吹脫捕集氣相色譜法測(cè)定水中低濃度的苯系物

林 芳,陸 梅,梁衛(wèi)清

吹脫捕集氣相色譜法測(cè)定水中低濃度的苯系物

林 芳,陸 梅,梁衛(wèi)清

(淮安市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,江蘇淮安223001)

提出用吹脫捕集氣相色譜法測(cè)定水中低濃度的苯系物。選擇恰當(dāng)?shù)臈l件,較好地分離并測(cè)定苯、甲苯、乙苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、異丙苯、苯乙烯等化合物的含量,此方法加標(biāo)回收率為88.9%～99.6%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于±3.0%。用此方法簡(jiǎn)便、快捷、準(zhǔn)確,具有較好的實(shí)用價(jià)值。

吹脫捕集;低濃度;苯系物

苯是毒性很高的致癌物質(zhì) ,而甲苯、乙苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、異丙苯、乙烯對(duì)人體和水生物均有不同程度的毒性。苯及其同系物作為重要溶劑及生產(chǎn)原料有著廣泛的應(yīng)用,在石油化工、油漆、涂料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、有機(jī)化工等行業(yè)的排放污水中也含有較多的苯系物 ,故在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面分析苯系物是非常必要的[1]。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水樣中苯系物含量的測(cè)定采用的是二硫化碳萃取氣相色譜法,前處理操作比較繁瑣,需要毒性大的有機(jī)溶劑,有機(jī)溶劑含有難去除的苯系物,本底值高,產(chǎn)生誤差影響分析結(jié)果[2]。文章研究了用吹掃捕集毛細(xì)柱氣相色譜法快速測(cè)定水中的苯系物,就避免了這種情況,且該方法準(zhǔn)確簡(jiǎn)便,無(wú)須人為前處理,節(jié)約環(huán)保,為水中低濃度苯系物的檢測(cè)提供了不可或缺的數(shù)據(jù)。

1 材料和方法

1.1 方法概述

吹掃捕集法是將水中苯系物通過(guò)用惰性氣體連續(xù)脫出來(lái),通過(guò)氣流帶入并吸附于捕集管中,將捕集管中的苯系物的氣體加熱脫附出來(lái),通過(guò)載氣載入氣相色譜儀進(jìn)行分離測(cè)定[3]。此方法適用于江、河、湖等地表水以及自來(lái)水中的苯系物的測(cè)定,也適用于廢水中苯系物的測(cè)定,但樣品要做適當(dāng)稀釋。最低檢出限苯、甲苯、乙苯為0.0001 mg/L,其余各為0.0005 mg/L。

1.2 主要儀器與試劑

HP-6890氣相色譜儀,具氫火焰離子化檢測(cè)器,HP-7695吹掃捕集裝置,美國(guó)惠普公司,氣密性注射器(5 mL),HP-INNOWAX色譜柱(30 m ×0.53 mm×1.0μm)。甲醇中苯系物(包括苯、甲苯、乙苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、異丙苯)、苯乙烯。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制

分別取25、50、100、150、250μL甲醇中苯系物混合標(biāo)樣(此標(biāo)樣濃度為160 mg/L),用純水配制濃度為0.04、0.08、0.16、0.24、0.40 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液(水樣體積為100 mL);分別取2.5、5.0、10、15、25μL甲醇中的苯乙烯標(biāo)樣(此標(biāo)樣濃度為1043 mg/L),配入苯系物標(biāo)準(zhǔn)系列中,其對(duì)應(yīng)濃度為0.03、0.06、0.12、0.18、0.30 mg/L。

1.4 色譜分析條件

進(jìn)樣口溫度:200℃,柱溫:70℃,FID檢測(cè)器溫度:200℃,氫氣40 mL/min,空氣400 mL/min,載氣:氮?dú)?純度 ≥99.999%),柱流速:2.0 mL/ min。進(jìn)樣方式:分流/不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量:1μL,分流比:5∶1。吹掃時(shí)間8 min,解析溫度180℃,解析時(shí)間 6 min;烘烤溫度 220℃,烘烤時(shí)間 25 min,吹脫氣體為高純氮?dú)狻?/p>

