1984年创刊 双月刊

正己烷干扰苯检测管检测苯的特异性

朱晓玲, 王雪毓, 谢玉璇, 周伟

朱晓玲, 王雪毓, 谢玉璇, 周伟. 正己烷干扰苯检测管检测苯的特异性[J]. 职业卫生与应急救援, 2019, 37(4): 364-366. DOI: 10.16369/j.oher.issn.1007-1326.2019.04.017
引用本文: 朱晓玲, 王雪毓, 谢玉璇, 周伟. 正己烷干扰苯检测管检测苯的特异性[J]. 职业卫生与应急救援, 2019, 37(4): 364-366. DOI: 10.16369/j.oher.issn.1007-1326.2019.04.017

正己烷干扰苯检测管检测苯的特异性

基金项目: 

深圳市卫生计生系统科研项目 201507056

详细信息
    作者简介:

    朱晓玲(1979-), 女, 硕士, 主管医师

  • 中图分类号: R134+.4

Effect of n-hexane on specificity of benzene detection tubes

  • 摘要:
    目的 

    探讨正己烷气体对苯检测管特异性的影响,为苯检测管的选择和快速检测提供科学依据。

    方法 

    在30~200 mg/m3的范围内,通过动态配气仪分别设定4个不同质量浓度的苯或正己烷的气体环境,同时使用国家标准方法和检气管法进行检测,通过比较检测结果,评价苯检测管检测结果的准确度,并分析正己烷气体对苯检测管特异性的影响。

    结果 

    和国家标准方法所得检测结果相比,4种苯检测管相对误差范围为12.1%~41.1%。正己烷设定质量浓度为30 mg/m3时,2种苯检测管发生显色反应;在50 mg/m3、100 mg/m3和200 mg/m3 3个设定的质量浓度进行检测时,3种苯检测管均发生显色反应,且随着正己烷设定质量浓度的增加,苯检测管检测到的质量浓度也随之增加。

    结论 

    使用苯检测管应注意正己烷对其检测结果的干扰作用。

    + English
  • 在一起化学中毒的应急处理中,对可能引发中毒的有机溶剂使用气体检测管进行现场定性检测,发现苯和正己烷的气体检测管均为阳性反应。后续采用气相色谱-质谱联用法对以上有机溶剂进行气体挥发性有机组分定性分析,并对使用该有机溶剂的工作场所进行空气中苯浓度检测,未发现有毒物质苯,但均存在正己烷,疑是苯检测管对正己烷的非特异性反应。为进一步明确该观点,本文选取常见的4个不同品牌的苯检测管装置,应用动态配气仪模拟现场不同浓度正己烷的环境条件,观察分析苯检测管对不同浓度正己烷的反应,从而评价正己烷对苯检测管特异性的影响,以期为现场卫生监督及应急事故的检测提供科学依据。

    DADS-2.0 A动态配气仪;大气采样器(美国Sensidyne,量程0.02 ~ 5.00 L/min);手动真空气体采样器;苯检测管4种(品牌1:量程范围5 ~ 50 ppm(16.25 ~ 162.50 mg/m3);品牌2:量程范围20 ~ 400 mg/m3;品牌3:量程范围20 ~ 400 mg/m3;品牌4:量程范围4 ~ 100 ppm),均在有效期内,为比长式气体检测管(显色原理为碘的氧化物或化合物在浓硫酸作用下与苯反应生成碘,指示粉由白色变为褐色,由褐色柱的长度计算苯的浓度);高效液相色谱纯的苯和正己烷。

    检查检测管外观,确定有效期;气密性检查:取1支检测管,直接插入手动真空采样器,如不能抽动即气密性合格[1]

    标准气体浓度范围选择:根据所选择苯气体检测管的量程范围,结合DADS-2.0A动态配气仪的灵敏度,设定苯和正己烷的研究浓度为30 mg/m3、50 mg/m3、100 mg/m3和200 mg/m3

    标准气体的制备:使用微量注射器吸取120 μL苯,通过DADS-2.0A动态配气仪进行连续配气,设定缸内浓度为30 mg/m3,预运行1 h,待缸内气体浓度稳定后,通过从缸内伸出的采样口进行采样,完成该浓度的采样后,按照选择的浓度范围从低到高依次进行标准气体的设定、检测。完成苯标准气体的检测后,更换液体正己烷,吹送低质量浓度(< 30 mg/m3)的正己烷气体,打开气阀,使用正己烷对气缸内残留的苯进行置换,运行2 h,关闭气阀,预运行1 h,再参照苯标准气体的制备步骤开展正己烷标准气体的制备和检测。标准气体的制备和检测均在通风柜中进行,控制温度20 ~ 25 ℃,相对湿度40% ~ 50%。

