液液萃取-气相色谱质谱法测定地表水中1,3,5-三氯苯
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摘 要:建立液液萃取-气相色谱质谱法测定地表水中的1,3,5-三氯苯,水样用正已烷萃取,无水硫酸钠脱水,旋转蒸发仪浓缩,氣相色谱质谱联用仪测定。结果表明,1,3,5-三氯苯在0.02-1mg/L范围内线性关系良好,线性相关系数为0.998,检出限为0.000037mg/L,加标回收率为105.5%-112.5%,相对标准偏差为2.28%(n=6)。该方法操作简单,准确度精密度良好,适用于地表水中1,3,5-三氯苯的检测。
关键词:气相色谱质谱法;液液萃取;1,3,5-三氯苯;地表水
中图分类号:X832 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2020)10-0139-02
Abstract: This paper establish a liquid-liquid extraction-gas chromatography mass spectrometry analysis method to detect 1,3,5-trichlorobenzene in surface water. The water samples were extracted with n-hexane, dehydrated with anhydrous sodium sulfate, concentrated with a rotary evaporator and detected by gas chromatography-mass spectrometry. The results showed that 1,3,5-trichlorobenzene had a good linear relationship in the range of 0.02-1 mg/L, with a linear correlation coefficient of 0.998, the detection limit of method was 0.000037 mg/L, the spiked recoveries ranged from 105.5% to 112.5% with relative standard deviation of 2.28% (n=6). The operation of method is simple, accuracy and precision were very good and were suitable for the detection of 1,3,5-trichlorobenzene in surface water.
Keywords: gas chromatography-mass spectrometry; liquid-liquid extraction; 1,3,5-trichlorobenzene; surface water
1,3,5-三氯苯,常用作染料、杀虫剂、电解液、润滑油等化工生产的重要原料,是广泛使用的高沸点溶剂,它不易溶于水,微溶于乙醇,易溶于乙醚和苯等有机试剂。1,3,5-三氯苯能通过吸入、食入和经皮肤进入人体,对皮肤、呼吸器官有刺激作用,对神经系统产生抑制作用,严重时会损害肝脏和肾脏[1]。鉴于1,3,5-三氯苯对人类健康和环境存在潜在危害,《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)将其列为集中式生活饮用水地表水源地特定项目之一,因此对地表水中的1,3,5-三氯苯进行监测具有重要意义。
目前已报道地表水中1,3,5-三氯苯的监测方法有液液萃取-气相色谱法[2]、顶空固相微萃取-气相色谱质谱法[3]、固相萃取-气相色谱-质谱法[4],但用液液萃取-气相色谱质谱法测定地表水中的1,3,5-三氯苯未见报道。本文建立了液液萃取-气相色谱质谱法测定地表水中的1,3,5-三氯苯,该方法操作简便、快速,分析结果准确,适用于地表水中1,3,5-三氯苯的检测。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
气相色谱-质谱仪:GC-MS6800,江苏天瑞仪器股份有限公司;全自动液液萃取仪:顺昕3000型,青岛顺昕电子科技有限公司;旋转蒸发仪: BUCHIR-210,瑞士步琦有限公司。
