随着科技的不断进步，工业己烷在化工、食品和日化品等领域的应用量日益增加。由于己烷可通过呼吸、皮肤接触进入人体并蓄积，长期接触甚至会导致慢性中毒和死亡，存在于工业己烷中的苯对人体的血液、神经、生殖系统具有较强危害，所以最新修订的标准GB/T 17602—2018《工业己烷》[1]对正己烷和苯的含量都做了明确要求。但其规定的检测方法[2-4]专属性差，干扰多，且不能实现同时测定正己烷和苯。为了填补这一空白，实验小组以丙酮为内标物，建立了一种GC-MS法[5]同时测定工业己烷中正戊烷、2，2-二甲基丁烷、环戊烷、2，3-二甲基丁烷、2，4-二甲基戊烷、2，2，3-三甲基丁烷、环己烷、2-甲基戊烷、正己烷、3-甲基戊烷、甲基环戊烷11种常见物质和苯的检测方法，为监控工业己烷的质量提供了技术保障。 1 实验部分
1.1 主要仪器及试剂
Agilent 7890B-5977A型气质联用仪，Agilent 7683B自动进样器；谱柱，Agilent HP-PONA 柱，50m×0.20mm×0.5um；Sartorius CP225D十万分之一天平；SGE微量注射器，量程分别为0~25 μL、0~100μL、0~250μL、0~500μL、0~1000μL。
正戊烷，含量≥99.3%，Dr.Ehrenstorfer；2，2-二甲基丁烷，含量≥99%，SIGMA；环戊烷，含量≥99 %，SIGMA；2，3-二甲基丁烷，含量≥99%，Alfa Aesar；2-甲基戊烷，含量≥99%，SIGMA；3-甲基戊烷，含量≥99%，SIGMA；正己烷，含量≥99%，SIGMA；甲基环戊烷，含量≥99%，SIGMA；2，4-二甲基戊烷，含量≥99%，梯希爱；2，2，3-三甲基丁烷，含量≥99%，ACROS；苯，含量≥99%，SIGMA；环己烷，含量≥99%，SIGMA；丙酮，谱纯，SIGMA；异辛烷，含量≥99.5 %，天津科密欧。
1.2 仪器工作条件
（1）谱条件：进样口温度250℃，分流比350∶1，进样量0.2μL；柱流速0.2mL/min，谱柱程序升温，初始温度30℃，保持20min，然后以1℃/ min速率升温至40℃，保持1min，然后以20℃/min速率升温至100℃。maop
（2）质谱条件：电子轰击离子源（EI）；电离能量70eV；传输线温度280℃；离子源温度230℃；四级杆温度150℃；定性使用SCAN模式，定量使用SIM模式；选取的化合物定量离子、定性离子数据列于表1。防尘机箱
1.3 标准溶液配制
1.3.1 标准储备液的制备
使用微量注射器称取一定量的化合物至20mL带橡胶垫的广口玻璃瓶中，详细记录各化合物的质量 （精确至0.00001g），摇匀备用；制得的标准储备液中苯、正戊烷、2，2-二甲基丁烷、环戊烷、2，3-二甲基丁烷、2，4-二甲基戊烷、2，2，3-三甲基丁烷、环己烷的浓度均约5%，2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、甲基环戊烷的浓度均约6.5%，正己烷浓度
一种同时检测工业己烷中正己烷和苯等12种化合物的方法
王文佳 吴凡 马小东
黑龙江省质量监督检测研究院 黑龙江 哈尔滨 150028
摘要：建立了一种GC-MS内标法同时测定工业己烷中正己烷、苯等12种常见化合物的检测方法，以丙酮为内标物，采用HP-PONA谱柱进行分离。实验结果表明，化合物标准曲线在其各自浓度范围内相关系数均大于0.9991，线性良好，RSD为0.26%~2.62% （n=6），回收率98.12%～108.53%，方法操作简单、快速准确，完全符合实际检测的需要。 关键词：正己烷 苯 内标法 气相谱-质谱联用仪
A method for simultaneously detecting 12 compounds such as n-hexane and benzene in industrial hexane
Wang WenJia，Wu Fan，Ma XiaoDong
Academy of Quality Inspection and Research，Harbin 150028
Abstract：A GC-MS internal standard method was established for the simμLtaneous determination of n-hexane and its 10 isomers and benzene. Acetone was used as the internal standard and separated by HP-PONA chromatography column. The experimental resμLts show that the correlation coefficients of the target compound standard curves in their respective concentration ranges are greater than 0.9911，and the linearity is good，the RSD is 0.26%~2.62% （n=6），the recovery rate is 98.12%~108.53%，the method is simple，fast and accurate ，fμLly in line with the needs of actual testing.