    标准气体的检测:1个采样口使用国家标准方法[2-3]采样,选择通过计量检定的Gilian 5000气体采样器(量程:0.02 ~ 5 L/min),采样前使用皂膜流量计进行校准。使用同一批次溶剂解吸型活性炭管(前段活性炭为50 mg,后段为100 mg),按照0.10 L/min流量,使用已校准的气体采样器采集15 min,每个浓度分别采集3个样品,通过实验室气相色谱法进行分析;4个采样口分别使用4个品牌的苯检测管进行采样,使用检测管切割器,切断检测管两端,按照检测管上箭头标记的方向插入手动真空采样器,将活塞杆上的红色标志点和后盖上的红色标志点对齐,然后拉出活塞杆,直到采样量刻度线,将手柄反转90°;停止采样后在1 min内读取检测管上所显示的含量刻度,记录采样时的温度、相对湿度和大气压,对检测管读数进行修正,每种品牌气体检测管、每个浓度分别采集3个样品。

    设定动态配气仪缸内苯的浓度,同时使用检气管法与国家标准方法进行检测,依据《气体检测管装置》[4]对气体检测管检测结果进行评价,将以上两种标准方法的检测结果进行比较,以确定苯检测管检测结果的准确度。检测结果见表 1,4种苯检测管相对误差范围为12.1% ~ 41.1%。

    表  1  国家标准方法和4个品牌苯检测管准确度的比较
    (mg/m3
    检测法 设定质量浓度:30 设定质量浓度:50 设定质量浓度:100 设定质量浓度:200
    检测值 均值 相对误差/% 检测值 均值 相对误差/% 检测值 均值 相对误差/% 检测值 均值 相对误差/%
    气相色谱法 27.9 ~ 28.6 28.3 47.8 ~ 48.0 47.9 97.0 ~ 97.9 97.4 193.1 ~ 193.7 193.4
    品牌1检测管 19.5 ~ 22.8 21.7 23.3 35.8~39.0 36.8 23.2 81.3 ~ 91.0 85.6 12.1 157.6 ~ 162.5 159.3 17.6
    品牌2检测管 20~21 20.3 28.3 28~35 31.0 35.3 65~75 70.0 28.1 145 ~ 155 150.0 22.4
    品牌3检测管 20~21 20.3 28.3 29~33 31.0 35.3 70~75 73.3 24.7 135 ~145 140.0 27.6
    品牌4检测管 16.3 ~ 19.5 17.3 38.9 26.0 ~ 29.3 28.2 41.1 58.5 ~ 65.0 60.7 37.7 113.8 ~ 130.0 122.4 36.7
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    设定正己烷的质量浓度分别为30 mg/m3、50 mg/m3、100 mg/m3和200 mg/m3,采用国家标准方法进行采样,同时检测正己烷对苯检测管的非特异性反应。针对低质量浓度(30 mg/m3)的正己烷,品牌1和品牌3苯检测管未发生显色反应,品牌2和品牌4苯的气体检测管出现浅褐色反应柱,且正己烷导致苯检测管的显示浓度值均高于国家标准方法正己烷的实际检测结果;针对中、高质量浓度(50 mg/m3、100 mg/m3和200 mg/m3),品牌1苯检测管无变化,其他品牌检测管均发生显色反应,且随着设定质量浓度梯度的增加,其检测管检测的质量浓度也随之增加。检测结果见表 2

    表  2  苯检测管对正己烷的非特异性反应检测值
    (mg/m3
    检测法 设定质量浓度:30 设定质量浓度:50 设定质量浓度:100 设定质量浓度:200
    检测值 均值 检测值 均值 检测值 均值 检测值 均值
    气相色谱法 28.1~29.5 29.0 47.0 ~ 47.5 47.2 95.0 ~ 98.1 96.8 192.3 ~ 195.5 193.9
    品牌1检测管 0 0 0 0 0 0 0 0
    品牌2检测管 75~85 78.3 95 ~ 100 96.7 175 ~ 200 183.3 350~375 366.7
    品牌3检测管 0 0 50~55 51.7 85~95 90.0 150~ 165 157.7
    品牌4检测管 71.7~89.6 83.6 125.4~136.2 129.0 161.3 ~ 172.0 164.8 215.0 ~ 250.8 232.9
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    气体检测管法作为检测有毒有害气体的一种方法,因操作简单、测定迅速而被广泛运用,尤其常被运用于现场卫生监督或突发事件的应急检测。本次对苯检测管准确度进行了研究,和国家标准法相比,苯检测管相对误差为12.1% ~ 41.1%,均值为28.8%,检测结果均低于国家标准方法的检测值,该结论与已有研究[5]相似。说明苯检测管对苯的灵敏度较高,适用于对精确度要求不高的有机溶剂苯的环境检测。