1,3,5-三氯苯标准物质:编号为AS-E0176,浓度为5000mg/L,北京白灵威科技有限公司;正己烷、甲醇:色谱纯,美国天地有限公司;无水硫酸钠,氯化钠:优级纯,使用前在400℃条件下烘焙4h,科密欧化学试剂有限公司。
1.2 仪器条件
1.2.1 气相色谱条件
色谱柱:DB-624(60m×0.25mm×1.4?滋m),美国安捷伦科技公司;进样口温度:250℃;柱温:初始温度为80℃,保持1min,以20℃/min升至180℃,保持1min,再以5℃/min升至220℃,保持1min。载气:氦气(99.999%),柱流量:1.00mL/min,进样量:1?滋L,不分流进样。
1.2.2 质谱条件
离子源:电子轰击电离源(EI);离子源电子能量:70eV;离子源温度:300℃;传输线温度:300℃;数据采集方式:选择离子扫描(SIM);扫描质量范围:45-550amu;溶剂延迟时间:5min;1,3,5-三氯苯的定量离子为m/z180,定性离子为m/z145,182。1,3,5-三氯苯标准溶液谱图如图1所示,保留时间为12.237min。
1.3 水样采集及前处理
将水样缓缓装入棕色玻璃磨口瓶中,水样充满后盖紧瓶塞使其处于密封状态。样品采集后立即用盐酸溶液调节pH2,4℃下保存,7d内完成萃取,40d内完成分析。 量取100ml水样至500ml分液漏斗中,加入10.0g氯化钠,振荡至完全溶解后,加入15ml正己烷,剧烈振荡15min(注意放气,振荡频率为250转/分),静置15min分层;再重复萃取一次,合并正己烷萃取液经无水硫酸钠脱水,旋转蒸发仪在40℃下浓缩至近干,用1ml正己烷定容,待测。
在检测样品的同时,需做实验室空白实验,用实验室纯水作为空白,空白试样应跟水样一起前处理和检测,以便检查试验过程中是否存在试验容器污染、试剂污染、仪器污染等问题。
2 结果与分析
2.1 校准曲线的绘制
将浓度为5000mg/L的1,3,5-三氯苯溶液取1ml配制浓度为100mg/L的标准溶液备用。将100mg/L的1,3,5-三氯苯标准溶液用色谱甲醇逐级稀释配制浓度为0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0mg/L的系列标准溶液,在上述GC-MS条件下进行测定,以1,3,5-三氯苯标准溶液浓度与峰面积作校准曲线,得到线性回归方程Y=173699.41X+447.15,相关系数r=0.998。
2.2 方法的准确度和精密度
取实验室纯水进行添加回收试验,对添加0.2mg/L的试样进行平行测定6次,计算其回收率和相对标准偏差。从表1看出,加标回收率为105.5%-112.5%,相对标准偏差为2.28%。
2.3 方法检出限
按照上述分析方法对0.2mg/L的1,3,5-三氯苯标准溶液进行平行测定6次,根据下述公式(1)计算的检出限,结果见表2。
式中:C-标准样品的浓度,mg/L;V1-定容体积,ml;D-稀释倍数;V2-水样体积,ml;S/N-信噪比。
2.4 结果计算
水中1,3,5-三氯苯的质量浓度(mg/L)按照公式 (2)计算:
式中:水中1,3,5-三氯苯的质量浓度,mg/L;峰面积;a-标准曲线的截距;b-标准曲线的斜率;V1-萃取液体积,ml;V2-定容体积,ml;V3-水样体积,ml。
2.5 实际水样测定
采集2个铜仁市生活饮用水地表水源地的水样,用正己烷萃取后,用上述方法进行测定,1,3,5-三氯苯均未检出。做了两个实驗室空白,实验室空白未检出。对水样进行了添加回收试验,回收率为98.56%,回收效果良好。
3 结论
本文用正己烷进行液液萃取,气相色谱质谱法测定地表水中的1,3,5-三氯苯,外标法定量。该方法检出限低,精密度、准确度良好,适合水质中1,3,5-三氯苯的测定。
参考文献:
[1]杨丽莉,母应锋,姚诚,等.毛细管气相色谱法测定水中氯苯类化合物[J].环境监测管理与技术,2007,19(2):34-38.
[2]梁素丹,陈剑刚,白艳玲,等.液液萃取-气相色谱法同时测定水中氯苯类化合物和有机氯农药[J].中国卫生检验杂志,2013,23
(6):1385-1388.
[3]赖永忠.顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定饮用水源水中1,3,5-三氯苯[J].理化检验(化学分册),2012,48(5):550-555.
[4]路媛媛,陈学,陈青亮,等.固相萃取-气相色谱-质谱法测定地表水中的三氯苯[J].化学分析计量,2018,27(2):80-83.
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