唐冬梅
(南通市啟測(cè)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)有限公司,江蘇南通226200)
氣相和液相色譜法測(cè)水中硝基苯類(lèi)
唐冬梅
(南通市啟測(cè)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)有限公司,江蘇南通226200)
分別用氣相色譜法和液相色譜法測(cè)水中硝基苯類(lèi)。氣相色譜法用ECD檢測(cè)器檢測(cè),方法檢出限為:0.007~0.043μg/L;RSD在1.4%~5.2%;加標(biāo)回收率為:91.6%~95.5%;液相色譜法用DAD檢測(cè),方法檢出限為:0.09~0.63μg/L;RSD在0.9%~4.6%;加標(biāo)回收率為:92.4%~97.2%。氣相色譜法根據(jù)保留時(shí)間定性,液相色譜法根據(jù)保留時(shí)間和光譜吸收聯(lián)合定性。
氣相色譜;液相色譜;硝基苯;測(cè)定;比較
硝基苯類(lèi)的種類(lèi)非常繁多,常見(jiàn)的包括硝基苯,鄰、對(duì)、間硝基甲苯,鄰、對(duì)硝基氯苯,還有二硝基甲苯和三硝基甲苯等多種同分異構(gòu)體。它們被廣泛用于有機(jī)染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等的生產(chǎn),但是屬于毒性很強(qiáng)的污染物。當(dāng)其進(jìn)入人體的含量達(dá)到5mg/kg時(shí),就會(huì)引起不適。環(huán)境中的硝基苯類(lèi)主要來(lái)自化工廠、染料廠的廢水廢氣,而且硝基苯在水中非常穩(wěn)定,容易在水質(zhì)中或是水生物中富集,造成嚴(yán)重的污染。
目前常見(jiàn)的硝基苯類(lèi)的檢測(cè)方法有光度法和色譜法。光度法的分析步驟較為繁瑣,所配試劑對(duì)人體傷害較大,一般不建議采用;色譜法包括氣相色譜法和液相色譜法,本文提出了分別用氣相和液相色譜法測(cè)定水中硝基苯類(lèi)的含量,兩種方法均能滿足實(shí)驗(yàn)要求,但對(duì)于測(cè)定本文中的硝基苯類(lèi)來(lái)說(shuō),氣相色譜更具有優(yōu)勢(shì)。
1.1 主要儀器與試劑
Agilent7820氣相色譜儀,ECD檢測(cè)器,Agilent1260液相色譜儀,DAD檢測(cè)器,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(Heidolph Hei-VAP Advantage),電動(dòng)吸引器(YX932D)。
甲醇 (色譜純),乙醚 (優(yōu)級(jí)純),硅藻土柱(成品)。
標(biāo)準(zhǔn)溶液:硝基苯,對(duì)硝基甲苯,對(duì)硝基氯苯,2,4-二硝基甲苯,2,4-二硝基氯苯,2,4,6-三硝基甲苯混標(biāo)。使用時(shí)用甲醇配成濃度10mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液[2]。
1.2 氣相色譜條件
HP-5毛細(xì)管柱(30m×0.32mm,0.25μm);升溫程序:60℃保持1min,以10℃/min升至160℃(5min),再以20℃/min升至200℃(0 min);柱內(nèi)流量2.2mL/min;恒流模式;進(jìn)樣口250℃;分流比1∶1;進(jìn)樣1μL;檢測(cè)器300℃。
XDB-C18色譜柱(2.1*150mm,5μm);設(shè)定流動(dòng)相甲醇與水的比例為一個(gè)梯度:15%∶85%(0min),40%∶60%(20min),85%∶15%(40min);流量為1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng):260nm[4];進(jìn)樣體積:20μL。
1.3 樣品的預(yù)處理
取水樣200mL緩慢勻速地通過(guò)硅藻土柱,飽和吸附15~30min。再用乙醚少量多次地倒入硅藻土柱(每次取量約為20mL)。收集流出液于圓底燒瓶中。最后將其放置旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上,直至濃縮至1mL。將其轉(zhuǎn)移到容量瓶中,用甲醇定容至10.0mL,待色譜分析。
1.4 配置標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液
準(zhǔn)確移取10.0mg/L地標(biāo)準(zhǔn)溶液0.25、0.5、1.0、2.5、4.0mL于5mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度線。此時(shí)得到的濃度分別為:0.5、1.0、2.0、5.0、8.0mg/L。各取1μL和20μL分別用氣相色譜和液相色譜按照上述方法直接進(jìn)樣分析。
2.1 定性分析
按色譜條件(1.2)分析標(biāo)準(zhǔn)樣品,氣相色譜圖見(jiàn)圖1,液相色譜圖見(jiàn)圖2。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線和儀器、方法檢出限
按氣相和液相色譜條件對(duì)硝基苯類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測(cè)定,硝基苯類(lèi)化合物線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表1和表2。
儀器檢出限的確定:對(duì)硝基苯類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)溶液采取逐級(jí)稀釋的方法,當(dāng)儀器得出2~3倍的信噪比時(shí),此時(shí)對(duì)應(yīng)的濃度即為儀器檢出限。
方法檢出限的確定:對(duì)添加儀器檢出限3~5倍濃度的空白樣進(jìn)行加標(biāo),連續(xù)測(cè)定7次,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。根據(jù)公式M=3.143*S(S為標(biāo)準(zhǔn)偏差)得出硝基苯類(lèi)化合物的方法檢出限[3]。其結(jié)果見(jiàn)表1和表2。
表1 氣相色譜法測(cè)硝基苯類(lèi)化合物的標(biāo)準(zhǔn)曲線與方法檢出限
表2 液相色譜法測(cè)硝基苯類(lèi)化合物的標(biāo)準(zhǔn)曲線與方法檢出限
