吹脱捕集气相色谱质谱法测定水中糠醛

2024-04-13

吹脱捕集气相色谱质谱法测定水中糠醛(共8篇)

篇1:吹脱捕集气相色谱质谱法测定水中糠醛

采用吹脱捕集气相色谱质谱法,利用PEG20M柱测定水中的糠醛含量.方法相对标准偏差RSD<6.3%,相关性r>0.9995,基体样品回收率为90.5%-105%,检出限0.026ug/L.

作 者:张春华 张万峰 王雅辉 作者单位:张春华(绥化市水文局绥化市,黑龙江,绥化,15)

张万峰,王雅辉(哈尔滨市环境监测中心站,黑龙江,哈尔滨,150076)

刊 名:黑龙江科技信息英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(23)分类号:关键词:吹脱捕集 气相色谱质谱法 糠醛

篇2:吹脱捕集气相色谱质谱法测定水中糠醛

吹扫捕集-气相色谱/质谱联用测定水中30种挥发性有机物

摘要:为满足地下水污染调查的要求,采用吹扫捕集-GCMS联用仪测定了水中30种挥发性有机物.实验中采用多梯度升温,缩短了色谱运行时间,可以在14.12 min内完成检测.采用短程选择离子扫描,提高了方法的灵敏度,获得了较低的检出限和较高的回收率,检出限均低于0.2 μg/L,回收率为77.33%~108.17%.作 者:左海英 桂建业 张琳 ZUO Hai-ying GUI Jian-ye ZHANG Lin 作者单位:中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄,050061期 刊:南水北调与水利科技 ISTIC Journal:SOUTH-TO-NORTH WATER TRANSFERS AND WATER SCIENCE & TECHNOLOGY年,卷(期):2008,6(6)分类号:X24 O657.63关键词:吹扫捕集-气相色谱质谱联用 挥发性有机物 选择离子扫描

篇3:吹脱捕集气相色谱质谱法测定水中糠醛

宝鸡市冯家山水库位于宝鸡市千阳县、凤翔县和陈仓区交界处, 千河中下游地区, 有效库容2.86亿m3, 水域面积17.75km2。水源地保护区总面积69.07km2。水源地服务人口65.2万人, 已服务年限16年。嘉清水源地水源类型为河流型, 清姜河位于秦岭北麓, 属渭河一级支流, 流域面积219km2, 河流全长43km, 平均比降31.8%, 年平均经流量1.46亿立方米, 泥沙含量每立方米0.71kg。服务人口30.69万人, 已服务年限29年。分析检测水源水中挥发性有机物的分布情况, 不仅可以了解宝鸡市饮用水的卫生安全状况, 还可以让我们有针对性地去除饮用水的VOCs, 进一步提高宝鸡市的水质, 保障人体健康。

1 材料与方法

1.1 仪器及条件

(1) 仪器:Trace GC Ultra-Trace ISQ plus气相色谱质谱仪 (Thermo Finnigan公司) , Xcalibur质谱数据工作站;色谱柱为TR-5MS石英毛细管柱, 30m×0.25mm×1.4μm;吹扫捕集装置为Teledyne tekmar (安捷伦公司) , 5.0ml吹扫管。

(2) 色谱条件:进样口温度200℃, 传输线温度200℃, 柱温起始温度35℃, 保持5min, 以5℃/min升至75℃, 保持2min, 再以50℃/min升至100℃, 分流进样, 分流比为20:1, 氦气1.2ml/min, 恒流方式。

(3) 质谱条件:离子化方式EI, 70e V, 全扫描, 扫描范围45~300, 离子源温度200℃。

(4) 吹扫捕集条件:样品量5ml, 以高纯氦气 (99.999%) 为吹扫气, 吹扫流速40ml/min, 吹扫时间11min, 捕集阱捕集时温度为40℃, 解吸温度220℃, 解吸时间2min, 捕集阱焙烤温度225℃, 焙烤时间10min。

1.2 主要试剂

标准物质采用EPA 524.2方法系列标准物质, 包括5种挥发性卤代烃混标CUS-15242, 浓度均为1000μg/ml, 苯系物、氯苯单标的浓度均采用为1000μg/ml, 内标物为对溴氟苯, 浓度为1000μg/ml。

1.3 标准样品的配制和分析

取一安瓿瓶, 往里加600ul甲醇, 再加入5种挥发性卤代烃混标300ul, 对二甲苯、苯乙各100ul, 配成浓度为100μg/L的混标贮备液, 封口后置于冰箱中, 冷藏保存。测定时将标准贮备液取出, 与室温平衡后, 用甲醇稀释成浓度为10.0μg/L的标准工作液, 分别吸取0ul、10ul、20ul、25ul、30ul、40ul、50ul该标准工作液到100ml不含有机物的纯水中配制成标准系列, 然后分别加入1.0ul浓度为10.0μg/ml的内标。与水样在相同的条件下分析测定。

1.4 水样采集和样品测定

采用100ml棕色玻璃瓶采集水样。采样时, 先用水样冲洗采样瓶2~3次, 再将水样充满容器, 用1+10HCl调p H=2, 加入抗坏血酸 (每40ml加25ml) , 除去残余氯;对于不含余氯的水样, 每40ml水样中加4滴4mol/L的盐酸作固定剂, 防止水样发生生物降解, 最后盖好, 旋紧, 贴好标签带回实验室。采回的水样在12h内完成测定。

