环境水中丙烯腈检测方案(毛细管柱)

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RT： 1.52-22.07NL：1.15E3Channel 1Analog 400 刘茜余天赛默飞世尔科技(中国)有限公司 关键词 引言 乙醛、乙腈、丙烯腈及苯系物等挥发性有机物具有抵制中枢神经系统和麻醉作用，毒性较强，t已被美国和欧盟列入优先考虑的污染物清单中。随着现代工业化进程的快速发展，家庭装修等对环境水的污染日益严重，人们也意识到对环境中有毒有害物质检测的重要性。水是人们赖以生存的宝贵资源，因此对水质的检测也成为一个重要的课题。 世界各国对于水中苯系物及挥发性有机物都有限定标准及法律法规，我国在《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006对其列入污染物监测范围。但由于这些物质含量较低，常需要采用较繁琐的前处理工作。本文研究并建立了顶空-毛细管气相色谱(FID)法测定生活饮用水中10种常见有机物的分析方法，方法具有灵敏度高，重复性好，回收率高，操作方便等优点。 实验材料 仪器与试剂： Trace 1310 GC 气相色谱仪，配FID检测器 ( Thermo FisherScientific) ； Triplus 300 顶空自动进样器 ( Thermo FisherScientific)；；TR-Wax MS 色谱柱(30mx0.25mmx0.25 pm)( Thermo Fisher scientific)。 试剂：几种挥发性苯系物标准，购自国家标准物质中心及 Accustandard公司；甲醇(色谱纯，赛默飞世尔科技)；氯化钠(分析纯，北京化学试剂厂) 准确量取 10 mL自来水样置于20mL顶空瓶中，加入2g氯化钠，待测。 顶空条件 孵化炉温度：80℃ Manifold 温度：120℃ 传输线温度：120℃ 孵化时间： 30 min 吹扫：进样后吹扫流量 30 mL/min 0.5 min 恒压进样模式 气相色谱条件 载气：氮气(99.999%)，恒流模式，1.0 mL/min。柱温：35℃(10 min)， 10℃C /min 到180℃(1min) 进样口温度：250℃ 进样量：1.0mL，分流进样，分流比：50：1 检测器(FID)温度：250℃ 结果与讨论 顶空条件的选择 本实验的分析对象是生活饮用水，因此顶空温度不易过高。因为随着样品平衡温度的升高，水蒸气挥发增加会影响气相色谱分离和化合物峰型。但在某段范围内， 孵化温度增加会增加目标化合物在两相分配中气相的浓度，所以本实验考察了40℃、60℃、80℃的平衡温度对灵敏度的影响，试验结果表明选择平衡温度80℃时目标化合物的灵敏度最大，更适宜分析。 孵化时间的长短也影响目标化合物的检测灵敏度，本实验分别考察了10min， 20min， 30min， 40 min， 50 min， 60min 孵化时间对灵敏度影影响，实验最终结果表明，当孵化时间为30 min 时效率最高。 色谱条件的选择 为了既能把待测组分完全分离，同时节省分析时间，提高分离效率比较了 TG-624， TG-5， TG-Wax 几种毛细管色谱柱，结果表明TG-Wax 毛细柱可以将10种发性有机物完全分离；通过对初始柱温、程序升温的优化，到10 种物质良好的基线分离，达到最终定性定量的目的。气相色谱分离图见图2. 氯化钠含量的选择 氯化钠具有提高溶液的离子强度，降低有机化合物在水中溶解度的作用。通过加入 NaCI起到盐析作用，从而提高各种有机物的挥发，当达到最大挥发程度时，此时各种分析物可以达到一个较高的灵敏度，本实验考察加入0.5、1.0、1.5、2.0、2.5g NaCl 对各种物质响应的影响，实验结果表明，当加入2.0 g NaCl 时回收率达到最高，其中乙醛的响应与氯化钠的加入无关。另外实验结果显示，增加 NaCl的含量，对乙醛的影响不大，其主要原因可能是因为其本身在水中的溶解量很少。 图1.加入 NaCl量对10种物质回收率的影响 标准品色谱图及样品加标色谱图 10种挥发性有机物准品色谱图见图2。本方法中水样品 中无其它物质对所分析物质干扰，如图3为生活用水样品加标准品色谱图。配制标准溶液浓度水平如下表1. 表1.配制标准溶液浓度水平如下表 名称 Level1 ug/mL Level2 ug/mL Level3 ug/mL Level4 ug/mL Level5 ug/mL 乙醛 50 100 200 400 苯 0.01 0.02 0.05 0.1 2 丙烯腈 0.1 0.2 0.5 20 乙腈 0.1 0.2 0.5 20 甲苯 0.01 0.02 0.05 0.1 2 对二甲苯 0.01 0.02 0.05 0.1 2 间二甲苯 0.002 0.004 0.01 0.02 0.4 邻二甲苯 0.002 0.004 0.01 0.02 0.4 异丙苯 0.002 0.004 0.01 0.02 0.4 苯乙烯 0.002 0.004 0.01 0.02 0.4 图2.混合标准溶液色谱图，3.29乙醛，9.66苯，12.42丙烯腈，12.90乙腈，13.92甲苯，16.48对二甲苯， 16.63间二甲苯，17.33异丙苯，17.61邻二甲苯，19.03苯乙烯 Tima /min\ 图3.生活用水样品加标准品色谱图 保留时间、线性及检出限 配制浓度范围为：低浓度0.002-50ug/mL， 高浓度：0.4-400 ug/mL的校准溶液，采用上述方法分别进样分析，考察各组分在此浓度范围内的线性。实验结果表明10种组分在该浓度 范围内线性关系良好，线性相关系数均大于0.99(见表1)。同时以三倍信噪比计算各组分检出限，各组分检出限在0.002-50 ug/mL 之间(见表2)。 