液液萃取氣相色譜法測定水體中環(huán)己酮的含量

徐琳燕，姚科偉，翁咪娜，鄒德云

（杭州中一檢測研究院檢驗(yàn)中心，杭州 310052）

液液萃取氣相色譜法測定水體中環(huán)己酮的含量

徐琳燕，姚科偉，翁咪娜，鄒德云

（杭州中一檢測研究院檢驗(yàn)中心，杭州 310052）

建立液液萃取-氣相色譜法測定水體中環(huán)己酮含量的分析方法。水樣用二硫化碳萃取，萃取液經(jīng)無水硫酸鈉脫水后，用氣相色譜法測定環(huán)己酮的含量。環(huán)己酮的質(zhì)量濃度在0～18.16 mg/L范圍內(nèi)與色譜峰面積線性良好，線性相關(guān)系數(shù)r=0.999 8。方法檢出限為0.010 mg/L，加標(biāo)回收率為93.3%～95.8%，測定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.32%～3.48%（n=6）。該方法預(yù)處理簡單，檢測靈敏度高，可用于水體中環(huán)己酮含量的測定。

液液萃?。粴庀嗌V；環(huán)己酮

環(huán)己酮是一種重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，主要由環(huán)己烷氧化得到［1］，是重要的工業(yè)溶劑及化工原料［2］。作為工業(yè)溶劑，環(huán)己酮在涂料、油墨、膠粘劑等行業(yè)被廣泛應(yīng)用［3］；作為化工原料，環(huán)己酮是制造尼龍、己內(nèi)酰胺和己二酸的主要中間體。作為一種人工合成的有機(jī)物，環(huán)己酮不易被微生物降解，排放到水體等自然環(huán)境中也不易通過天然的自凈作用而降解。因此它會(huì)在水體、土壤等自然環(huán)境中不斷累積、儲(chǔ)存，然后通過食物鏈進(jìn)入生物體并逐漸富集，最后進(jìn)入人體，危害人體健康［4］，甚至對(duì)生物體細(xì)胞產(chǎn)生不可逆的改變，如誘發(fā)癌癥、畸形、突變等［5］。

前蘇聯(lián)（1978）規(guī)定了地表水中環(huán)己酮的最高允許濃度為0.2 mg/L，我國尚未制定測定水體中環(huán)己酮的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。水體中環(huán)己酮的分析，有文獻(xiàn)采用紫外分光光度法［6］，該方法具有線性范圍窄，抗干擾性差等缺點(diǎn)。色譜法具有分離效能高，分析時(shí)間快速等優(yōu)點(diǎn)［7］，早在20世紀(jì)80年代，國外分析工作者就用氣相色譜法［8-10］分析環(huán)己酮。筆者采用二硫化碳萃取水體中的環(huán)己酮，用氣相色譜法進(jìn)行分析，方法線性范圍寬，抗干擾性好，檢出限滿足前蘇聯(lián)地表水最高允許濃度限制要求。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要儀器與試劑

氣相色譜儀：7890B型，附FID檢測器，美國安捷倫科技公司；

紫外可見分光光度計(jì)：TU-1810型，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；

分液漏斗震蕩器：MMV-1000W型，上海愛朗儀器有限公司；

電子天平：TE214S型，賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；

甲醇、環(huán)己酮、二硫化碳：色譜純；

鹽酸、氫氧化鈉：分析純；

實(shí)驗(yàn)用水：娃哈哈純凈水，經(jīng)純水機(jī)處理后使用。

1.2氣相色譜儀工作條件

色譜柱：HP-5毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm，0.25μm）；尾吹氣流量：25 m L/min；分流比：10∶1；色譜升溫程序：色譜柱初始溫度為60℃（保持1 min），以10℃/min升溫至80℃（保持2 min），再以30℃/min升溫至150℃（保持3 min）；汽化室溫度：250℃；檢測室溫度：250℃；進(jìn)樣體積：1 μL；以色譜保留時(shí)間定性，峰面積定量。

1.3樣品采集與保存

采樣時(shí)，用水樣預(yù)洗棕色玻璃采樣瓶；采樣后，加入適量鹽酸溶液或氫氧化鈉溶液，將水樣調(diào)節(jié)至近中性，因環(huán)己酮自縮合反應(yīng)在酸堿條件下均能發(fā)生［11］。水樣應(yīng)充滿樣品瓶并加蓋密封，在4℃下避光保存并盡快測定。