测定时用吹扫捕集进样器准确进样5ml, 加入浓度为20.0μg/ml的内标1.0ul后, 注入吹扫管, 用氦气吹脱11min, 解析2min, GC/MS分析后用Xcalibur软件处理数据。

2 结果与讨论

2.1 参数分析

由图1可以看出, 在本实验选定的分析条件下, 对6种VOCs混合标样以及1种内标进行分析, 各化合物的出峰情况和分离情况较好。

将配好的标准系列依次注入吹扫管内, 进样量为5ml, 进行分析, 以内标峰面积校正标准物质峰面积后, 用校正后得到的目标化合物峰面积与进样量 (浓度) 数据作标准曲线。目标化合物在0.0~5.0μg/L范围内线性良好, 相关系数 (R2值) 除三氯乙烯 (0.9932) 外, 其余物质均在0.995以上, 这也就证明了该方法的可靠性可满足定量分析的需要。VOCs标准曲线图如图2所示。

本实验采用内标法定量, 浓度不同时目标化合物的响应因子 (RF) 也不同, 而响应因子的精密度会对测定样品的线性范围及定量结果的准确性产生影响。在0.0~5.0μg/L范围内选7个不同浓度的标准样品, 分别测定各目标化合物的响应因子, 进而计算出响应因子的相对标准偏差。结果见表1, 除了三氯乙烯的响应因子RSD>15%以外, 其它化合物的响应因子的相对标准偏差均小于15%。符合相关规定的分析质量控制要求, 这也就表明浓度在0.0~5.0μg/L范围内可获得相对精确的测定结果;各组分的加标回收率均在101~105%之间, 符合美国EPA524.2方法的分析质量要求;样品的最低检出浓度不仅与仪器灵敏度有关, 而且还和样品的预处理方法及样品本身的理化性质有关, 通常用方法检测限 (MDL) 来表示分析方法能够准确定量的最低浓度。本实验为了兼顾混标中各组分的灵敏度, 采用平行测定低浓度混合标准 (2μg/L) 样品六次, 计算其3倍标准差 (S) 的方法, 即MDL=3S, 得出各有机化合物的方法检出限, 目标化合物方法检测限范围为0.02~0.09μg/L。

2.2 水源水中VOCs的测定

对宝鸡市两个水源水 (冯家山、清姜河) 中的挥发性有机物进行了分析测定。具体检出情况见表2。两个水源地均测了5种卤代烃、8种苯系物和4种氯苯类化合物, 根据标准方法规定均未达到标准检出限。推断可能是因为宝鸡市水源水中所含有机物种类不多, 说明近些年来对水源水的治理已初见成效。

3 结论

本实验方法无需样品前处理, 具有操作简单、方便快捷等优点。能在短时间内给出定性和定量的分析结果, 适合多种情况下水中挥发性有机物的测定;宝鸡市水源水中目前能够测定的16种挥发性有机物均未检出, 说明水源水质良好, 未受到挥发性有机物污染。

单位:μg/L

参考文献

[1]刘慧, 朱优峰, 徐晓白, 等.吹扫-捕集气质联用法测定北京郊区土壤中挥发性有机物[J].复旦学报:自然科学版, 2003, 42 (6) :856~860.

[2]陈正夫.基层实验室开展挥发性有机物分析的质量保证和质量控制[J].环境监测管理与技术, 1999, 11 (1) :16~20.

[3]孙仕萍, 邢大荣, 段江平, 等.饮用水中Ⅱ种挥发性有机物的顶空气相色谱测定法[J].环境与健康杂志, 2008, 24 (8) :630~632.

[4]许瑛华, 朱炳辉, 杨业, 等.吹扫捕集-气相色谱法测定生活饮用水中挥发性有机物[J].卫生研究, 2006, 35 (5) :644~646.

篇4:吹脱捕集气相色谱质谱法测定水中糠醛

关键词 吹扫捕集 ;气相色谱-质谱 ;环氧氯丙烷 ;水

分类号 X832

Determination of Epichlorohydrin in Water by Purge and Trap /

Gas Chromatography-Mass Spectrometry

ZHANG Qin1) CHEN Keping1) WANG Shaoqing2)

(1 Fuling Environment Monitoring Center, Fuling, Chongqing 408000, China

2 Chongqing Academy of Science and Technology, Chongqing 401123, China)

Abstract A method for determination of epichlorohydrin was established based on purge and trap / gas chromatography mass spectrometry. The purge temperature, purge time, desorption temperature and desorption time were adjusted ,the efficiency of purge and trap affected by purge and trap conditions was analyzed, and the best purge and trap condition were determined. Under the optimized conditions, the correlation coefficients of epichlorohydrin were 0.999 9, the average recoveries were 99.7%, and the relative standard deviations of method were 3.0%; the detection limits of method were 0.10 μg/L. Compared with the national standard method, this method takes advantages of easy to operation, the linear relations, accuracy and precision were well. The method can meet the requirements for the determination of epichlorohydrin in surface water and drinking water.