序号 化合物 保留时间/min 线性方程 线性范围 R2 检出限 ug/mL 1 乙醛 3.29 Y=0.0277132+0.00302274*X 50-400 0.9997 50 2 苯 9.65 Y=0.26854+0.0340671*X 0.01-0.4 0.9995 0.01 3 丙烯 12.41 Y=0.274903+0.0729044*X 0.1-4 0.9995 0.05 4 乙腈 12.89 Y=0.387129+0.0119082*X 0.1-4 0.9999 0.1 5 甲苯 13.99 Y=0.537155+0.0550408*X 0.01-4 0.9957 0.005 6 对二甲苯 16.47 Y=0.507276+0.0631971*X 0.01-4 0.9992 0.002 7 间二甲苯 16.61 Y=0.45391+0.0629423*X 0.002-0.8 0.9997 0.002 8 异丙苯 17.32 Y=0.103859+0.0133427*X 0.002-0.8 0.9958 0.002 9 邻二甲苯 17.61 Y=0.119555+0.0217872*X 0.002-0.8 0.9996f 0.002 10 苯乙烯 19.03 Y=0.489955+0.0631144*X 0.002-0.8 0.9994 0.002 实际样品测试及加标回收 利用建立的分析方法，不同地区的水样中挥发性有机物进行分析。实验结果表明：本方法能够测定水样中的挥发性有机物，没有出现色谱峰干扰情况。 添加混合标准溶液选择高中低三个浓度(表1中level1、3、5)，考察10种有机物的加标回收情况。实验结果表明各组分的加标回收率均在93.5-106.7%之间，符合日常分析检测的要求。对同一样品重复进样5针， RSD 处于0.6-4.5%，仪器精密度符合检测要求。 表2.加标回收率及 RSD 数据 序号 化合物 加标回收率(1) 加标回收率(2) 加标回收率(3) RSD/%(n=8) 1 乙醛 93.5 96.8 99.6 1.5 2 苯 99.6 100.5 103.5 2.3 3 丙烯腈 98.8 98.7 99.8 1.6 4 乙腈 97.9 98.3 97.8 3.9 5 甲苯 95.9 98.3 99.6 2.6 6 对二甲苯 96.8 99.4 97.9 2.1 7 间二甲苯 99.6 100.4 99.9 4.8 8 异丙苯 100.5 98.7 99.6 2.7 9 邻二甲苯 100.5 98.5 106.7 1.9 10 苯乙烯 99.7 98.3 98.0 1.8 对不同地区7种水样进行分析，分析结果如下(单位： ug/mL) 序号 化合物 水样#1 水样#2 水样#3 水样#4 水样#5 水样#6 水样#7 1 乙醛 NA NA NA NA NA NA NA 2 苯 NA NA NA NA NA NA NA 3 丙烯腈 NA NA NA NA NA NA NA 4 乙腈 NA NA NA NA NA NA NA 5 甲苯 NA NA NA NA NA NA NA 对二甲苯 NA NA NA NA NA NA NA 7 间二甲苯 NA NA NA NA NA NA NA 采用赛默飞世尔全新一代 TRACE 1310 GC 含氢火焰检测器，结合 Triplus-300顶空自动进样器。Triplus-300顶空自动进样器具有高达300℃的孵化温度，同时具有120位的进样盘和18位的同时孵化炉，可以满足实验室的高样品量及缩短分析时间，提高分析效率的作用。另外其具有安装快捷方便，同时测定灵敏度高、重复性好、结果可靠等优点，本文完全满足饮用水中挥发性有机物的分析与检测需要，同时可以轻松应对实验室各种对水质分析的要求。 ( 参考文献 ) ( [2] Lelio Zoccolillo，Luca Amendola，Claudia Cafaro，Susanna Insogna. Improved a nalysis o f volatile halogenated hydrocarbons inwater by purge-and-trap with gas chromatography a nd massspectrometric detection [J]. 2 2 005.，1077(2)：181-187 ) ( [3]Mr.Franck Amiet， 王小 明 采用 FID 检测器分析环境空气中 的 86 种 VOC组分.第四届中国线线分析仪器应用及发展国际论坛论文集 ) ( [4] GB5749-2006， 《生活饮用水卫生标准》[S]. ) 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 免费服务热线：8008105118400 650 5118(支持手机用户) ThermoFisherSCIENTIFIC AN_C_GC- 乙醛、乙腈、丙烯腈及苯系物等挥发性有机物具有抵制中枢神经系统和麻醉作用，毒性较强，已被美国和欧盟列入优先考虑的污染物清单中。随着现代工业化进程的快速发展，家庭装修等对环境水的污染日益严重，人们也意识到对环境中有毒有害物质检测的重要性。水是人们赖以生存的宝贵资源，因此对水质的检测也成为一个重要的课题。世界各国对于水中苯系物及挥发性有机物都有限定标准及法律法规，我国在《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006 对其列入污染物监测范围。但由于这些物质含量较低，常需要采用较繁琐的前处理工作。本文研究并建立了顶空- 毛细管气相色谱（FID）法测定生活饮用水中10种常见有机物的分析方法，方法具有灵敏度高，重复性好，回收率高，操作方便等优点