寒猪_董
第1楼2012/04/12
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水质 烷基汞的测定 气相色谱法
Water quality—Determination of alkylmercury
—Gas chromatography
GB/T 14204-93
1 主题内容和适用范围
本标准规定了测定水中烷基汞(甲基汞,乙基汞)的气相色谱法。
本标准适用于地面水及污水中烷基汞的测定。
本方法用巯基棉富集水中的烷基汞,用盐酸氯化钠溶液解析,然后用甲苯萃取,用带电子捕获检测器的气相色谱仪测定,实际达到的最低检出浓度随仪器灵敏度和水样基体效应而变化,当水样取1L时,甲基汞通常检测到10ng/L,乙基汞检测到20ng/L。
样品中含硫有机物(硫醇,硫醚,噻酚等)均可被富集萃取,在分析过程中积存在色谱柱内,使色谱柱分离效率下降,干扰烷基汞的测定。定期往色谱柱内注入二氯化汞苯饱和溶液,可以去除这些干扰,恢复色谱柱分离效率。
2 试剂和材料
2.1 载气
氯气:99.999%。经脱氧过滤器,氧含量<1mg/m3。
2.2 配制标准样品和试样预处理时使用的试剂和材料
2.2.1 氯化甲基汞CH3HgCl(简称MMC)。
2.2.2 氯化乙基汞C2H5HgCl(简称EMC)。
2.2.3 甲苯(或苯):经色谱测定(按照本方法色谱条件)无干扰峰。
2.2.4 盐酸溶液:c(HCl)=2mol/L。用甲苯(苯)萃取处理以排除干扰物。
2.2.5 硫酸(H2SO4):优级纯,P=1.84g/mL。
2.2.6 乙酸酐:分析纯。
2.2.7 乙酸:分析纯。
2.2.8 硫代乙醇酸:化学纯。
2.2.9 脱脂棉。
2.2.10 氯化钠(NaCl):分析纯。
2.2.11 硫酸铜:分析纯。
2.2.12 硫酸铜溶液:w(CuSO4)=25g/100mL。CuSO4·5H2O50g溶于200mL无汞蒸馏水(2.2.14)。
2.2.13 无水硫酸钠(Na2SO4):分析纯,使用前在300℃马福炉中处理4h。
2.2.14 无汞蒸馏水:二次蒸馏水或电渗析去离子水,也可将蒸馏水加盐酸(2.2.4)酸化至pH=3,然后过巯基棉纤维管(3.3.8.2)去除汞。
2、2.15 二氯化汞校处理液:称量0.1g二氯化汞,在100mL容量瓶中用苯溶解,稀释至标线,此溶液为二氯化汞饱和苯溶液。
2.2.16 解析液(2mol/L NaCl+1mol/LHCl):称量11.69gNaCl,用100mL 1mol/LHCl溶解。
2.2.17 烷基汞标准溶液:见5.2.2的有关内容。
2.2.18 甲醇:分析纯。
2.2.19 无水乙醇:分析纯。
2,2.20 盐酸溶液:w=5%。
2.2.21 盐酸溶液:c(HCl)=0.1mol/L。
2.2.22 氢氧化钠溶液:c(NaOH)=5mol/L。
2.3 制备色谱柱时使用的试剂和材料
2.3.1 色谱柱和填充物参考3.3条的有关内容。
2.3.2 涂渍固定液用溶剂:二氯甲烷(CH2C1z)分析纯;或丙酮(C3H6O)分析纯。
3 仪器
3.1 色谱仪
带有电子捕获检测器的气相色谱仪。
3.2 色谱仪汽化室
全玻璃系统汽化室。
3.3 色谱柱
3.3.1 色谱柱类型
硬质玻璃填充柱:长度1.0~1.8m,内径:2~4mm。
3.3.2 填充物
3.3.2.1 载体
Chromosorb W AW DMCS,80~100目,或其他等效载体。涂渍固定液之前,在90℃烘1.5h。
3.3.2.2 固定液
a.DEGS(丁二酸二乙二醇酯):员高使用温度200℃;或OV-17(苯基50%甲基硅酮):最高使用
温度350℃。
b.液相载荷量:5%DEGS;2%OV-17。
c.涂渍固定液的方法:静态法。
称取一定量的固定液,例如:称0.5g的DEGS(3.3.2.2)‘溶解在二氯甲烷(2.3.2)中.待完全溶解后,倒入刚烘过的载体(3.3.2.1)9.5g,使镕有DSGS的二氯甲烷刚好浸没裁体,待溶剂完全挥发后,烘干(100℃),即涂渍完毕。
3.3.3 色谱柱的填充方法