1.5 樣品測(cè)定

用專(zhuān)用注射器分別吸取5 mL混合標(biāo)樣系列,注入吹掃捕集儀中,標(biāo)樣經(jīng)吹掃、解吸、捕集后進(jìn)入色譜柱分析測(cè)定,記錄峰的保留時(shí)間和峰面積。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)色譜圖(見(jiàn)圖1)

圖1 甲醇苯系物和苯乙烯混標(biāo)的氣相色譜圖

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

用GC-FID方法測(cè)定苯系物標(biāo)準(zhǔn)溶液系列(0、0.04、0.08、0.16、0.24、0.40 mg/L。其中苯乙烯為0、0.03、0.06、0.12、0.18、0.30 mg/L),重復(fù)分析3次,以3次測(cè)定的峰面積平均值為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,見(jiàn)表1。

表1 8種苯系物的線性方程

2.3 檢出限試驗(yàn)

根據(jù)低濃度的平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)計(jì)算方法檢出限。以不含有機(jī)物的純水做空白,在此100 mL水樣中加入微量標(biāo)準(zhǔn)樣品,按上述測(cè)定方法上機(jī)分析,計(jì)算7次平行測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差,按照3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算,即為檢出限,其中苯、甲苯、乙苯檢出限為0.0001 mg/L,其余為0.0005 mg/L。

2.4 精密度試驗(yàn)

將5 mL 0.24 mg/L的甲醇苯系物標(biāo)樣和5 mL 0.18mg/L的苯乙烯標(biāo)樣注入吹掃捕集儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,同一標(biāo)樣做5次平行,測(cè)定結(jié)果如表2。由表2可知,苯、甲苯、乙苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、異丙苯和苯乙烯8個(gè)組分的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均小于(或等于)3.0%。

2.5 準(zhǔn)確度試驗(yàn)

分別吸取原先相同體積量的甲醇中苯系物標(biāo)樣及苯乙烯標(biāo)樣加入2.4標(biāo)樣中,做5個(gè)平行樣,結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,苯、甲苯、乙苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、異丙苯和苯乙烯8個(gè)標(biāo)樣的回收率位于88.9%～99.6%,其中回收率最小的是苯乙烯88.9%,最大的是異丙苯99.6%。

表2 苯系物標(biāo)樣相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

表3 苯系物標(biāo)樣回收率

3 結(jié)論

用吹掃捕集毛細(xì)柱快速法測(cè)定水中苯系物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,各組分相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差<3.0%,平均回收率在88.9%～99.6%之間,測(cè)定結(jié)果符合國(guó)標(biāo)要求。同時(shí)該方法對(duì)水樣中苯系物的測(cè)定具有簡(jiǎn)便、快捷、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),節(jié)約環(huán)保,具有較好的經(jīng)濟(jì)實(shí)用價(jià)值。

[1] 韓愛(ài)雪.水中有機(jī)污染物的采樣.分離.富集和分析方法(中冊(cè))[M].北京 :中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1990:256-271.

[2] 黃 衛(wèi).氣相色譜法分析苯系物條件選比[J].湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào),2008,29(4):36.

[3] Arthur C,Pawliszyn J.The Principle and Application of solidphase Micro-Extraction(SPME)[J].Anal Chem,1990,62: 2145-2148.

Determination of Low Concentrations BTEX in the Water with Purge and Trap G as Chromatography

LIN Fang,LU Mei,LIANG Wei-qing

(Huai'an Environmental Monitoring Center Station,Huai'an 223001,China)

Low concentrations of benzene was determined with the way of Purge and Trap Gas Chromatography. Benzene,toluene,ethylbenzene,para-xylene,m-xylene,o-xylene,cumene and styrene were well separated and those contents were well determined in a appropriate conditions.The method'recovery of standard addition was 88.9%～99.6%and relative standard deviation was less than±3.0%.The method is simple,fast,accurate and practical to use for determinating of BTEX.

purge and trap;low concentration;benzenes series

X830.2

A

1674-2842(2010)01-0021-03

2009-08-02

林芳(1985-),女,本科,主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器分析工作。E-mail:slg1985219@126.com