Keywords：N-hexane；Benzene；Internal Standard Method；Gas chromatography-mass spectrometer
基金项目：国家市场监督管理总局技术保障专项项目（2019YJ017）。
约为35%，用异辛烷定容。1.3.2 标准工作溶液的制备
将一定体积的异辛烷加入到2mL带橡胶垫的玻璃瓶中，详细记录质量（精确至0.00001g）；用微量注射器分别吸取约50μL、100μL、150μL、300μL、600μL、1000μL、1450μL标准储备液，通过橡胶垫加入到7个玻璃瓶中，详细记录标准储备液用量（精确至0.00001g）；用微量注射器从每个玻璃瓶的橡胶垫加入50μL丙酮，详细记录质量 （精确至0.00001g）。确保这些2mL玻璃瓶中异辛烷、标准储备液及丙酮的体积之和为1500μL，混匀备用。
1.4 样品溶液制备
使用微量注射器分别称取约450μL样品、50μL 丙酮和1000μL异辛烷至2mL带橡胶垫的玻璃瓶中，记录它们的质量 （精确至0.00001g），摇匀备用。
2 实验结果
2.1 典型标样总离子流图
图1为丙酮、苯、正戊烷、2，2-二甲基丁烷、环戊烷、2，3-二甲基丁烷、2，4-二甲基戊烷、2，2，3-三甲基丁烷、环己烷、2-甲基戊烷、3-甲
基戊烷、甲基环戊烷和正己烷13种化合物混合标准溶液的总离子流图。如图所示，除了环戊烷、2，3二甲基丁烷外的11种化合物均实现了较好的基线分离；而环戊烷和2，3二甲基丁烷由于保留时间很接近（前者为21.5min，后者为21.8min），配有FID的气相谱在极限温度和流速仍难以实现基线分离。实验小组采用单四极杆质谱为检测器，经过多次实验，确认了环戊烷和2，3二甲基丁烷的专属定量离子，分别为m/z=70、m/z=86，两者最终实现了基线分离。
2.2 标准曲线
分别以苯、正戊烷、2，2-二甲基丁烷、环戊烷、2，3-二甲基丁烷、2，4-二甲基戊烷、2，2，3-三甲基丁烷、环己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、甲基环戊烷和正己烷12种化合物与丙酮的质量比为横坐标，以峰面积比为纵坐标，在0.17%~33.92%范围内选取7个点制得标准曲线，以3倍信噪比（ S/N = 3）得出各自的LOD （检出限），具体数据列于表2中。数据显示，该浓度范围内各化合物标准工作曲线的相关系数为0.9991~0.9999，这说明其线性均较好，完全满足实验要求。
表1 质谱条件
化合物名称定量离子m/z 定性离子m/z 化合物名称定量离子m/z 定性离子m/z 正戊烷
4342，41正己烷5741，862，2-二甲基丁烷7157，43甲基环戊烷5669，84环戊烷
7055，422，4-二甲基戊烷4357，852，3-二甲基丁烷8643，712，2，3-三甲基丁烷5785，412-甲基戊烷5743，71苯7852，443-甲基戊烷5756，41环己烷8456，69丙酮
43
58
------
---
图1 典型标样总离子流图
2.3 精密度
为了验证方法的重复性，实验小组对含有苯、正戊烷、2，2-二甲基丁烷、环戊烷、2，3二甲基丁烷、2，4二甲基戊烷、2，2，3-三甲基丁烷、环己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、甲基环戊烷和正己烷12种化合物的样品分别独立测定了6次，数据列于表3中。数据显示，在标准曲线浓度范围内各化合物的相对标准偏差在0.26%~2.62%，充分说明该方
表2 12种化合物标准工作曲线
化合物线性范围（%）线性方程相关系数信噪比LOD，%LOQ，%
正戊烷0.17～5.00y=0.930083x+0.0030430.999916.890.03690.1229 2，2-二甲基丁烷0.17～4.75y=0.888227x+0.0115090.999628.860.01970.0658
环戊烷0.18～5.15y=0.59049x+0.0067260.9998 3.390.20490.6831 2，3-二甲基丁烷0.17～5.02y=0.088495x+0.0023260.9991 4.650.22560.7520
2-甲基戊烷0.23～6.51y=0.175504x+0.0022230.999143.040.05160.1720
3-甲基戊烷0.22～6.36y=1.093975x+0.0223490.9996240.070.01050.0349
正己烷 1.18～33.92y=0.877233x+0.1256620.999583140.00750.0248