Keywords purge and trap ; GC-MS ; epichlorohydrin ; water

环氧氯丙烷是一种高毒环氧化合物,为无色油状易燃易挥发液体,有刺激性气味。主要用于制备甘油及缩水甘油衍生物、环氧树脂等化工产品。长期少量吸入会导致神经衰弱综合症和周围神经病变,高浓度吸入会抑制中枢神经系统且可致死。因此,我国《地表水环境质量标准》和《生活饮用水卫生标准》均对其提出了限值要求[1-2]。

目前国家标准方法中推荐测定环氧氯丙烷的方法是气相色谱法[3],该方法的原理是用二氯甲烷萃取水样中的环氧氯丙烷,萃取液经浓缩后,用具有氢火焰离子化检测器(FID)的气相色谱仪进行测定。其方法操作复杂,准确度低,精密度差[4-7],且最低检出浓度为0.02 mg/L,满足不了《生活饮用水卫生标准》的要求(标准限值为0.000 4 mg/L);另外萃取剂二氯甲烷会造成二次污染。吹扫捕集是动态吸附,具有取样量少、浓缩倍数高、受基体干扰小、避免有机溶剂污染等优点,是测定水中挥发性有机物的有效前处理方法[8-10];气相色谱-质谱(GC-MS)具有灵敏度高、定性能力强、分离效果好等优点[11-13]。目前吹扫捕集和气相色谱-质谱仪测定水体中环氧氯丙烷已被广泛应用[14-18],但大部分研究只是对方法的检出限和线性相关性等进行粗略验证,或者对部分吹扫捕集参数进行简单讨论,未对影响方法准确度和灵敏度的吹扫捕集条件进行完整的探讨。为了获得低检出限及较好的准确度和精密度,本研究对吹扫捕集参数进行了全面优化和探讨。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 仪器

气质联用仪,美国Agilent 7890GC-5975MS;吹扫捕集浓缩仪,美国EST 7000型(带自动进样器)。

1.1.2 试剂

环氧氯丙烷标液,环境保护标准样品研究所;实验用水,不含有机物的超纯水。

1.2 方法

1.2.1 色谱条件

色谱柱:HP-5MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm ×0.25 μm);载气流速:1 mL/min(恒流模式);升温过程:初始温度40℃(保留2 min)→ 10℃/min→120℃(保留1 min);进样口:温度230℃,分流比20∶1;载气:高纯氦气(99.999%)。

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1.2.2 质谱条件

离子源:EI源(电离电压70 eV);温度:230℃;四极杆温度:150℃;质谱检测器接口温度:280℃;定量模式:全扫描(All Scan);质谱扫描范围:35~300 amu。

1.2.3 吹扫捕集条件

吹扫气体:高纯氦气(99.999%);吹扫温度:20~60℃;吹扫时间:10~14 min;解吸温度:220~260℃;解吸时间:1~5 min;烘焙温度:260℃;烘焙时间:10 min。

1.2.4 标准曲线的配制

用超纯水将环氧氯丙烷的标准溶液稀释配制成标准中间液,用移液管分别吸取不同量的标准中间液添加到100 mL容量瓶中,用超纯水定容,摇匀,即得到质量浓度为0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0 μg/L的环氧氯丙烷标准溶液。

2 结果与分析

2.1 总离子流图

环氧氯丙烷的总离子流色谱图如图1所示。

2.2 吹扫捕集条件的优化

2.2.1 吹扫温度的设定与选择

升高吹扫温度,可以提高试样中挥发性有机组分的挥发速率,使待测物质的吹脱得以加强,从而使目标化合物的吹扫捕集效率提高。本实验中设定吹扫管中样品温度分别为20、30、40、50、60℃,取相同浓度的环氧氯丙烷溶液进样分析(浓度为10 μg/L),根据其色谱峰面积随吹扫温度的变化趋势来确定吹扫温度。

总离子流色谱峰面积随吹扫温度的变化情况见图2。随着吹扫温度的升高,环氧氯丙烷的峰面积逐渐增大。当吹扫温度达到60℃时,环氧氯丙烷的峰面积均高于吹扫温度为20、30、40、50℃时的峰面积。但温度升高的同时,吹扫系统带出的水蒸气量也会相应增加,不利于目标化合物在捕集管中的捕集,另外,过多的水蒸气会损害色谱柱和质谱检测器。因此,本实验确定的最佳吹扫温度为40℃。

2.2.2 吹扫时间的设定与选择

随着吹扫时间的延长,溶液中的目标化合物挥发越充分,从而提高目标化合物的吹扫捕集效率。但若吹扫时间过长,吸附剂表面的目标化合物容易被吹脱下来,从捕集管中吹走一部分目标化合物,响应值降低。本实验中控制吹扫温度为40℃,设定吹扫时间分别为10、11、12、13、14 min,取10 μg/L的环氧氯丙烷溶液进样分析,根据其色谱峰面积随吹扫时间的变化趋势来确定吹扫时间。

总离子流色谱峰面积随吹扫时间的变化情况见图3。随着吹扫时间的延长,环氧氯丙烷的峰面积呈明显上升趋势,当吹扫时间延长到12 min时,环氧氯丙烷的峰面积最大,吹扫捕集效率最高。继续增加吹扫时间,环氧氯丙烷的峰面积逐渐下降,吹扫捕集效率降低。因此,本实验确定的最佳吹扫时间为12min。

2.2.3解吸温度的设定与选择

解吸温度是影响分析方法的准确性和重复性的重要参数之一。提高解吸温度,有利于样品组分随载气进入气相色谱分离分析,从而得到尖锐且对称的色谱峰。但解吸温度过高,吸附剂容易分解,吸附剂寿命降低;同时高沸点的杂质进入色谱柱,影响色谱分离效果。本实验中保持解吸时间恒定,设定解吸温度分别为220、230、240、250、260℃,取10 μg/L的环氧氯丙烷溶液进样分析,根据其色谱峰面积随解吸温度的变化趋势来确定解吸温度。