    本次研究发现,正己烷可引起部分品牌苯检测管发生变色反应,且随着正己烷质量浓度的升高,苯检测管显示值逐渐增加,且指示剂变色柱为浅褐色,与相同浓度下苯引起的褐色变色柱相比,颜色稍浅。提示正己烷对苯检测管具有干扰作用,且变色反应对定性判定极具混淆性。正己烷对苯检测管的特异性影响暂无研究提及,但有研究[6]提示同一类反应中,性质相同的气体共存时会对气体检测管产生影响,如甲苯和二甲苯共存会对苯检测管的使用产生干扰作用。苯和正己烷的气体检测管化学反应类型均为氧化还原反应[7],且正己烷对碘的氧化物也具有还原作用,提示如果苯的检测管前层净化层处理剂效果不好,可导致检测管指示剂的特异性反应不强,从而对苯的气体检测管结果产生影响。

    同时,由于目前国内对气体检测管未实施标准化,部分企业对气体检测管的生产缺少严格的控制措施,造成产品的质量参差不齐,也可能导致苯的气体检测管发生非特异性的变色反应。

    苯和正己烷在我国工农业生产中被广泛使用。苯为中等毒性类,在国际癌症研究机构(IARC)的致癌物分类中是确认的人类致癌物;正己烷则是低毒类物质。苯和正己烷是导致职业中毒常见的有机溶剂[8-10],近年来引起多起急性职业中毒事件[10-14]。部分品牌苯检测管对正己烷的阳性色变反应,可影响在突发事件中对毒物的准确判断,影响医学救援工作的开展。因此,购置或使用苯的气体检测管时,要考虑正己烷对苯检测管的干扰作用,选择特异性强的苯检测管进行有毒物质的定性。

  • 表  1   国家标准方法和4个品牌苯检测管准确度的比较

    (mg/m3
    检测法 设定质量浓度:30 设定质量浓度:50 设定质量浓度:100 设定质量浓度:200
    检测值 均值 相对误差/% 检测值 均值 相对误差/% 检测值 均值 相对误差/% 检测值 均值 相对误差/%
    气相色谱法 27.9 ~ 28.6 28.3 47.8 ~ 48.0 47.9 97.0 ~ 97.9 97.4 193.1 ~ 193.7 193.4
    品牌1检测管 19.5 ~ 22.8 21.7 23.3 35.8~39.0 36.8 23.2 81.3 ~ 91.0 85.6 12.1 157.6 ~ 162.5 159.3 17.6
    品牌2检测管 20~21 20.3 28.3 28~35 31.0 35.3 65~75 70.0 28.1 145 ~ 155 150.0 22.4
    品牌3检测管 20~21 20.3 28.3 29~33 31.0 35.3 70~75 73.3 24.7 135 ~145 140.0 27.6
    品牌4检测管 16.3 ~ 19.5 17.3 38.9 26.0 ~ 29.3 28.2 41.1 58.5 ~ 65.0 60.7 37.7 113.8 ~ 130.0 122.4 36.7
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    表  2   苯检测管对正己烷的非特异性反应检测值

    (mg/m3
    检测法 设定质量浓度:30 设定质量浓度:50 设定质量浓度:100 设定质量浓度:200
    检测值 均值 检测值 均值 检测值 均值 检测值 均值
    气相色谱法 28.1~29.5 29.0 47.0 ~ 47.5 47.2 95.0 ~ 98.1 96.8 192.3 ~ 195.5 193.9
    品牌1检测管 0 0 0 0 0 0 0 0
    品牌2检测管 75~85 78.3 95 ~ 100 96.7 175 ~ 200 183.3 350~375 366.7
    品牌3检测管 0 0 50~55 51.7 85~95 90.0 150~ 165 157.7
    品牌4检测管 71.7~89.6 83.6 125.4~136.2 129.0 161.3 ~ 172.0 164.8 215.0 ~ 250.8 232.9
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  • 期刊类型引用(1)

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-03-25
  • 网络出版日期:  2024-01-24
  • 刊出日期:  2019-08-25

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