邵先濤 徐曉暉 張海燕 張建生
(青山綠水(蘇州)檢驗檢測有限公司 江蘇蘇州 215000)
松節(jié)油是1 種重要的化工原料,其成分隨樹種、樹齡和產(chǎn)地的不同而不同,主要包含α-蒎烯、β-蒎烯及少量1-莰烯,還有極少的倍半萜烯。松節(jié)油不僅具有醫(yī)用價值,還是1 種很好的有機溶劑,廣泛應用于制造合成薄荷片、松油醇、樟腦及香料,主要涉及油漆、造紙、農(nóng)藥、選礦和紡織工業(yè)等[1]。松節(jié)油具有一定毒性,隨著工業(yè)廢水排放至自然水體,從而造成環(huán)境污染。松節(jié)油是集中式生活飲用水地表水源地特定檢測項目,因此準確地檢測水中松節(jié)油的含量具有重要意義。目前,水中松節(jié)油的檢測方法有液液萃取-氣相色譜[2]、固相萃取-氣相色譜法[3]、頂空氣相色譜-質(zhì)譜法[4]、固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法[5]、吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法[6]等。根據(jù)標準《水質(zhì) 松節(jié)油的測定 吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ 866—2017),對松節(jié)油的檢出限、檢出下限、校準曲線、精密度和準確度等方面進行了研究,為水中松節(jié)油的精確測量提供了借鑒。
水中松節(jié)油在高純氮氣吹掃后,吸附在捕集管內(nèi)。然后快速對其加熱,并用高純氮氣反吹,被熱脫附的組分通過氣相色譜分離,用質(zhì)譜檢測器檢測。根據(jù)松節(jié)油主要成分α-蒎烯和β-蒎烯的質(zhì)譜圖以及保留時間和標準物質(zhì)進行比對定性,內(nèi)標法定量。
主要儀器:Tekmar Atmox XYZUV 吹掃補集儀、Agilent8860-5977B 氣質(zhì)聯(lián)用儀、色譜柱(石英毛細管柱)。
主要試劑:甲醇(HPLC,安譜)、甲醇中的松節(jié)油(2 000 mg/L,O2si)、甲醇中的4-溴氟苯(2 000 mg/L,O2si)、甲醇中的1,2-二氯苯-d4(2 000 mg/L,O2si)。
準備40 mL 棕色寬口玻璃瓶(帶聚四氟乙烯襯墊螺旋蓋)用以盛裝樣品。水樣采集時,將樣品沿瓶壁緩慢裝入樣品瓶,并注滿不留氣泡,盡量減少攪動,防止松節(jié)油逸出。水樣采集后應在1 ℃~5 ℃冷藏保存和運輸,且在2 d 內(nèi)分析完畢。
所用儀器的參考條件如下。
(1)吹掃捕集參考條件。取樣體積:5.0 mL;吹掃溫度:40℃;吹掃流量:40 mL/min;吹掃時間:11 min;脫附溫度:180 ℃;脫附時間:1 min;烘烤溫度:190 ℃;烘烤時間:10.0 min。
(2)氣相色譜參考條件。程序升溫:38 ℃保持1.0 min,以5 ℃/min 升至150 ℃,再以25 ℃/min 升至230 ℃,保持3.0 min;進樣口溫度:230 ℃;載氣流量:1.0 mL/min;進樣方式:分流進樣(分流比25∶1)。
(3)質(zhì)譜參考條件。電子轟擊源:EI 源;離子化能量:70 eV;離子源溫度:230 ℃;傳輸線溫度250 ℃;掃描方式:全掃描;掃描范圍:35 amu~300 amu;溶劑延遲時間:6.0 min。
在樣品分析前,必須首先檢查氣相色譜質(zhì)譜儀的性能,檢查方法:配制4-溴氟苯溶液(25.0 μg/L),并通過吹掃捕集裝置進樣,最后使用氣相色譜-質(zhì)譜儀分析4-溴氟苯關鍵離子豐度,檢測結果見表1,標準見表2。
表1 4 -溴氟苯關鍵離子豐度檢測結果表
表2 4 -溴氟苯關鍵離子豐度標準
由表1 和表2 可知,4-溴氟苯關鍵離子豐度試驗結果滿足標準要求,儀器性能穩(wěn)定,可進行樣品檢測。
在裝有試驗用水(不含目標化合物的純水)的50 mL 容量瓶中快速加入一定量的松節(jié)油標準使用液,并定容至刻度,配置成低濃度和高濃度兩種質(zhì)量濃度系列。使用5 mL 的氣密性注射器,吸取5.0 mL 標準溶液,再加入2.5 μL 的內(nèi)標使用液,按照從低到高的質(zhì)量濃度依次進行測定。測定結果見表3 和表4。
表3 低質(zhì)量濃度標準系列校準曲線
表4 高質(zhì)量濃度標準系列校準曲線
從表3 和表4 中可以看出:2.0 μg/L~40.0 μg/L 的低濃度標準系列校準曲線:y=0.174988x-0.006678,相關系數(shù):r=0.9990;40.0 μg/L~1.0×103μg/L 的高濃度標準系列校準曲線:y=0.217359x-0.092332,相關系數(shù):r=0.9990。相關系數(shù)均達到0.999,滿足國標中校準曲線相關系數(shù)≥0.995 的要求。
對空白試樣加標測定10 次,測定結果見表5。依據(jù)標準HJ168—2010[7],計算出標準偏差為0.091,得出檢出限為0.3 μg/L、檢出下限為1.2 μg/L,均小于標準檢出限0.5 μg/L、檢出下限2.0 μg/L 的要求。
表5 檢出限測試數(shù)據(jù)表 單位:μg/L
采集地表水、生活污水和工業(yè)廢水3 種不同類型的實際水樣作為研究對象,并按1.3 節(jié)要求采集樣品,其中5.0 μg/L和200.0 μg/L 濃度的松節(jié)油標準溶液分別加入地表水水樣中,50.0 μg/L 和400.0 μg/L 濃度的松節(jié)油標準溶液分別加入生活污水和工業(yè)廢水水樣中,平行重復測定6 次,計算其相對標準偏差和加標回收率,采集的地表水、生活污水和工業(yè)廢水水樣中松節(jié)油6 次測定結果均小于檢出限,具體檢測結果見表6。
表6 精密度和準確度檢測結果
從表6 可知,平行重復測定6 次,相對標準偏差為0.6%~1.8%,加標回收率為91.0%~100.2%,均符合國標要求。
(1)在進行樣品分析前,首先檢查儀器的性能,4-溴氟苯關鍵離子豐度必須全部滿足標準要求后方可進行樣品分析。低質(zhì)量濃度和高質(zhì)量濃度樣品分析時,應通過分析1 個或多個空白樣品來檢查是否有交叉污染,且空白樣品的測定結果不應超出方法的檢出限,否則查找原因重新測定。
(2)研究表明:低濃度和高濃度標準系列的校準曲線均具有良好的線性關系,相關系數(shù)達到0.999,檢出限為0.3 μg/L、檢出下限為1.2 μg/L,平行重復測定6 次,相對標準偏差為0.6%~1.8%,加標回收率為91.0%~100.2%,均滿足標準要求。