2.3 精密度與加標(biāo)回收試驗(yàn)
將地表水樣通過(guò)0.45μm的濾紙,用電動(dòng)吸引器抽濾以除去固體干擾物。按照上述方法對(duì)水樣進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果均未檢出。
向過(guò)濾后的實(shí)際水樣中加入3個(gè)不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,定容至10mL;按照上述方法分別用氣相和液相色譜重復(fù)測(cè)定7次,氣相色譜的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.4%~5.2%,回收率結(jié)果見(jiàn)表3中a;液相色譜的加標(biāo)樣與氣相色譜相同,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.9%~4.6%,回收率結(jié)果見(jiàn)表3中b。
表3 回收試驗(yàn)結(jié)果
2.4 結(jié)論
氣相色譜法根據(jù)保留時(shí)間定性,對(duì)于一些沸點(diǎn)相近的物質(zhì),有時(shí)很難完全分離或者重合,其定性有一定的局限性,故現(xiàn)在有些實(shí)驗(yàn)室在氣相色譜儀上連接了質(zhì)譜,目的就是幫助其更準(zhǔn)確地定性;而液相色譜不用質(zhì)譜也能完成較好的定性 (即使峰不能完全分離),這是因?yàn)橐合嗌V可以根據(jù)保留時(shí)間和光譜吸收聯(lián)合定性。徐青[6]等曾經(jīng)就提出高效液相色譜用熱力學(xué)參數(shù)a、c值,紫外光譜用矢量聯(lián)合定性的方法,其結(jié)果完全滿足定性所需的精度。
從試驗(yàn)的結(jié)果看,對(duì)于本文中6種硝基苯類(lèi),氣相色譜法的分離度是優(yōu)于液相色譜的。這跟色譜柱的選擇有一定的關(guān)系。由于條件的限制,本文中只選用plusC18(4.6*250mm,5μm)和XDBC18(2.1*150mm,5μm),前者基本分不開(kāi),后者的分離度與峰形也并不理想。王小芳[5]等提出硝基苯類(lèi)化合物在液相色譜上較難分離,經(jīng)過(guò)對(duì)幾種色譜柱的選擇比較,只有Eclipse XDB-18色譜柱才能實(shí)現(xiàn)較好的分離。兩種方法的精密度均良好,氣相色譜法的檢出限相對(duì)低一些,而液相色譜法在回收率上稍有優(yōu)勢(shì)。所以,整體而言,對(duì)于測(cè)定水中硝基苯類(lèi)化合物,筆者更傾向于用氣相色譜法,其更能滿足實(shí)驗(yàn)要求及 《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的集中式生活飲用水地表水源地特定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值的要求[1]。
[1]張春雷,曹秋,顏慧.毛細(xì)管氣相色譜柱測(cè)定水中12種硝基苯類(lèi)化合物[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2010,35(4):149 -151.
[2]何立志,羅娟,羅蓉.毛細(xì)管柱-氣相色譜法測(cè)定水樣中硝基苯類(lèi)化合物殘留量[J].理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè),2010,46(12):1438-1446.
[3]李利榮,魏恩棋,王艷麗,等.固相萃取氣相色譜法測(cè)定水中15種硝基苯類(lèi)化合物[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù),2012,24(3):60-68.
[4]盧明偉.固相萃取-高效液相色譜法測(cè)定水樣中硝基苯類(lèi)化合物[J].理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè),2009,45(4):425-430.
[5]王小芳,金銓?zhuān)雾g,等.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定化妝品中的8種硝基苯類(lèi)化合物[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2014,24(8).
[6]徐青,梁鑫淼,張青.反相高效液相色譜與紫外光譜對(duì)硝基苯類(lèi)化合物的聯(lián)合定性[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),1998,17(5).
Determ ination of Nitrobenzenes in W ater by GC and HPLC
TANG Dong-mei
(Nantong Qice Environmental Testing,Nantong Jiangsu 226255,China)
Both GC and HPLCwere applied tomeasure nitrobenzenes content inwater.GC uses ECD detector.The limits of detection using GC ranged between 0.007~0.043μg/L.The RSD were between 1.4%~5.2%.The standard ad-dition recoveries were between 91.6%~95.5%.HPLC uses DAD detector.The limits of detection were between between 0.09~0.63μg/L.The RSD were between 0.9%~0.9%.The standard recoveries were between 92.4%~97.2%.The qualitative analysis of GCwas based on the retention time.The qualitative analysis of HPLC combined the retention time and the spectral absorption.
GC;HPLC;nitrobenzenes;detection;compare
X83
A
1673-9655(2015)05-0096-04
2015-03-25