甲基环戊烷0.23～6.59y=1.232981x+0.0094280.999366.750.03760.1253 2，4-二甲基戊烷0.18～5.13y=0.877528x+0.0088730.999543.040.01430.0477 2，2，3-三甲基丁烷0.18～5.11y=1.166041x+0.0155440.9997240.70.00260.0085
苯0.18～5.30y=2.487946x+0.0385370.9997 5.120.13570.4523
环己烷0.19～5.46y=1.051867x+0.0164230.999719.180.03250.1085
表3 精密度数据（n=6）
化合物实测数据，%最小值，%最大值，%极差，%平均值，%标准偏差，%RSD，%
正戊烷0.3464/0.3402/0.3469/
0.3367/0.3401/0.3342
0.33420.34690.01270.34070.0051 1.50
2，2-二甲基丁烷0.2935/0.2899/0.2904/
0.2918/0.2975/0.2955
0.28990.29750.00760.29310.0030 1.02
环戊烷0.3187/0.3215/0.3225/
0.3138/0.3192/0.3178
0.31380.32250.00870.31890.00310.96
2，3-二甲基丁烷0.2569/0.2609/0.2611/
0.2742/0.2726/0.2666
0.25690.27420.01730.26540.0069 2.62
2-甲基戊烷0.4396/0.4598/0.4521/
0.4497/0.4309/0.4482
0.43090.45980.02890.44670.0101 2.27
3-甲基戊烷0.3934/0.3937/0.3903/
0.3919/0.3890/0.3939
0.38900.39390.00490.39200.00200.52
正己烷2.0192/2.0047/2.0104/
2.0169/2.0248/2.0184
2.0047 2.02840.0237 2.01630.00810.40
甲基环戊烷0.4455/0.4409/0.4415/
0.4401/0.4448/0.4419
0.44010.44550.00540.44240.00220.50
2，4-二甲基戊烷0.3404/0.3376/0.3344/
0.3321/0.3385/0.3316
0.33160.34040.00880.33570.0036 1.07
2，2，3-三甲基丁烷0.3272/0.3259/0.3263/
0.3234/0.3270/0.3213
0.32130.32720.00600.32520.00240.73
苯0.3235/0.3234/0.3245/
0.3225/0.3223/0.3241
0.32230.32450.00220.32340.00090.26
环己烷0.3584/0.3615/0.3427/
0.3583/0.3587/0.3583
0.33290.34120.00830.33760.00290.86
法的重复性较好，能够满足检测需求。
2.4 回收率
通过实验得到了该方法测定苯、正戊烷、2，2-二甲基丁烷、环戊烷、2，3-二甲基丁烷、2，4-二表4 回收率数据（n=2）
化合物样品含量/g加标量/g实测值/g回收率/g
正戊烷0.009540.00177 0.01167104.32 0.00348 0.01313105.19 0.00521 0.01462101.40
双向丝杆2，2-二甲基丁烷0.008960.00169 0.01098104.06 0.00331 0.01230103.01 0.00495 0.01385102.65
环戊烷0.009750.00183 0.01187100.90 0.00359 0.01335102.63 0.00536 0.01501102.08
2，3-二甲基丁烷0.009280.00178 0.01137102.36 0.00350 0.0126498.12 0.00523 0.0142999.73
2-甲基戊烷0.012130.00231 0.01524108.53 0.00453 0.0167999.62 0.00677 0.01918104.34
3-甲基戊烷0.011890.00225 0.01488106.61 0.00443 0.01672105.78 0.00662 0.01888105.91
正己烷0.063850.01202 0.07985106.78 0.02362 0.09003107.56 0.03531 0.10169107.49
甲基环戊烷0.012440.00234 0.0153799.29 0.00459 0.01721100.81 0.00686 0.01958104.55
