提高LACHAT流動注射儀測定揮發(fā)酚分析效率的探討

施新鋒,袁斌偉,趙 冬

(無錫市環(huán)境監(jiān)測中心站,江蘇 無錫 214023)

·監(jiān)測技術(shù)·

提高LACHAT流動注射儀測定揮發(fā)酚分析效率的探討

施新鋒,袁斌偉,趙 冬

(無錫市環(huán)境監(jiān)測中心站,江蘇 無錫 214023)

流動注射分析已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境科學(xué)和臨床檢測等多種領(lǐng)域。但對于反應(yīng)復(fù)雜的項目,其單位分析時間較長,造成批量分析時間過長,效率低下。以揮發(fā)酚項目分析為例進行探索試驗,將LACHATQuckChem 8000流動注射儀的周期時間由原來設(shè)置的 400 s修改為 200 s,方法的精密度、準(zhǔn)確度、檢出限無顯著性差異,大幅度縮短分析時間,提高工作效率。

流動注射分析;揮發(fā)酚;分析時間

流動注射分析是近年來發(fā)展起來的一種分析技術(shù),由于其樣品分析全自動、靈敏度高及準(zhǔn)確度高等優(yōu)點,目前已廣泛應(yīng)用于我國的農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境科學(xué)和臨床檢測等多種領(lǐng)域[1]。在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,由于流動注射分析中每一個樣品必須按照順序分別進行每一步反應(yīng),以揮發(fā)酚項目為例,需要經(jīng)過蒸餾、氣液分離等步驟,將待測的酚蒸氣分離出來,冷凝和除氣后進入反應(yīng)模板與試劑反應(yīng)比色,對于批量分析較耗費時間[2]。筆者通過流動注射測定揮發(fā)酚項目的分析試驗,介紹一點縮短分析時間、提高分析效率的經(jīng)驗。

1 試驗

1.1 儀器和試劑

1.1.1 儀器

試驗所用儀器為美國 LACHAT公司的QC8000型流動注射分析儀和在線蒸餾揮發(fā)酚分析模板。方法號 10-210-003-A,周期時間為 425 s。

1.1.2 試劑

4-氨基安替比林顯色劑:溶解 0.5 g 4-氨基安替比林于 500mL無酚水中;鐵氰化鉀緩沖溶液:溶解 2.0 g鐵氰化鉀、3.1 g硼酸和 3.75 g KCl于1 000mL去離子水中;磷酸蒸餾試劑:75 mL濃磷酸定容于 500mL無酚去離子水中。

1.2 試驗方法

1.2.1 流動注射測定揮發(fā)酚的反應(yīng)原理

流動注射測定揮發(fā)酚時,樣品被帶入連續(xù)流動的載液流,與磷酸混合,經(jīng)過在線蒸餾后,包含揮發(fā)酚物質(zhì)的餾出物與 4-氨基安替比林及鐵氰化鉀混合,餾出物中的酚被鐵氰化鉀氧化,生成的醌物質(zhì)與 4-氨基安替比林反應(yīng),形成黃色的濃縮物,在500 nm處比色測定。

1.2.2 時間參數(shù)的設(shè)置

由LACHAT公司提供的時間參數(shù)設(shè)置 (表 1中“初始設(shè)置”)可知,對于每一個樣品所花費的周期時間需要 425 s(約 7 min),因此,對于批量分析所需時間較多,效率較低。

1.2.3 試驗

(1)周期時間的優(yōu)化

周期時間是指分析一個樣品所需的時間,遵循的原則是:周期時間≥進樣時間 +清洗時間,同時周期時間≥裝載周期 +注入周期。由表 1可知,進樣時間 +周期時間 =249 s,裝載周期 +注入周期=280 s,這兩個時間都比周期時間小很多,因此首先考慮直接在設(shè)置中設(shè)定周期時間為 280 s,經(jīng)過試驗證實,該設(shè)定不會對樣品分析產(chǎn)生影響。

(2)六道閥調(diào)節(jié)

在此基礎(chǔ)上通過分析六通閥的原理繼續(xù)縮短周期時間。在一個樣品分析周期 (280 s)中,140 s為樣品注入的時間,余下的時間 (本方法中同為140 s,其他項目時間不一定正好對半)為下一個樣品的裝載時間。根據(jù)觀察樣品的出峰情況可以看出,樣品注入所花費的時間遠小于 140 s,這樣我們可以根據(jù)實際情況進一步縮短樣品的注入周期,經(jīng)反復(fù)試驗和觀察,本方法中注入周期設(shè)置為 60 s,可以完全將樣品注入到反應(yīng)模塊中比色測定。

