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固相萃取氣質(zhì)聯(lián)用法測定飲用水中10種硝基苯類化合物
硝基苯類化合物是染料、醫(yī)藥、化工、炸yao、農(nóng)藥及有機合成等工業(yè)生產(chǎn)中的重要原料或中間體。在工業(yè)生產(chǎn)中往往排放出多種有毒物質(zhì),滲入車間空氣或排放水中,從而造成對地表水和地下水的污染[1]大部分硝基苯類化合物具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、高毒性和易生物富集的特點,被列入美國國家環(huán)境保護局(EPA)和我國的優(yōu)先監(jiān)測污染物名單中[2]目前,國內(nèi)測定硝基苯類化合物主要采用化學(xué)分光光度法、氣相色譜法和液相色譜法[3][4][5]。筆者采用自動固相萃取進(jìn)行樣品的富集,使用商品化PRS固相萃取膜,大大節(jié)省了人力物力,也提高了樣品萃取的穩(wěn)定性和平行性,減少了人為誤差。同時使用甲醇和二氯甲烷溶液作為洗脫液替代文獻(xiàn)中使用的苯,既滿足實驗的回收率要求,又大大降低了實驗的毒性。采用GC-MS定量定性,具有高靈敏度和高度,*可以滿足環(huán)境水樣中硝基苯類化合物的痕量測定。
1材料和方法
1.1儀器與試劑
安捷倫7890A氣相色譜、安捷倫5975C質(zhì)譜,毛細(xì)色譜柱為HP-5ms 30m×0.32mm×0.25um,全自動固相萃取濃縮儀(LABtech),SDB-PRS固相萃取有機膜(3M公司)。
標(biāo)準(zhǔn)溶液:硝基苯混合標(biāo)液類編號為S-20535-05 ,AccuStandard,濃度為硝基苯1000mg/L,間硝基氯苯、對硝基氯苯、鄰硝基氯苯、鄰二硝基苯、對二硝基苯、間二硝基苯、二硝基甲苯、二硝基氯苯、三硝基甲ben均為100mg/L。
甲醇、二氯甲烷均為HPLC級(TEADI)
1.2 氣相色譜分析條件
進(jìn)樣口:250℃;進(jìn)樣為不分流進(jìn)樣;載氣流量:1.2mL/min;柱溫:60℃保持1min,15℃/min升溫至230℃;質(zhì)譜離子源230℃、傳輸線溫度280℃、質(zhì)譜四級桿溫度150℃。
1.3 標(biāo)準(zhǔn)使液的配置
1.4 硝基苯類的標(biāo)準(zhǔn)譜圖
四、硝基苯色譜圖
1-硝基苯;2-間硝基氯苯;3-對硝基氯苯;4:鄰硝基氯苯;5:對二硝基苯;6:間二硝基苯;7:鄰二硝基苯;8:2,4-二硝基甲苯;9:2,4-二硝基氯苯;10:三硝基甲ben
圖1 硝基苯標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖
2 結(jié)果與討論
2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線及方法檢出限
吸取硝基苯類混合標(biāo)液20uL、40 uL、60 uL、80 uL、100 uL,用二氯甲烷稀釋至1.0mL,濃度為硝基苯2.0mg/L、4.0 mg/L、6.0 mg/L、8.0 mg/L、10.0 mg/L,其他硝基苯類濃度均為0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L、1.0 mg/L,以峰面積為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,方法檢出限為,以測定8次低濃度系列標(biāo)液的3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差計算,如表1所示,方法檢出限以1000mL水樣濃縮至1.0mL計算。如表1。
表1 10種硝基苯化合物的線性范圍及方法檢出限
2.2 固相萃取條件的選擇
(1)固相萃取處理中,采用C18、PRS固相萃取膜進(jìn)行回收率比較,發(fā)現(xiàn)C18固相萃取膜對硝基苯類化合物回收率在50%以下,效果不,采用PRS固相萃取膜能保持較好的回收率。
(2) 對富集了相同體積和相同濃度的水樣的PRS有機膜,用不同的有機溶劑及不同的次序洗脫,通過對其回收率進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)用5.0mL甲醇洗脫,在用5.0mL二氯甲烷洗脫兩次效果比較。結(jié)果見表2
表2 不同洗脫溶劑對硝基苯類化合物的回收率影響
(3)對富集了相同體積和相同濃度的水樣的PRS有機膜,用相同的有機溶劑量洗脫,考察有機溶劑停留于PRS膜的時間不同,通過對其回收率進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)用每種溶劑停留時間在1.5分鐘較為合適。結(jié)果見表3
表3 不同洗脫溶劑對硝基苯類化合物的回收率影響
2.3 固相萃取條件確定
根據(jù)上述實驗,水樣固相萃取條件為:
(1) 預(yù)洗有機膜:乙酸乙酯浸泡1.5分鐘,干燥1.5分鐘→二氯甲烷浸泡1.5分鐘,干燥1.5分鐘→甲醇浸泡1.5分鐘→純水浸泡1.5分鐘。
(2) 1.0L水樣通過有機膜,萃取有機物。
(3) 干燥8分鐘
(4) 洗脫有機物:甲醇浸泡1.5分鐘,干燥1分鐘→二氯甲烷浸泡1.5分鐘,干燥1分鐘→二氯甲烷浸泡1.5分鐘,干燥2分鐘。
2.4 方法檢出限、精密度及回收率
吸取40uL硝基苯混合標(biāo)液于1000mL水樣中,按照上述優(yōu)化的實驗條件,進(jìn)行回收率實驗,做6個平行樣,回收率及相對偏差見表4。結(jié)果表明硝基苯類化合物的回收率在74.7%-101.6%,相對偏差在2.7%-6.9%,符合要求。
表4 硝基苯類回收率與相對偏差
3 結(jié)論
通過對固相萃取膜和洗脫液的優(yōu)化選擇,采用PRS有機膜萃取,甲醇洗脫一次,二氯甲烷洗脫兩次,每次有機溶劑停留1.5min,建立了SPE-GC-MS分析水中10種硝基苯類化合物的方法。10種硝基苯類化合物在一定濃度內(nèi)線性關(guān)系良好,回收率、測定結(jié)果的相對偏差及方法檢出限都較好,符合分析要求。該方法具有操作簡單,度高,重現(xiàn)性好,減少了有毒有機溶劑的使用等優(yōu)點,適合大批量復(fù)雜水樣的分析。