加压流体萃取-固相萃取-气质法测定环境空气中的多氯联苯

轶辰

2022/11/09
加减乘除

私聊

气质联用（GCMS）

多氯联苯(PCBs)目前已知的有209种同类物,具有高毒、难降解、强脂溶和生物累积等特性,因此不仅被联合国环境规划署列入第一批持久性有机污染物,而且多氯联苯能经皮肤、呼吸道、消化道而被人体吸收，从而对人体造成伤害。上世纪六七十年代多氯联苯已经停止生产，但是因为之前其产量大应用广难降解已造成了全球范围内的生态污染，目前多氯联苯残留监测已成为环境管控的一个重要项目。

本实验参考标准《HJ 902-2017 环境空气多氯联苯的测定气相色谱-质谱法》，使用全自动高效快速溶剂萃取系统、Extrapid 柱-盘手动固相萃取仪、MultiVap-10多通道平行浓缩仪和旋转蒸发仪整体解决方案，建立了从提取、净化、浓缩到分析的一整套检测环境空气中多氯联苯的方法。

关键词：环境空气，HJ 902-2017，多氯联苯，Flex-HPSE，Extrapid，MultiVap-10，旋转蒸发仪整体解决方案

1、实验部分

1.1仪器和设备

1.1.1 Flex-HPSE全自动高效快速溶剂萃取系统；

1.1.2 Extrapid 柱-盘手动固相萃取仪；

---配VP50Plus真空泵

1.1.3 MultiVap-10多通道平行浓缩仪；

1.1.4 旋转蒸发仪整体解决方案：

EV400旋转蒸发仪；

H50循环水冷却器；

VP50Plus真空泵；

1.1.5 7890B气相色谱-5977B质谱联用仪

1.2 试剂和样品

1.2.1乙醚；

1.2.2正己烷（农残级）；

1.2.3 丙酮（农残级）；

1.2.4快速溶剂萃取溶剂：用乙醚（1.2.1）和正己烷（1.2.2）按1:9体积比混合；

1.2.5固相萃取洗脱溶剂：用乙醚（1.2.1）和正己烷（1.2.2）按6:94体积比混合；

1.2.6多氯联苯标准贮备液（10μg/mL，溶剂为正己烷）；

1.2.7多氯联苯标准使用液（1μg/mL，溶剂为正己烷）；

1.2.8内标贮备液（1000 μg/mL，溶剂为正己烷），内标为菲-D₁₀，?-D₁₂；

1.2.9内标使用液（10 μg/mL，溶剂为正己烷）；

1.2.10分析替代物标准贮备液（1000μg/mL，溶剂为正己烷），替代物为对三联苯-D₁₄；

1.2.11分析替代物使用液（2μg /mL，溶剂为正己烷）；

1.2.12硅酸镁（100目~60目）：使用前于130℃至少活化18h，置于干燥器中冷却后，转移至玻璃瓶中密封保存；

1.2.13聚氨酯泡沫（PUF）；

1.2.14玻璃纤维滤膜

1.3环境空气样品处理

1.3.1 提取

将采样后的滤膜和PUF装填至100mL的萃取罐中，于PUF中添加125μL分析替代物使用液（1.2.11）。同样方法装填好两个萃取罐后，置于Flex-HPSE样品架中（双通道全自动运行，可同时萃取两个样品），萃取溶剂为乙醚正己烷混合溶剂（1.2.4），系统压力10Mpa，萃取温度100℃，加热平衡时间3min，静态萃取时间6min，冲洗体积60%，N₂吹扫60s。循环运行两次。萃取液自动收集到200ml浓缩杯中，如图1所示。

图1 快速溶剂萃取方法

1.3.2 浓缩

将浓缩杯置于MultiVap-10中，浓缩温度40℃，浓缩过程中将溶剂置换为正己烷，最后由浓缩仪定容至1mL。

1.3.3 净化

净化方式选择固相萃取，净化柱为硅酸镁层析柱，商品空柱下端放入筛板，以正己烷（1.2.2）湿法填入20g硅酸镁（1.2.12）。将填好的柱子装在Extrapid 柱-盘手动固相萃取仪上，将旋钮转至废液，用60mL正己烷（1.2.2）预淋洗，保持液面稍高于柱床，将提取浓缩液（1.3.2）转移至层析柱上，用正己烷（1.2.2）洗涤浓缩杯2次，一并转移至层析柱上，弃去流出液。