总离子流色谱峰面积随解吸温度的变化情况见图4。环氧氯丙烷的峰面积随解吸温度的增加而迅速增大,当解吸温度增加到240℃时,环氧氯丙烷的峰面积最大,吹扫捕集效率最高。之后,随着继续增加解吸温度,环氧氯丙烷的峰面积逐渐降低并趋于稳定。因此,本实验确定的最佳解吸温度为240℃。

2.2.4 解吸时间的设定与选择

解吸时间太短,待测组分解吸不完全,会使结果偏低。在一定时间内,解吸时间越长脱附越完全,但解吸温度过高,解吸时间过长,吸附剂容易分解,导致其寿命缩短。本实验中保持解吸温度恒定,设定解吸时间分别为1、2、3、4、5 min,取10 μg/L的环氧氯丙烷溶液进样分析,根据其色谱峰面积随解吸时间的变化趋势来确定解吸时间。

总离子流色谱峰面积随解吸时间的变化情况见图5,随着解吸时间的增加,环氧氯丙烷的峰面积逐渐增大,当解吸时间延长到3 min时,环氧氯丙烷的峰面积最大,吹扫捕集效率最高。继续增加解吸时间,环氧氯丙烷的峰面积逐渐下降,吹扫捕集效率降低。因此,本实验确定的最佳解吸时间为3 min。

2.3 校准曲线及其线性相关系数

在本实验确定的最佳吹扫捕集条件下,测定6个不同浓度的环氧氯丙烷标准溶液,以环氧氯丙烷的定量离子(m/z=57)的峰面积响应值为纵坐标,环氧氯丙烷的质量浓度为横坐标,在化学工作站中统计标准曲线和相关系数。环氧氯丙烷的线性相关系数为0.999 9(见表1),线性关系较好。

2.4 方法检出限

在超纯水中加入环氧氯丙烷标准溶液,不断降低其浓度进行测定,以信噪比S/N=3时所对应的浓度为环氧氯丙烷的最低检出浓度[12],结果见表1。环氧氯丙烷的最低检出限满足《地表水环境质量标准》和《生活饮用水卫生标准》的限值要求。

2.5 精密度与加标回收率

在超纯水中加入10.0 μg/L的环氧氯丙烷进行加标回收试验,按1.2.1~1.2.3的实验条件平行测定6次,根据测定结果计算相对标准偏差和平均加标回收率,用以评价该方法的精密度和准确度。环氧氯丙烷的平均加标回收率为99.7%,相对标准偏差(n=6)为3.0%,该方法的准确度和精密度较好(见表1)。

3 结论

利用吹扫捕集/气相色谱-质谱仪测定水中环氧氯丙烷,操作简单,方便快速,可操作性强,避免溶剂萃取等复杂的前处理过程,减少污染和损失。

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通过优化调整吹扫捕集条件,得到最佳吹扫捕集条件。当吹扫温度40℃、吹扫时间12 min、解吸温度240℃,解吸时间3 min时,环氧氯丙烷的平均加标回收率为99.7%,相对标准偏差为3.0%,最低检出限为0.1 μg/L。李小敏、李凌[17-18] 讨论了部分吹扫捕集参数如吹扫时间和解吸时间对环氧氯丙烷的影响情况,在其研究条件下,环氧氯丙烷的平均加标回收率分别为106.1%和95.09%,相对标准偏差分别为9.21%和4.47%,最低检出限分别为0.12和0.1 μg/L。本方法灵敏度、精密度和准确度高,检出限低,实验数据准确可靠,应用性强,满足水中痕量环氧氯丙烷的分析要求。

参考文献

[1] GB3838-2002,地表水环境质量标准[S].

[2] GB /T5749- 2006,生活饮用水卫生标准[S] .

[3] GB /T 5750.8 -2006 ,生活饮用水标准检验方法 有机物指标[S].

[4]魏黎明,李菊白,欧庆瑜,等. 固相微萃取法在环境监测中的应用[J]. 分析化学,2004 ,34(12) :1 667-1 772.

[5] 唐森本,王欢畅,葛碧洲. 环境有机污染化学[M] . 北京:冶金工业出版社,1996.

[6] 江桂斌,郑明辉,刘景富,等. 环境样品前处理技术[M]. 北京:化学出版社,2004.

[7] Lasa M, Garcia R, Millán E. A convenient method for epichlorohydrin determination in water using headspace-solid-phase microextraction and gas chromatography[J]. J Chromatogr Sci, 2006, 44(7): 438- 443.

[8] Bellar T A, Lichtenberg J J, Kroner R C . Determining volatile organics at microgram per-litre levels by gas chromatography[J]. American Water Works Assoc, 1974, 66:703-706.

[9] 张莘民. 吹扫-捕集法在挥发性有机污染物分析中的应用[J]. 环境污染治理技术与设备,2002,3(11):31-37.

[10] 刘劲松,傅 军, 金旭忠. 吹扫捕集与气相色谱-质谱联用测定饮用水和地表水中挥发性有机污染物[J]. 中国环境监测,2000,16(4):18-22.

[11] 张 芹,曾凡海,王少青. 吹扫捕集/GC-MS法测定水中26种挥发性有机物[J]. 西南大学学报(自然科学版),2013,35(3):146-150.

[12] 张 芹,王少青.吹扫捕集/GC-MS联用法测定水中挥发性卤代烃的方法优化[J]. 热带农作物学报,2013,34(9):1-5

[13] 王维国,李重九,李玉兰,等. 有机质谱应用-在环境农业和法庭科学中的应用[M]. 北京:化学工业出版社,2006:56.