1.4樣品處理方法

搖勻水樣，量取100 mL于250 mL分液漏斗中，加入5 mL二硫化碳至水樣中，振搖5 min，期間注意不斷放氣，振搖后靜置10 min，待有機(jī)相和水相分離后收集有機(jī)相，并用無水硫酸鈉脫水，取1.0 mL待測［12］。

1.5標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

于25 mL容量瓶中加入約10 mL甲醇，準(zhǔn)確稱量，加入2滴環(huán)己酮，再準(zhǔn)確稱量，兩次稱量之差即為環(huán)己酮的質(zhì)量。用甲醇定容至標(biāo)線，得到環(huán)己酮標(biāo)準(zhǔn)溶液，質(zhì)量濃度為18 160 mg/L。移取適量環(huán)己酮標(biāo)準(zhǔn)溶液，用100 mL超純水分別配制成0.000，0.363，3.632，7.264，14.528，18.160 mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，按1.4樣品處理方法進(jìn)行操作。在1.2儀器工作條件下，將得到的每個(gè)濃度的萃取液重復(fù)進(jìn)樣3次，以環(huán)己酮的質(zhì)量濃度與對(duì)應(yīng)的色譜峰面積繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2　結(jié)果與討論

2.1色譜條件的選擇

先后選用極性不同的HP-INNOWAX柱、DB-35柱和HP-5毛細(xì)管柱進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，HP-5柱對(duì)丙酮、丁酮和環(huán)己酮有很好的分離，且色譜峰形好。一般水體中存在的物質(zhì)較復(fù)雜，因此采用程序升溫的方法。該法既節(jié)省時(shí)間，又不影響目標(biāo)物質(zhì)的出峰。

2.2萃取液用量的選擇

分別選用3.0，5.0，10.0 mL的二硫化碳萃取含0.4～18.0 mg/L環(huán)己酮的水樣，進(jìn)樣進(jìn)行測定。結(jié)果表明，二硫化碳用量為3.0 mL時(shí)，回收率為83.0%～90.8%；二硫化碳用量為5.0 mL時(shí)，回收率為91.1%～98.1%；二硫化碳用量為10.0 mL時(shí)，回收率為92.4%～98.8%，最終選擇二硫化碳萃取液用量為5.0 mL。

2.3方法的線性范圍及檢出限

以1.5中環(huán)己酮的質(zhì)量濃度（X ）為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的色譜峰面積（Y ）為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到環(huán)己酮在0～18.16 mg/L范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，線性回歸方程為Y=25.2311X，相關(guān)系數(shù)r=0.999 8。以3倍信噪比計(jì)算檢出限，以4倍檢出限計(jì)算定量限，得到環(huán)己酮的檢出限為0.010 mg/L，定量限為0.040 mg/L。

2.4精密度與加標(biāo)回收試驗(yàn)

從同一水樣中取3份樣品進(jìn)行測定，結(jié)果表明，環(huán)己酮本底值均小于檢出限。再分別取18份100 mL水樣，每6份分別加入182.0，544.8，1 089.6 μg環(huán)己酮，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測定，計(jì)算回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表1。由表1可知，樣品加標(biāo)后測定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.32%～3.48%，3個(gè)水平的回收率為93.3%～95.8%。表明方法的精密度和準(zhǔn)確度較高。

表1　方法的精密度和準(zhǔn)確度試驗(yàn)結(jié)果（n=6）

2.5方法比較試驗(yàn)

在線性范圍和抗干擾度方面，對(duì)本方法與紫外分光光度法進(jìn)行比較試驗(yàn)。

2.5.1線性范圍

配制質(zhì)量濃度分別為0.000，0.506，1.012，2.024，6.072，8.096，10.120，15.180 mg/L的環(huán)己酮系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，按紫外分光光度法進(jìn)行檢測，吸光度分別為0.024，0.100，0.202，0.387，1.169，1.439，1.665，1.920。當(dāng)環(huán)己酮質(zhì)量濃度大于6 mg/L時(shí)，吸光度與質(zhì)量濃度不成線性，因此紫外分光光度法只適用于測定水中低濃度環(huán)己酮含量。用液液萃取氣相色譜法測定水中環(huán)己酮含量時(shí)，環(huán)己酮高質(zhì)量濃度時(shí)，線性依然良好，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2　不同環(huán)己酮質(zhì)量濃度對(duì)應(yīng)的色譜峰面積