2，4-二甲基戊烷0.009950.00182 0.0120398.68 0.00357 0.0134199.25 0.00534 0.01514101.26
2，2，3-三甲基丁
烷0.00959
0.00181 0.01197105.28
0.00356 0.01352107.22
0.00532 0.01527107.26
苯0.009990.00188 0.01218101.41 0.00369 0.01370102.88 0.00551 0.01549103.70
环己烷0.010210.00193 0.01273104.32
0.00380 0.01438106.44
0.00568 0.01621105.96
（下转第15页）
板间
PLC 控制器与上位机之间的交流主要通过以太网进行连接而实现，PLC 主系统与子系统之间的连接方式也是以太网总线电缆。当两者间距离过长时，光缆可用于通讯连接，满足系统的抗干扰和通讯要求。
3.2 变频器设计
变频器是运输监控系统中的关键组成部分。本研究的设计中选用了 SKI780 变频器。该型号变频器因为其具有变频范围大、可靠性强、灵敏度高等优点，通过该变频器实现与外部以太网、电缆和光缆的快速对接和通讯。同时，当设备连接到 PLC 控制器时，模拟信号在 A/D 模块进行切换，并且输出信号会以 2~20 mA 的形式输入到变频器的模拟输入端子系统中。这实现了对逆变器输出功率频率的控制，且操作较为简便。
3.3 环网系统设计
在整个运输监控系统中，一共有一个主系统和3个子系统，且各系统间的连接都是用以太网的形式进行。因此环网系统的设计要考虑增设光电交换机，从而在光和电的转换作用下，形成一个复杂的环网系统。在这个环网系统中，主系统上的交换机在内部进行连接交换后再和信息平台上的信号进行交接，再传输到调度室中，PCL 控制器和监控中心的信号连接就是通过上述过程实现的。
4 现场试用效果分析
基于以上分析，实现了带式输送机中运输监控系统的整体设计。为了解其实际运行效果，在氧化铝进行了实际应用，主要是将监视系统设计加入井下的皮带运输机上，并对两者间的兼容性进行调试。为保证试验结果的准确性，现场的应用测试时间长达半年。最终的现场应用结果表明：运输监控系统一直处于正常稳定的运行状态。它可以及时捕获并准确掌握带式输送机在实际工作过程中发生的皮带跑偏或打滑及设备振动幅度过大等故障信息，并且在故障出现的第一时间进行报警响应，当分析出故障较为严重时，还能直接启动紧急停止开关，使皮带运输机立刻停止工作，避免严重事故发生。对其工作效果进行分析发现，该监测系统降低了约一半以上的故障率，故障检修时间节约了一半。在这半年的试用期内，每台机器为企业节约了1万元的经营支出。因此该监控系统值得推广应用。
5 结束语
改进后的系统已在氧化铝井下作业中进行了试用。试用结果表明，该皮带运输监控系统不仅可以实现稳定运行，还能准确及时地监控皮带运输机的实际工作状况，当有故障出现时可快速做出响应，故障排除时间明显缩短，有效降低了企业的经营成本。该运输监测系统的应用有效提高了皮带输送机的作业安全性能，具有极大的推广应用价值。
参考文献
[1] 王秋生. PLC在氧化铝皮带机监控系统中的应用浅述[J].石化技术，2019，26（12）：153-154
作者简介
丁晓平（1982.7-），男，本科，毕业于武汉工程大学，电气工程师，从事电气设备管理工作。
甲基戊烷、2，2，3-三甲基丁烷、环己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、甲基环戊烷和正己烷12种化合物的回收率，得出的实验结果列于表4中。数据显示该方法回收率在98.12%～108.53%之间，这充分说明其准确度良好，能够满足检测需要。
3 结束语
自动翻板机
本实验建立了一种GC-MS内标法同时测定工业己烷中正戊烷、2，2-二甲基丁烷、环戊烷、2，3-二甲基丁烷、2，4-二甲基戊烷、2，2，3-三甲基丁烷、环己烷、2-甲基戊烷、正己烷、3-甲基戊烷、甲基环戊烷和苯的检测方法，该方法操作简单、准确实用，为市场监督管理机构监管相关产品提供了有力的技术支持。参考文献
[1] GB/T 17602—2018《工业己烷》[S].
pp18[2] SH/T 0714—2002《石脑油中单体烃组成测定法》[S].
[3] GB/T 17474《烃类溶剂中苯含量测定法》[S].
[4] GB/T 12688.9 《工业用苯乙烯试验方法 第9部分：微量苯的测定 气相谱法》[S].
[5] GC-MS内标法测定石油苯中的痕量噻吩[J]. 化学工程师，2018，269（2）：29-31.
作者简介
王文佳（1983-），女，毕业于黑龙江大学物理化学专业，硕士研究生，高级工程师，从事石油产品检测工作9年。
（上接第6页）
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