[14] 唐励文,陈小辉,刘丽仪,等. 饮用水中环氧氯丙烷分析方法的研究[J].分析试验室,2008,27(5):145-146.

[15] 巢 猛,曾东宝,许 欢,等.气相色谱-质谱联用法测定水中的环氧氯丙烷方法初探[J]. 净水技术,2008,27(5):64-65.

[16] 刘国平,黄 诚,陈华宜,等. 吹扫捕集气质联用法测定生活饮用水中环氧氯丙烷[J]. 中国卫生检验杂志,2014,24(13):1848-1849.

[17] 李小敏,何 佶. 吹扫捕集/GC/MS/SIM法测定环氧氯丙烷[J].中国给水排水,2008,20(20):77-78.

[18] 李 凌,张付刚. 吹扫捕集/GC/MS/SIR法测定水中环氧氯丙烷[J]. 中国卫生检验杂志,2010,20(1):93-94.

篇5:吹脱捕集气相色谱质谱法测定水中糠醛

1实验部分

1.1仪器与试剂

OI4660/4552吹扫捕集仪;安捷伦6890/5975气相色谱/质谱仪;色谱柱DB-624(30 m×0.25 mm×1.40 μm);40 mL吹扫瓶。

三氯乙醛标准溶液(1 mg/mL,AccuStandard, USA);甲醇(农残级);氢氧化钠溶液(40 g/L);内标溶液氟苯(2.0 mg/mL,AccuStandard, USA);实验用水超纯水。

1.2仪器条件

1.2.1 吹扫捕集条件

吹扫温度:40 ℃;吹扫时间:11 min;吹扫流速:40 mL/min;干吹时间:2 min;脱附预热温度:150 ℃;解析温度:190 ℃;解析时间:2 min;烘烤温度:210 ℃;烘烤时间:6 min。

1.2.2 气相色谱条件

进样口温度:250 ℃;分流比:20:1;程序升温:35 ℃(2 min),5 ℃/min升至180 ℃;载气流速:1.0 mL/min。

1.2.3 质谱条件

离子源温度:230 ℃;四级杆温度:150 ℃。扫描质量范围:33~280 amμ。溶剂延迟:0。

1.3实验方法内容

1.3.1 标准曲线绘制

在40 mL吹扫瓶中加入内标溶液氟苯,使内标液在吹扫瓶中的浓度为10 μg/L,再加入不同体积三氯乙醛校准标准溶液,使其浓度分别为0.5,1,2,4,10,20,50 μg/L,分别加入氢氧化钠溶液100 μL(40 g/L)并立即盖好瓶盖,震荡混匀。取样25 mL分析,测定碱化处理后生成三氯甲烷和内标物的响应信号峰面积,通过内标法与标准系列三氯乙醛含量进行线性回归处理,得到校正曲线。

1.3.2 检出限测定

连续分析7个接近于检出限浓度的实验室空白加标样品,计算其标准偏差S。检出限MDL=St(n-1,0.99)(连续分析7个样品,在99%的置信区间,t6,0.99=3.143)进行计算。

1.3.3 精密度和准确度测定

在40 mL超纯水中加入三氯乙醛标准物质,分别得到浓度为1.0、4.0和20 μg/L的三氯乙醛标准加标溶液各6瓶,测定6次平行样的平均值、标准偏差、相对标准偏差及加标回收率。

因本实验中使用的超纯水经测定均不含三氯甲烷,因此测定时直接加碱进行测定,在实际样品测定中应进行不加碱和加碱的两次测定,加碱后三氯甲烷的含量减去加碱前三氯甲烷的含量即为样品中三氯乙醛的含量。

2结果与讨论

2.1加碱量对三氯乙醛转化效率的影响

在样品总体积(40 mL)和三氯乙醛加标量(20 μg/L)不变的条件下,分别加入不同浓度的氢氧化钠进行碱化处理,测定反应生成的三氯甲烷含量,结果见图1。从图1可以看出,随着氢氧化钠加入量的增加,三氯甲烷生成量也随之增加,说明三氯乙醛的转化效率随之增加,但氢氧化钠加入量达到4 mg之后,三氯甲烷的浓度不再发生明显变化,通过定量测定得知此时三氯乙醛有较高且稳定的转化效率,因此,本文确定氢氧化钠的加入量为4 mg。

2.2标准曲线和检出限

在上述试验条件下测定三氯乙醛标准溶液系列,绘制标准曲线,线性范围、回归方程与相关系数见表1。从表中可以看出,三氯乙醛在此浓度范围内线性较好。

检出限测定结果见表2。实验结果表明,三氯乙醛的检出限低于《生活饮用水标准检验方法 消毒副产物指标》中三氯乙醛的检出限[5],且满足《地表水环境质量标准》中规定的排放标准限值[6],说明此方法能够达到地表水检测的要求。

注:加标浓度:0.50 μg/L。

2.3精密度和准确度

精密度及准确度,结果见表3。从表中可以看出,对于高中低三个不同浓度三氯乙醛加标测定的回收率为94%~102%,准确度较高;相对标准偏差为3.4%~5.9%,精密度较好。

2.4实际样品测定

采集某地表水样品,在样品中加入三氯乙醛标准,加标浓度为10 μg/L,计算加标回收率,结果见表4。从表中可以看出,6个地表水平行样的回收率在82.3%~104%之间,平均回收率达到93.2%,结果令人满意。

3结论

在室温下,经过碱化处理后水样中的三氯乙醛可转化为三氯甲烷,使用吹扫捕集/气相色谱/质谱法测定水样中三氯甲烷的含量,来间接计算水样中的三氯乙醛。本方法符合地表水卫生规范的各项要求,适用于地表水分析,且本方法具有灵敏度高,重现性好,干扰少,污染少等优点,提高了工作效率。

参考文献

[1]区晖,杨萍,周志洪,等.吹扫捕集/气相色谱/质谱法间接测定水中三氯乙醛[J].仪器仪表与分析监测,2009(2):31-33.

