牛年春节档影片《唐人街探案3》、《你好,李焕英》等火爆,为节日增添了欢乐气氛,去电影院观看的人不断增加,安全隐患更加凸出。2月17号有新闻报告,浙江东阳某电影院有部分人员在观影时出现了头晕、呕吐等身体不适情况,其中5人确定为一氧化碳中毒。经勘查和调查,放映厅的新风进口位于5楼楼顶,距离废气排气口0.5m,吸入了燃气锅炉排放的废气,导致放映厅里面一氧化碳聚集,浓度上升。
根据美国国家职业安全卫生研究所(NIOSH)规定CO立即威胁生命和健康浓度(IDLH)为1200 ppm(标准大气压下约1500 mg/m)。当一氧化碳浓度超标,成年人在数分钟内就出现中毒症状,并在1小时内死亡。那么可以采用什么方法和仪器来检测一氧化碳中毒呢?
这个“杀手”很无形
一氧化碳(CO)是有机化合物不完全燃烧产生的无色无味气体,它与血红蛋白的亲和力是氧气的220倍,使血液失去携氧能力,造成人体组织缺氧而中毒。研究表明一氧化碳中毒与碳氧血红蛋白含量(CO-Hb%)相关,通过分析碳氧血红蛋白解离后CO的含量,判断中毒程度。
目前,血液中一氧化碳检测常用的方法有分光光度法和气相色谱—热导检测器法(GC-TCD)。分光光度法具有操作简便的特点,但需应用不同的经验公式来计算目标物含量,且对于血液的新鲜程度依赖较高;而GC-TCD法分析一氧化碳灵敏度并不高,无法检测血液和空气中低浓度的一氧化碳含量。
岛津利器解迷踪
岛津公司开发了一款新型的通用型检测器BID(Barrier Discharge Ionization Detector),即介质阻挡放电等离子体检测器。其原理是在氦气中,通过在石英玻璃管(绝缘介质)上加高电压,产生氦等离子体。
流出的组分在氦等离子体的能量轰击下离子化,收集极收集产生的离子,形成电流,输出色谱峰。
图1 GC-2030主机及BID检测原理
BID优势
相对于TCD(热导检测器)而言,BID的优势是,可以高灵敏度地检测除了氦气和氖之外的大多数化合物。高灵敏度的测量意味着可以减少用于试验的血液样品的体积,并且可以将样品中剩余的血液用于其他试验,这对珍贵样品分析来说非常的重要。对于有机化合物,BID检测器的灵敏度是TCD的200倍以上;对于永久性气体,BID检测器的灵敏度是TCD的几十倍以上。
图2 BID和TCD灵敏度比较
BID检测方法
GC-BID法分析血液中CO:
•标准曲线,使用3900ppm标准CO气体,通过稀释,制作2~3900ppm的线性曲线,相关系数(R2)在0.999以上;
•未处理的血液,抽取0.25mL,分别加入水、氧化剂,在恒温水浴锅中静止90min,取上层气体分析;
•吸附CO的血液,将未处理的血液样品中通入CO,饱和,按照相同操作,进行分析,得到谱图如图2所示;
•公式换算,通过CO浓度计算出血液中碳氧血红蛋白饱和度%。
图3 样品前处理示意图
图4 未处理血样及CO饱和血样对比
BID方法扩展
此方法除了分析血液中的CO含量外,还可以通过气体采样袋,采集现场气体,使用相同的方法,得到现场环境空气中CO的含量。也可以采集燃气锅炉排放的废气,监测CO的排放量。
表1 一氧化碳的检测方法
总结
血液中碳氧血红蛋白含量作为确定是否为一氧化碳中毒的关键指标,准确测定其含量就显得非常重要。岛津公司全新开发的BID检测器可准确测定血液中碳氧血红蛋白含量、现场空气CO含量、废气排放中CO浓度,为CO中毒案件判定提供检测依据。
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