根據(jù)周期時間遵循的兩大原則,要繼續(xù)優(yōu)化時間參數(shù),需要考慮第一條原則中的進樣時間和清洗時間。進樣時間以完全充滿樣品環(huán)為準(zhǔn),適當(dāng)再加5～10 s。清洗時間也應(yīng)通過試驗證實沒有殘留。

經(jīng)反復(fù)試驗,筆者設(shè)定進樣時間為 160 s,清洗時間為 40 s,周期時間為 200 s。

2 結(jié)果與討論

2.1 時間參數(shù)的設(shè)定

表1 修改前后時間參數(shù)比較s

2.2 修改時間前后結(jié)果比對

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的比較

由表 1和表 2可見,修改時間參數(shù)后,分析時間大幅縮短,而基線和峰型沒有受到影響,幾乎完全相同,線性相關(guān)系數(shù)可達 0.999以上。

表2 時間優(yōu)化前后標(biāo)準(zhǔn)曲線比較

2.2.2 測定結(jié)果比對

(1)方法檢出限、精密度、準(zhǔn)確度比對

兩種方法的比對采取相同操作。根據(jù) U.S.EPA規(guī)定,方法檢出限試驗用空白溶液連續(xù)測 7次所得MDL=3.14×δ(δ為空白平行測定標(biāo)準(zhǔn)偏差);準(zhǔn)確度試驗采用國家標(biāo)準(zhǔn)樣品進行 7次測定得出的相對誤差;精密度試驗用 100μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液測定其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差;峰面積是質(zhì)量濃度為200μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液的響應(yīng)值 (儀器通過峰面積的大小計算樣品濃度)。比對結(jié)果數(shù)據(jù)見表 3。

表3 修改時間參數(shù)前后各項技術(shù)指標(biāo)比對

(2)不同類型水樣測定比對

對不同類型的同一水樣進行分析測定,比對結(jié)果見表 4。

表4 修改時間參數(shù)前后不同類型廢水的測定比對

可見改進后的方法與原方法對各種類型的水樣分析結(jié)果無明顯差異。

2.3 結(jié)論

合理修改時間參數(shù)后大幅縮短了流動注射測定揮發(fā)酚的分析時間,提高分析效率。標(biāo)準(zhǔn)曲線無明顯變化,儀器靈敏度沒有降低。修改時間參數(shù)后的揮發(fā)酚檢出限、精密度和準(zhǔn)確度與修改前無明顯差異,各項分析技術(shù)指標(biāo)均能達到原有要求。

對于其他項目可從如下幾點考慮:樣品到閥時間由管線長度和流速決定,不可隨意更改;進樣時間的設(shè)置以能夠完全充滿樣品環(huán)為最少時間,應(yīng)通過試驗來確定;注入周期的確定應(yīng)該根據(jù)具體項目具體分析,其他項目可以通過觀察出峰情況和實際情況自行確定。

[1]王慶霞,蘇苓,黃曉菊.流動注射氯化亞錫還原光度法測定水中總磷[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),2006,18(3):21-22.

[2]蒙亦兵,別瑞敏.F IA流動注射儀同時測定水中揮發(fā)酚和氰化物[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2004,20(6):25-27.

I mprovement of Efficiency ofM easuring Volatile Phenols Us ing the LACHAT Flow I njection

SH IXin-feng,YUAN Bin-wei,ZHAO Dong
(Wuxi EnvironmentalMonitoring Central Station,Wuxi,Jiangsu 214023,China)

Flow Injection Analysis has been widely applied to agriculture,industry,environmental science and clinical detection.Nevertheless,the analysis t ime of Flow Injection Analysis for sampleswith complex reaction is too long,which causes low efficiency of detection.In that case,a new methodwas developed to explore the detection of volatile phenols usingLACHATQuckChem 8000 flow injection.The analysis t ime was shorten from 400s to 200s,and the precision,accuracy and limit of detection were no significant difference.

flow injection analysis;volatile phenols;analysis time

X830.2

B

1674-6732(2010)02-0025-02

10.3969/j.issn.1674-6732.2010.02.007

2009-08-28;

2009-10-13

施新鋒(1977—),男,工程師,本科,從事環(huán)境監(jiān)測工作。