[2]姜培霞,刘永,褚春莹,等.吹扫捕集-气质联机法测定水中三氯乙醛[J].环境科学与管理,2012,37(6):138-140.

[3]秦明友,余连英,彭霞,等.柱前衍生吹扫捕集/气质联用法测定饮用水中的三氯乙醛[J].环境科学导刊,2010,29(6):93-94.

[4]朱文川,黎莉,梅雯.顶空气相色谱法测定水源水中的三氯乙醛[J].污染防治技术,2009,22(3):110-112.

[5]中华人民共和国卫生部.GB/T5750.10-2006生活饮用水标准检验方法消毒副产物指标[S].北京:中国国家标准化管理委员会,2006.

篇6:吹脱捕集气相色谱质谱法测定水中糠醛

关键词:固相萃取;气质联用;半挥发性有机物

中图分类号 X832 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)18-26-03

Detection of Semi-volatilization Organic Compounds(SVOCs)with a GC-MS Method Combined with Auto Solid Phase Extraction(SPE)

He Ying et al.

(Shaanxi Environmental Monitoring Center,Xi'an 710054,China)

Abstract:A GC-MS method combined with auto solid phase extraction( SPE)is developed for the the semi-volatilization organic compounds( SVOCs)such as chlorobenzene,nitrobenzene,phenol,20 items in water.The linear relationship,linear range,detection limit and recovery are analyzed.

Key words:Solid phase extraction(SPE);GC-MS;Semi-volatilization organic compounds(SVOCs)

半挥发性有机物(SVOCs)是环境中氯苯类、硝基苯类、苯酚类、邻苯二甲酸酯类等化合物的泛称[1-2]。由于SVOCs种类复杂,各组分的理化性质相差较大,在采用传统液液萃取前处理方式处理水样时,需分类处理,试剂消耗大,且费时费力,对实验人员的伤害也较大。近年来,固相萃取技术在环境监测领域得到了广泛的应用。本实验使用自动固相萃取前处理,GC-MS同时定性定量测定饮用水源中20种SVOC,从而建立了一种方便、快速的分析方法。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

1.1.1 试剂 甲醇、二氯甲烷、乙酸乙酯均为高效液相色谱纯(J.T.-Baker公司);实验用水为超纯水;SVOC混标(500μg/mL)购自chemservice;内标菲-d10(2 000μg/mL)购自SUPELCO;无水硫酸钠,分析纯,经马弗炉400℃焙烧2h。

1.1.2 仪器 Thermol Fisher气相色谱-质谱仪(Trace GC-DSQⅡ);戴安AT280全自动固相萃取仪;Milli-Q超纯水系统;Agilent C18 500mg,6mL固相萃取柱。

1.2 气相色谱质谱条件

1.2.1 气相条件 DB-5MS气相色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm);进样口280℃,传输管线温度280℃;柱温:45℃保持3min,25℃/min升到130℃保持2min,12℃/min升到280℃保持6min;进样为分流进样,分流比20∶1,进样量1μL;载气使用恒流模式,1mL/min。

1.2.2 质谱条件 EI源电离,电压70eV,离子源温度230℃,溶剂延迟时间5min,扫描方式为全扫描和选择离子扫描,扫描质量范围为45~350amu。

1.3 样品前处理 分别用5mL二氯甲烷,5mL乙酸乙酯,10mL甲醇和10mL水活化固相萃取小柱;水样上样量为1L(水样加入6mol/L的盐酸调节pH小于2,加入5mL甲醇和100μg/mL内标5μL,混匀),上样速度10mL/min;氮气干燥10min;分别用5mL的乙酸乙酯和5mL的二氯甲烷以1mL/min的流速洗脱固相萃取,收集入同一收集瓶中;洗脱液通过无水硫酸钠干燥并用10mL收集管收集;氮吹浓缩后用二氯甲烷定容至1mL,上机分析。

2 结果与分析

2.1 总离子流图 详见图1。

2.2 线性关系、线性范围及检出限 用二氯甲烷将SVOCs标准溶液配制成质量浓度为100~5 000μg/L的混合标准系列,按分析条件测定,以目标化合物与内标物的定量离子峰面积之比为纵坐标,质量浓度为横坐标进行线性回归。SVOCs中各组分质量浓度线性方程、相关系数、线性范围及检出限见表1。按照样品分析的全部步骤,给空白加入浓度为估计方法检出限值的2~5倍的标准物质进行7次平行测定。计算7次平行测定的标准偏差,按照下式计算方法检出限:

2.3 回收率 对6个空白水样进行加标回收率实验,水样量为1L,加标浓度分别为500μg/L、2 000μg/L,水样回收率结果及EPA8270方法中推荐的回收率参考范围见表2。

3 结论及注意事项

(1)采用本方法可同时测定水中20种半挥发性有机物方法检出限在20.1~76.0ng/L,可以满足《地表水环境质量标准》中各物质的标准要求,各物質回收率均在EPA8270方法所推荐的回收率范围内。

(2)本方法邻硝基氯苯和对硝基氯苯计算结果为两者之和,1,2,4,5-四氯苯和1,2,3,5-四氯苯计算结果为两者之和。

(3)在水样上样结束后,要充分干燥固相萃取小柱及管线,避免水相对洗脱过程的影响,进而影响样品回收率。

参考文献

[1]叶伟红,潘荷芳,刘劲松,等.地表水中半挥发性有机物的固相萃取GC-MS方法研究[J].中国环境监测,26(4):40-44.