用硅烷化玻璃毛塞住色谱柱的一端,接缓冲瓶和减压系统,住的另一端接软管连漏斗,将填充物缓缓倒入漏斗,同时开启减压系统,轻轻震动柱体(建议使用超声波水浴)以确保填充紧密,填充完成后。用硅烷化玻璃毛塞住色谱柱另一端,注意:在柱的两端都要空出2cm,填充玻璃毛,以防固定液在进样器和检测器的高温下分解。填充好的色谱拄接检测器一端应与填充时减压吸气一端一致。
3.3.4 色谱柱的老化
将填好的色谱柱一端接在仪器进样口上,另一端不接入检测器。通载气30mL/min,柱温维持200℃,老化24h,柱温降至160℃,注入柱处理液每次20μL,共五次,间隔5min。继续老化24h。接检测器,柱温设在使用温度,使用前检查,以基线走直为准。(约10~20min)。
3.3.4.1 色谱柱处理液的使用见附录B。
3.3.5 检测器
电子捕获检测器,带镍-63放射源(ECD-63Ni)或高温氚源(3-H源)。3.3.6 记录仪 满标量程1mV。
3.3.7 数据处理系统
积分仪。
3.3.8 巯基棉管的制备
3.3.8.1 巯基棉纤维(sulfhydryl cotton fiber 缩写S.C.F)制备:Nishi法,见附录A。
3.3.8.2 巯基棉回收率的测定见附录A。
3.3.8.3 巯基棉管:在内径5~8mm,长100mm,一端拉细的玻璃管中填充0.1~0.2g(S.C.F)
(3.3.8.1),见图1。使用前用20mL无汞蒸馏水(2.2.14)润湿膨涨。然后接在分液漏斗的放液管上。
图1 S.C.F吸附管
3.3.9 使用的所有玻璃仪器(分液漏斗,试管),要求用5%盐酸(2.2.20)浸泡24h以上。
3.3.10 样品瓶:2.5L塑料瓶。
3.3.11 分液漏斗:500mL,1000mL,2000mL。
3.3.12 具塞磨口离心管:10mL。
4 样品
4.1 样品采集和保存
样品采集在塑料瓶(3.3.10)中,如在数小时内样品不能进行分析,应在样品瓶中预先加入硫酸铜(2.2.11),加入量为每升1g(水样处理时不再加硫酸铜溶液),水样在2~5℃条件下贮存。
4.2 试样的预处理
4.2.1 取均匀水样1L,置于2L分液漏斗(3.3.11)中,加入1mL硫酸铜溶液(2.2.12),使用2mol/L盐酸溶液(2.2.4),或6mol/L氢氧化钠(2.2.22),调pH为3~4,接巯基棉管,让水样流速保持在20~25mL/min,待吸附完毕,用洗耳球压出吸附管内残存的水滴,然后加入3.0mL解析液(2.2.16),将巯基棉上吸附的烷基汞解析到10mL具塞离心管(3.3.12)中(用吸耳球压出最后一滴解析液),向试管中加入1.0mL甲苯(苯)(2.2.3),加塞,振荡提取1min,静置分层,用离心机2500r/min离心3~5min,离心分离有机相与盐酸解析液,取有机相进行色谱测定;或者分层后吸出有机相,加入少量无水硫酸钠(2.2.13)脱水,进行色谱测定。
4.2.2 污水试样的处理
取污水水样>100mL置于锥形瓶中,用2mol/L盐酸溶液(2.2.4)酸化至PH<1,加入1g硫酸酮(2.2.11)充分搅拌后,调pH=3,静置,用快速滤纸过滤,收集滤液100mL转移到分液漏斗中,在漏斗下口塞一些玻璃毛过滤,接巯基棉管富集,解析步骤同上。
5 操作步骤
5.1 仪器调整
5.1.1 温度
5.1.1.1 汽化室温度:180℃,恒温。对于汽化室与检测器加温一致的仪器,设定220℃。
5.1.1.2 检测器温度:280℃,恒温。(H-源220℃)。5.1.1.3 柱箱温度:140℃,恒温。
5.1.2 载气 流速:60mL/min,根据色谱柱的阻力调节控前压。
5.1.3 检测器 灵敏度:10挡。5.1.4 记录仪
纸速:5mm/min。
5.2 校准
5.2.1 外标法
5.2.2 标准溶液的制备
5.2.2.1 氯化甲基汞甲苯标准溶液
a.标准储备液:1000μg/mL。称取0.1164gMMC(2.2.1)(相当于0.1000g甲基汞),用3~
5mL甲醇(2.2.18)溶解,然后用甲苯(苯)稀释、转移到100mL容量瓶中,用甲苯稀释至标线摇匀。
b.标准溶液:40μg/mL。
c.标准溶液:2μg/mL。
5.2.2.2 氯化乙基汞甲苯标准溶液
a.标准储备液:1000μg/mL.称取0.1154gEMC(2.2.2)(相当于0.1000g乙基汞),用3~5mL无水乙醇(2.2.19)溶解,然后用甲苯稀释,转移至100mL容量瓶中,再用甲苯稀释至标线摇匀。