2.5.2抗干擾測試

在1.012 mg/L和2.024 mg/L的環(huán)己酮標(biāo)準(zhǔn)溶液中，各加入1滴丙酮，用紫外分光光度法測定，吸光度分別由原來的0.202，0.387變?yōu)?.875，0.840，差別較大；當(dāng)加入丁酮時(shí)環(huán)己酮的測定受到正干擾，回收率達(dá)到200%以上，可見用紫外分光光度法測定環(huán)己酮時(shí)受到其它酮類物質(zhì)的干擾。在相同情況下用液液萃取氣相色譜測定，丙酮、丁酮和環(huán)己酮能得到很好的分離（見圖1），測定結(jié)果不會(huì)受到干擾，得到環(huán)己酮的回收率良好，能達(dá)到90%以上。由此可見，液液萃取氣相色譜法測定水中環(huán)己酮的含量比紫外分光光度法線性范圍寬，抗干擾性強(qiáng)。

圖1　丙酮、丁酮和環(huán)己酮的色譜圖

3　結(jié)語

采用二硫化碳萃取水中的環(huán)己酮，用氣相色譜法測定水體中環(huán)己酮的含量，方法操作簡便，線性范圍寬，測定結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，能滿足檢測要求。

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《計(jì)測技術(shù)》2016年第36卷第1期 目次

綜合評(píng)述

焦平面紅外探測器研究進(jìn)展

理論與實(shí)踐

壓頭鈍化對(duì)納米硬度測量的影響分析

氣動(dòng)效應(yīng)地面模擬裝置光學(xué)窗口設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

基于虛擬儀器的火焰尺寸測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

可編程動(dòng)態(tài)特性補(bǔ)償濾波器設(shè)計(jì)

單軸位置轉(zhuǎn)臺(tái)軸系特性分析

新技術(shù)新儀器

一種用于電子遠(yuǎn)傳水表機(jī)電轉(zhuǎn)換可靠性試驗(yàn)的裝置

基于壓電陶瓷的大振幅振動(dòng)臺(tái)研究

基于PXI總線的舵機(jī)性能測試平臺(tái)

開關(guān)特性測試儀校準(zhǔn)裝置的速度發(fā)生器設(shè)計(jì)

便攜式低溫恒溫槽的研制及性能試驗(yàn)

計(jì)量、測試與校準(zhǔn)

沖擊傳感器不同安裝方式對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果的影響分析

火箭發(fā)射車定向管角運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)測量研究

直角尺檢查儀示值誤差的校準(zhǔn)方法

頻譜分析儀自動(dòng)校準(zhǔn)中的問題及解決方式

提高輻射溫度計(jì)檢定結(jié)果準(zhǔn)確度的方法

計(jì)量信息化與管理

鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

Determination of Cyclohexanone in Water by Gas Chromatography with Liquid-Liquid Extraction

Xu Linyan， Yao Kewei， Weng Mina， Zou Deyun
（Inspection Center of Hangzhou Zhongyi Testing Institute， Hangzhou 310052， China）

A method was established to determine cyclohexanone in water by gas chromatography with liquid-liquid extraction. Water sample was extracted by carbon disulfide， then detected by gas chromatography after being dried with anhydrous sodium sulfate. The mass concentration of cyclohexanone was linear with peak area in the range of 0-18.16 mg/L， the linear correlation coefficient was 0.999 8. The detection limit of the method was 0.010 mg/L， the recovery of standard addition was 93.3%-95.8%， and the relative standard deviation was 2.32%-3.48%（n=6）. The method has high sensitivity and simple pretreatment， it can be used to detect cyclohexanone in water.

liquid-liquid extraction； gas chromatography； cyclohexanone

O657.7

A

1008-6145（2016）02-0081-03

10.3969/j.issn.1008-6145.2016.02.024

聯(lián)系人：徐琳燕；E-mail： playatn@163.com

2015-12-08