[2]梁坚,翁维满,葛利,等.固相萃取-气质联用法测定水中半挥发性有机物[J].广西大学学报:自然科学版,37(6):1126-1130.

[3]罗毅,李国刚,吕怡兵,等.地表水环境质量监测实用分析方法[M].北京:中国环境科学出版社,2009.

[4]环境监测 分析方法标准制修订技术导则 H168-2010.

[5]生活饮用水标准检验方法 有机物指标 GB/T 5750.8-2006.

篇7:吹脱捕集气相色谱质谱法测定水中糠醛

关键词:挥发性有机物,吹扫捕集,气质联用仪

挥发性有机物(VOCs)具有高挥发性、类脂物可溶性、易被皮肤和粘膜吸收等特点,对环境和人体有较大的影响和危害。而吹扫捕集-气质联用法能同时分析、测定多种物质,前处理方式简单,成为水中VOCs的推荐检测方法。现针对水中18种挥发性有机污染物,在此建立了吹扫捕集-气相色谱质谱的测定方法。

一、实验部分

1. 仪器与试剂

(1)仪器

美国HP6890型气相色谱仪,HP5973质谱仪,TEKMAR AQUATek100吹扫捕集仪(配25m L吹扫管);

色谱柱:DB-VRX(60m*0.25mm*1.4um);

(2)试剂

载气:高纯氦(99.999%);

纯水:色谱检验无待测组分;

甲醇(色谱纯):使用前应检验色谱图上不出现干扰峰;

挥发性有机物标准贮备溶液,由NIS公司提供;

挥发性有机物使用溶液:根据需要吸取挥发性有机物标准贮备溶液,用甲醇定容至容量瓶中,配制成标准使用溶液。

2. 仪器条件

吹扫捕集条件设定:

气提时间:11分钟;解析温度:200℃;解析时间:3分钟;烘烤温度:200℃。

(1)气相色谱条件设定:

色谱柱温度:45℃~200℃;进样口温度:100℃;柱流量:1.5 ml/min。

(2)质谱条件设定:

离子源温度:230℃;四级杆温度:180℃;扫描范围:35~300Amu;溶剂延迟:5分钟。

二、实验结果

1. 分离效果

18种待测挥发性有机物的总离子流图(TIC)见图1。由图1和表1可以看出,采用DB-VRX毛细管柱在所设定的仪器条件下对18种挥发性有机物的混合标准溶液进行检测,待测物质分离效果都较好,分离度可以达到要求

1-氯丁二烯;2-三氯甲烷;3-四氯化碳;4-苯;5-一溴二氯甲烷;6-甲苯;7-二溴一氯甲烷;8-氯苯;9-乙苯;10-间-二甲苯、对-二甲苯;11-苯乙烯;12-邻-二甲苯;13-异丙苯;14-1,4-二氯苯;15-1,2-二氯苯;16-1,2,4-三氯苯;17-1,3,5-三氯苯;18-1,2,3-三氯苯。

2. 标准曲线的测定

配制质量浓度如下的标准系列:0.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.0ug/L。按照样品分析条件。将组分质量浓度为横坐标,组分相应值为纵坐标,平行配置4组进行测定。检测结果表明,各组分的线性相关系数在0.99以上,线性良好。

3. 方法的检出限

纯水中加入标准中间液(质量浓度为2ug/L),重复测定7次,计算各组分的检出限,结果见表1。由此可见,18种检测组分的检出限都较低,在0.08ug/L和0.41ug/L之间

4. 方法的准确度

向空白水样中分别加标2ug/L和10ug/L,然后进行测定,方法的准确度用回收率表示,结果见表2。可以看出,各组分在高低两种加标浓度的回收率在70%~130%之间,符合检测要求。

三、结论

采用吹扫捕集-气质联用法同时检测生活饮用水中18种挥发性有机物,在0~10μg/L内,各组分标准曲线的线性相关系数均在0.99以上,方法检出限为0.08~0.41μg/L,加标回收率>70%。该方法操作简便,快速准确,可满足生活饮用水中多种挥发性有机物的检测要求。

参考文献

[1]张文芸,晋卫军.气相色谱/质谱法测定饮用水中挥发性有机物[J].山西大学学报:自然科学版,2004,27(3):279-282.

篇8:吹脱捕集气相色谱质谱法测定水中糠醛

1 实验部分

1.1 主要仪器及试剂

气相色谱仪:Agilent6890型,美国安捷伦公司;吹扫捕集设备:Tekmar 8900型。美国安普科技中心。5mL吹脱管;10mL样品注射器.