b.标准溶液:40μg/mL。
c.标准溶液:2μg/mL。
5.2.2.3 甲基汞乙基汞基体加标标准溶液(0.002~0.2μ/mL)
按照5.2.2.1和5.2.2.2的步骤,用少量甲醇(3~5mL),少量无水乙醇(3~5mL)分别溶解甲基汞,乙基汞,用0.1mol/L盐酸(2.2.21)稀释,配制基体加标标准液(加标测回收率,色谱标准工作液),浓度低于1mg/L的烷基汞溶液不稳定。1mg/L以下的基体加标标准溶液需要一周重新配制一次。所有烷基汞标准溶液必须避光,低温保存(冰箱内保存)。
5.2.2.4标准溶液的使用
a.色谱测定使用的标准样品,进样后出单一峰,没有其他物质干扰。标准溶液(溶剂甲苯或苯配制)用于确定烷基汞的保留时间(RT),并考察仪器的线性范围。
b.每次分析样品时,都要用标准进行校准,一般每测定十个样品校准一次,当使用0.02mgL标准溶液,连续进样两次,两峰峰高(或峰面积)相对倡差≤4%,可认为仪器稳定。
c.在周一次分析中,标准样品进样体积要与被测样品进样体积相同,使用外标法定量时,标准样品的响应值应与被测样品的响应值接近。
d.实际分析工作中使用的标准样品的制备:取基体加标标准溶液(5.2.2.3)1.0mL,加解析液(2.2.16)3mL,加1.0mL甲苯(苯),振荡萃取1min,离心分离。制备过程与试祥预处理(4.2.1)步骤中,用甲苯(苯)萃取解析液一致,以减小系统误差。
5.3 校准数据的表示
试样中组分按式(1)校准:
式中.:Xi——试样中组分i的含量;
Ei——标准试样中组分i的含量;
Ai——试样中组分i的峰面积,cm2;
AE——标准试样中组分i的峰面积,cm2。
5.4 试验
5.4.1 进样方式:使用10μL微量进样器进样。
5.4.2 进样量:2~5μL。5.4.3 进样操作:溶剂冲洗进样技术(见附录C)。
5.5 色谱图的考察
5.5.1 标准色谱图
填充剂:5%DEGS 填充剂:2%OV-17
柱长内径:1.8m×2mm 柱长内径:1m×3mm
柱 温:140℃ 柱 温:180℃
检测器温:280℃(220℃) 检测器温:220℃
载气流速:60mL/min 载气流速:60mL/min
图2 标准色谱图
1.甲基汞;2.乙基汞
5.5.2 定性分析
5.5.2.1 烷基汞的出峰顺序:1.甲基汞;2.乙基汞。
5.5.2.2 烷基汞保留时间窗:在72h内进三次标准样品,三次保留时间的平均值;及三倍的标准偏差,t±3s。
5.5.2.3 检验可能存在的干扰:采用双柱定性法.即用两支不同极性的色谱枝分析,可确定色谱峰中有无干扰(OV-17作为证实柱)。
5.5.3 定量分析
5.5.3.1 色谱峰的测量
a.以峰的起点和拐点的联线做为峰底,从螃高最大值对时间轴作垂线,对应的时间即为保留时间(RT)。从螃顶到峰底间的线段为峰高。
b.积分仪自动求出RT,给出峰面积。
5.5.3.2 计算
a.使用记录仪:
式中:C——样品中甲(乙)基汞浓度,μg/L;
m——标准物重量,ng;
h1——样品峰高,mm;
V1——提取液体积,μL;
K——稀释因子;
h2——标准物峰高,mm;
V2——提取液进样体积,μL;
V3——水样体积,mL。
b.积分仪数据处理(建议使用)。见附录D。
6 结果的表示
6.1 定性结果
6.1.1 根据标准色谱图给出的保留时间确定甲基汞,乙基汞。
6.2 定量结果
6.2.1 含量的表示方法:按计算公式计算出组分的含量,结果以二位有效数字表示。
6.2.2 精密度和准确度见下表。
五家实验室分析测定统一样品,分析六次的统计结果。
表1 精密度和准确度
烷基汞
加标浓度
mg/L
精密度
准确度
重复性
再现性
标准偏差
mg/L
相对标准
偏差,%
标准偏差
mg/L
相对标准
偏差,%
地表水加标
回收率,%
甲基汞
0.400
0.005
2.8×10-2
5.3×10-4
7.6
12.1
3.4×10-2
5.5×10-4
9.2
12.5
92.2
87.5
乙基汞
0.400
0.005
2.2×10-2
5.7×10-4
6.1
13.9
3.5×0-2
7.1×10-4
9.7
17.3
86.5
92.0