
量不超过 80 L。采样时如果温度低于 4℃，吸收瓶应放在恒温箱中。
采样后，立即取下吸收瓶，用密封帽密封，避光保存。
1-棕色多孔玻板吸收瓶；2-棕色气泡吸收瓶；3-硅胶；4-流量调节装置；5-空气采样器。
图 1 环境空气和无组织排放监控点空气采样系统组成示意图
7.1.2 运输空白样品
将同批采样的三支分别装有 20 ml DNPH 饱和吸收液（5.17）的棕色多孔玻板吸收瓶
（6.4）、20 ml 和 10 ml 吸收液（5.17）的棕色气泡吸收瓶（6.5）带到采样现场但不进行样
品采集，随样品一同运回实验室，作为运输空白样品。
7.2 样品保存
样品应于 4℃以下密封避光冷藏保存，样品采集后 3 日内完成试样的制备，制备好的
试样在 3 日内完成分析。
7.3 试样的制备
将吸收瓶中的样品转移至 125 ml 分液漏斗（6.7）中，用少量二氯甲烷（5.2）清洗吸收
瓶 2 次，清洗液一并转移至分液漏斗，加入 10 ml 二氯甲烷（5.2）或二氯甲烷-正己烷混合
溶液（5.8），振摇 3 min，静置分层，收集有机相于 150 ml 三角瓶中。再用 10 ml 二氯甲烷
（5.2）或二氯甲烷-正己烷混合溶液（5.8），重复萃取水相 2 次，合并有机相，加入无水硫
酸钠（5.9）至硫酸钠颗粒可自由流动。放置 30 min，脱水干燥。
将样品提取液转移至浓缩装置（6.6）中，于 45℃以下浓缩至近干，更换溶剂为乙腈（5.1），
并用乙腈定容至 2.0 ml，充分混合后，经滤膜（5.19）过滤至样品瓶中待测。如果测定浓度
过高，可以适当加以稀释。
注：样品采集后放置时间较长或 DNPH 对测定影响较大时，采用二氯甲烷-正己烷混合溶液萃取样品。
7.4 空白试样的制备
7.4.1 运输空白试样
运输空白（7.1.2）按照试样的制备（7.3）制备运输空白试样。
7.4.2 实验室空白试样
同批采样的吸收液按照试样的制备（7.3）制备实验室空白试样。
8 分析步骤
8.1 仪器参考条件
柱温箱温度：35℃；进样体积：10 μl；紫外检测器波长：360 nm。
梯度洗脱程序见表 1，流动相 A：乙腈，流动相 B：水，流动相 C：甲醇。
8.2 校准
取一定量醛、酮类-DNPH 衍生物标准使用液（5.11）于乙腈中，用乙腈（5.1）稀释，
配制浓度（以醛、酮类化合物计）分别为 0.10 µg/ml、0.20 µg/ml、0.50 µg/ml、1.00 µg/ml、
2.00 µg/ml 和 4.00 µg/ml 的标准系列溶液。由低浓度至高浓度注入高效液相色谱仪，按仪器
参考条件（8.1）进行测定，得到不同浓度目标化合物的色谱图，记录保留时间和峰面积。
以醛、酮类化合物浓度为横坐标，对应化合物的峰面积为纵坐标建立标准曲线。16 种醛、
酮类-DNPH 衍生物的标准色谱图见图 2。
8.3 试样测定
按照与标准曲线建立相同的仪器参考条件（8.1）进行试样的测定，记录目标化合物的
峰面积和保留时间。
1-甲醛-DNPH；2-乙醛-DNPH；3-丙烯醛-DNPH；4-丙酮-DNPH；5-丙醛-DNPH；6-丁烯醛-DNPH；
7-正丁醛-DNPH；8-2-丁酮-DNPH；9-苯甲醛-DNPH；10-异戊醛-DNPH；11-正戊醛-DNPH；12-邻
甲基苯甲醛-DNPH；13-间甲基苯甲醛-DNPH；14-对甲基苯甲醛-DNPH；15-正己醛-DNPH；16-2,5-
二甲基苯甲醛-DNPH。
图 2 16 种醛、酮类-DNPH 衍生物的标准色谱图
8.4 空白试验
按照与试样测定（8.3）相同的仪器条件进行运输空白试样（7.4.1）和实验室空白试样
（7.4.2）的测定。
9 结果计算与表示
9.1 定性分析
9.1.1 根据保留时间、样品的紫外光谱和标准溶液的紫外谱图比较进行定性。
注：丙烯醛在 DNPH 饱和吸收液（5.17）中衍生化生成丙烯醛腙及其聚合物，在色谱图中出现双峰，
需使用丙烯醛标准使用液制备丙烯醛腙及其聚合物进行定性。丁烯醛在 DNPH 饱和吸收液（5.17）
中衍生化也会生成丁烯醛腙及其聚合物，在乙腈-水二元体系条件下的色谱图中出现双峰，需使用
丁烯醛标准使用液制备丁烯醛腙及其聚合物进行定性。
9.1.2 丙烯醛和丁烯醛的定性
在 125 ml 分液漏斗中，加入 50.0 ml DNPH 饱和吸收液（5.17），再加入 40 μl 丙烯醛
和丁烯醛标准使用液（5.16），按照试样的制备（7.3）相同的操作步骤进行试样制备。按仪
器参考条件（8.1）进行分析，记录丙烯醛腙聚合物和丁烯醛腙聚合物的保留时间，用于定
性。
丙烯醛腙及其聚合物的色谱图见图 3。丁烯醛腙及其聚合物的色谱图见图 C.2。
1-甲醛-DNPH；2-乙醛-DNPH；3-丙烯醛-DNPH；4-丙酮-DNPH；5-丙醛-DNPH；3’-丙烯醛-DNPH
聚合物；6-丁烯醛-DNPH；7-正丁醛-DNPH；8- 2-丁酮-DNPH；9-苯甲醛-DNPH；10-异戊醛-DNPH；
11-正戊醛-DNPH；12-邻甲基苯甲醛-DNPH；13-间甲基苯甲醛-DNPH；14-对甲基苯甲醛-DNPH；15-
正己醛-DNPH；16-2,5-二甲基苯甲醛-DNPH。
图 3 醛、酮类化合物标准溶液成腙反应后的标准色谱图
9.2 定量分析
根据化合物的峰面积，采用外标法定量。样品中丙烯醛和丁烯醛以其腙及腙聚合物的双
峰面积之和代入标准曲线进行定量。
9.4 结果表示
测定结果的小数点后保留位数与检出限一致，且最多保留三位有效数字。
注：间甲基苯甲醛-DNPH 和对甲基苯甲醛-DNPH 为难分离物质对，当色谱柱不能将二者分离时，测
定结果为难分离物质对之和。
10 精密度和准确度
10.1 精密度
6 家实验室分别对醛、酮类化合物空白加标量为 0.2 μg、1.0 μg 和 4.0 μg（相当于空
气样品 0.010 mg/m3、0.050 mg/m3 和 0.200 mg/m3）的吸收液进行 6 次重复测定：
实验室内相对标准偏差分别为：4.3%～11%，2.1%～7.9%和 0.9%～4.9%；
实验室间相对标准偏差分别为：2.7%～12%，3.3%～9.3%和 1.3%～6.6%；
重复性限为：0.001 mg/m3～0.003 mg/m3，0.005 mg/m3～0.007 mg/m3 和 0.010 mg/m3～
0.017 mg/m3；
再现性限为：0.002 mg/m3～0.004 mg/m3，0.006 mg/m3～0.012 mg/m3 和 0.016 mg/m3～
0.036 mg/m3......