一氯苯标准物质:国家环保局标准样品研究所

标准工作液:取7个10 mL容量瓶,分别加入不同体积的一氯苯标准物质,使标准系列的质量浓度分别为0.1,0.2,0.4,0.8,1.0,1.5,2.0 m g/L后摇匀备用。

1.2 吹扫条件

吹扫时间11min,吹扫流量40mL/min,解析温度220℃,预解析温度为180℃,解析时间3min。

1.3 气相色谱条件

进样口250℃,色谱柱HP-5(30 m×0.3 2 mm×0.2 5μm),分流比2 0:1,载气流速1m L/min,程序升温:初始温度50℃,保持1min;10℃/min升温至100℃。

2 结果与讨论

2.1 吹扫捕集条件的选择

2.1.1 不同吹扫流量对检测结果的影响

吹扫气流量取决于样品中待测组分的浓度、挥发性、与样品的基质的相互作用和其在捕集阱中吸附作用的大小。分别选定吹扫流量为20,30,40,50,60 mL/min对高、低浓度一氯苯进行检测,考察吹扫流量对检测结果的影响。

由图1和图2可以看出,吹扫气体流量过小时不能使样品充分吹出,而吹扫流量过大时会影响捕集阱的吸附,造成样品组分的损失,当吹扫流量在40 mL/min时一氯苯的灵敏度较高,最终确定吹扫流量为4 0 mL/min。

2.1.2 不同吹扫时间对检测结果的影响

吹扫时间长短决定了待测组分的重现性和灵敏度,当吹扫流量为40 mL/min时,改变吹扫时间进行试验,本实验分别选定吹扫时间为7,9,11,13,15min对高低浓度一氯苯进行检测,考察吹扫时间对检测结果的影响。

由图3和图4可以看出,在吹扫时间小于11min待测组成的响应值随时间的增加而增大,吹扫时间为11~15min时响应值变化不明显,综合考虑灵敏度和工作效率,最终确定为吹扫时间为11min。

2.1.3 不同解析温度对检测结果的影响

解析温度与捕集阱的解析效果有直接关系,本实验分别选定解析温度为1 8 0,200,220,240,260℃对高、低浓度一氯苯进行试验,考察不同解析温度对检测结果的影响。

由图5和图6可以看出,解析温度越高,越有利于捕集阱的解析,考虑到样品的性质和捕集阱最高的工作温度上限,最终确定捕集阱的解析温度为220℃。

2.1.4 不同预解析温度对检测结果的影响

实验选定预解析温度为120,140,160,1 8 0,2 0 0℃对高浓度一氯苯进行检测,通过峰面积比对,结果见图7,通过实验最终确定预解析温度为180℃。

2.1.5 不同解析时间对检测结果的影响

解析时间与待测组分灵敏度有直接的关系,本实验在吹扫气体流量为40mL/min,吹扫时间为11 min,解析温度为220℃的条件下,选定1,2,3,4min对高、低浓度一氯苯进行试验研究,考察不同解析时间对检测结果的影响。

由图8和图9可以看出,解析时间为3 min时待测组分灵敏度最大,再延长解析时间对分析影响不大,而缩短解析时间能减少水分传输到分析柱,从而改进色谱峰的形状和提高灵敏度,最终确定的解析时间为3min。

2.2 色谱条件的优化

2.2.1 不同色谱柱对检测结果的影响

一氯苯的分离效果与色谱柱的极性、长度等因素有关,本实验选用三种极性不同极性的色谱柱HP-5非极性柱,DB-1701中极性柱、DB-WAX强极性柱进行分析比较,考察色谱柱对检测结果的影响。由实验数据得出,使用HP-5和DB-WAX分离一氯苯的效果较好,但考虑HP-5应用普遍,最终选择HP-5非极性柱。

2.2.2 不同衬管对检测结果的影响

一氯苯的分离效果与衬管体积大小有关,本实验选用大体积和小体积衬管进行分析比较,考察衬管对检测结果的影响。由数据可以得出,使用大衬管效果较好,最终选择大体积衬管。

2.3 标准曲线

本试验使用外标法进行定量,定量标准曲线范围在0.1~2 mg/L,一氯苯的回归方程为y=2.77×103x+50.76,相关系数为R2=0.9999。

2.4 最低检测质量浓度

本方法检出限根据美国EPA的规定确定。配制浓度为0.100mg/L的标准溶液进行重复测量,重复测定7次,按公式MDL=3.14SD进行计算,得出最低检测质量浓度0.007mg/L。

2.5 加标回收率

本试验对原水,出厂水及管网水进行高、低两个浓度的加标回收率试验,加标量分别为0.2,1.8 mg/L,考察新方法的准确度,加标回收率为96.5~103%,满足实验室质控要求。

2.6 精密度

用纯水配制一氯苯高低浓度样品,各测定七次,考察新方法的精密度,通过实验得出本方法的相对标准偏差(RSD)为4.5 8%~5.8 2%,符合研究需求。

3 结语

采用吹扫捕集气相色谱法检测水中一氯苯,方法灵敏度和准确度高,对实验室环境污染小,本方法适用于水中一氯苯的检测。

摘要:实验采用吹扫捕集-气相色谱法对水样的一氯苯进行分析,优化吹扫捕集的前处理条件及气相色谱条件,方法最低检测浓度可达0.007mg/L,标准曲线的线性相关系数r2=0.9999,线性范围为0.1~2mg/L,样品平均加标回收率在96.5%~103%之间,相对标准偏差在4.58%~5.82%之间。该方法操作操作简单,重现性好、检出限低,适合水中一氯苯的检测。

关键词:一氯苯,吹扫捕集,气相色谱

参考文献

[1]GB/T5750-2006,生活饮用水卫生标准[S]

[2]524.2,EPA标准[S]

[3]深圳市自来水(集团)有限公司,澳门自来水有限公司.国际饮用水水质标准汇编[M].北京:中国建筑工业出版社,2001

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