将旋钮转至收集，用200mL乙醚-正己烷混合溶剂（1.2.5）洗脱层析柱，控制洗脱速度在3~5mL/min，接收洗脱液到500mL旋蒸瓶中，35℃下旋蒸至近干，用正己烷定容至1mL，加入15μL内标使用液（1.2.9），待测。

1.4环境空气样品加标回收率实验

按1.3.1方法装填样品，加入多氯联苯标准使用液（1.2.7），加标量为100ng，然后按照1.3.1~1.3.3方法进行实验，分别进行三组6个平行样品，用来测定加标回收率。

1.5 分析步骤

1.5.1 气质条件

色谱柱：HP-5MS，30m*0.25mm*0.25μm；进样口温度：250℃；不分流进样；载气流速：1.0mL/min，恒流模式；进样量：2.0μL；柱温：50℃保持1min，以25℃/min升至180℃，保持2min；再以5℃/min升至280℃，保持2min；后运行280℃保持3min。

1.5.2 质谱参考条件

传输线：280℃；离子源：250℃；四级杆温度：150℃；扫描方式：选择离子扫描（SIM）；溶剂延迟：8min。

2、实验结果

2.1 30种化合物色谱图分离情况（含内标和替代物）

图2 多氯联苯标准液选择离子流图

2.2 加标样品选择离子流图

图3 加标样品选择离子流图

2.3 加标样品回收率结果

表1 加标样品回收率

物质名称	加标量（ng）	回收率（%）						平均值（%）	RSD（%）
物质名称	加标量（ng）	1	2	3	4	5	6
PCB8	100	68.2	73.8	70.9	72.7	72.5	70.1	71.4	2.9
PCB18	100	67.8	64.8	71.5	78.3	73.1	70.9	71.1	6.5
PCB28	100	75.7	79.3	81.9	76.4	78.7	83.9	79.3	4.0
PCB52	100	74.5	77.6	72.7	79.5	72.2	71.6	74.7	4.3
PCB44	100	75.2	79.1	80.9	76.4	78.7	85.1	79.2	4.4
PCB66	100	83.2	87.6	82.2	88.8	82.5	83.0	84.6	3.4
PCB101	100	78.2	87.3	84.9	85.7	79.9	81.3	82.9	4.3
PCB81	100	84.3	87.6	93.1	89.0	82.3	86.3	87.1	4.3
对三联苯D14(SS)	100	70.2	78.0	79.9	67.1	68.7	72.4	72.7	7.1
PCB77	100	87.1	91.8	92.1	95.7	93.4	97.9	93.0	4.0
PCB123	100	86.0	89.8	94.2	86.4	88.6	80.6	87.6	5.2
PCB118	100	88.6	89.7	81.2	82.9	92.4	86.1	86.8	4.9
PCB114	100	87.5	86.1	82.4	88.7	80.7	82.1	84.6	3.9
PCB153	100	81.6	84.5	84.5	80.7	86.7	82.4	83.4	2.7
PCB105	100	86.6	87.5	83.7	93.5	81.5	85.9	86.5	4.7
PCB138	100	83.6	85.7	89.8	81.2	89.9	84.5	85.8	4.1
PCB126	100	86.2	82.0	100.5	86.0	85.8	86.8	87.9	7.3
PCB187	100	90.3	96.2	93.2	97.2	87.6	86.9	91.9	4.7
PCB167	100	92.7	103.6	107.3	104.0	93.1	89.0	98.3	7.7
PCB128	100	92.7	103.6	107.3	104.0	93.1	89.0	98.3	7.7
PCB156	100	82.5	89.9	84.2	93.5	92.7	100.7	90.6	7.4
PCB157	100	102.2	104.9	107.7	109.8	100.5	103.4	104.8	3.3
PCB180	100	94.9	91.2	94.0	96.7	94.9	96.4	94.7	2.1
PCB169	100	107.7	95.4	99.5	109.4	97.7	98.7	101.4	5.7
PCB170	100	82.1	91.2	94.2	86.1	84.8	82.4	86.8	5.6
PCB189	100	85.5	91.6	99.3	83.4	89.1	83.7	88.8	6.8
PCB195	100	94.3	86.5	97.0	88.4	78.9	99.7	90.8	8.5
PCB206	100	91.2	101.7	85.0	83.6	105.9	91.4	93.1	9.6