水中N，N-二甲基甲酰胺氣相色譜測(cè)定方法的改進(jìn)

周春何 潘 伊 朱艷虹 田小翠

(麗水市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，麗水 323000)

水中N，N-二甲基甲酰胺氣相色譜測(cè)定方法的改進(jìn)

周春何 潘 伊 朱艷虹 田小翠

(麗水市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，麗水 323000)

本文主要研究了水中N，N-二甲基甲酰胺的測(cè)定，通過對(duì)氣相色譜法實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化進(jìn)而改進(jìn)實(shí)驗(yàn)效果。該改進(jìn)測(cè)定方法的檢出限為0.1μg/mL，線性范圍為0.2-20ug/ mL，精密度和準(zhǔn)確度均較好，能夠解決我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)的迫切需求。

氣相色譜法；N，N-二甲基甲酰胺；改進(jìn)

N,N-二甲基甲酰胺(DMF)在各種工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用但容易引起環(huán)境污染事故。本文通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，采用氣相色譜法測(cè)水中DMF，該方法具有靈敏度高、檢出限低(0.1μg/mL)、線性范圍寬等特點(diǎn)，從而滿足了生態(tài)環(huán)境處理的要求，能為生態(tài)環(huán)境執(zhí)法提供一定科學(xué)有效的基準(zhǔn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

GC-2010Plus型氣相色譜儀(日本島津公司，配氫火焰離子化檢測(cè)器FID；AOC-20i型自動(dòng)進(jìn)樣器；Lab化學(xué)工作站)。DMF(色譜純，CNW Technologies GmbH，用時(shí)配置成0.2～20mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液)。

1.2 色譜條件

色譜柱：Rtx-WAX柱(30m×0.32mm×0.25um)；柱溫：60℃保持0.5min；10℃/min升至120℃，保持1min；進(jìn)樣口溫度：200℃；檢測(cè)器溫度：220℃；燃?xì)?氫氣)流量40mL/min，助燃?xì)?空氣)流量為400mL/min，色譜柱流量(氮?dú)?4.28mL/min，吹掃流量3.0mL/min，尾吹流量30mL/min；采用不分流的進(jìn)樣方式，1分鐘后分流閥打開，10∶1的分流比；進(jìn)樣量：0.5μL。

1.3 樣品采集

首先用棕色玻璃瓶裝滿待測(cè)水樣，然后蓋上瓶蓋密封水樣，最后將裝滿樣品的玻璃瓶進(jìn)行低溫保存處理。

1.4 樣品的測(cè)定

裝入1.5mL的島津?qū)Ｓ眠M(jìn)樣瓶的待測(cè)水樣采用自動(dòng)進(jìn)樣器直接進(jìn)樣，保留時(shí)間定性，峰面積外標(biāo)法定量。若樣品渾濁，則先用0.45μm水系濾膜處理水樣，處理后的水樣方可進(jìn)行進(jìn)樣分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱的選擇

根據(jù)DMF的理化性質(zhì)以及介質(zhì)為水角度考慮，選擇相對(duì)耐水的HP-INNOWAX柱(30m×0.25mm×0.50μm) 和Rtx-WAX柱(30m×0.32mm×0.25um) 2根極性柱來比較。在相同的實(shí)驗(yàn)條件(進(jìn)樣量、分流比等)下，分別進(jìn)行多次平行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖1所示，可以發(fā)現(xiàn)，在其他條件相同的情況下，Rtx-WAX柱(30m×0.32mm×0.25um) 比HP-INNOWAX柱(30m×0.25mm×0.50μm)靈敏度更高且更穩(wěn)定。

圖1 不同色譜柱穩(wěn)定性及靈敏性對(duì)比

2.2 進(jìn)樣方式和柱溫的選擇

進(jìn)樣方式以及柱溫的選擇參照下圖2和圖3，因?yàn)樗哂斜容^大的表面能，所以溶解性較強(qiáng)的溶質(zhì)溶于水時(shí)會(huì)發(fā)生譜帶展寬現(xiàn)象，更可能導(dǎo)致色譜峰裂分現(xiàn)象發(fā)生；同時(shí)因?yàn)镈MF含有C=O雙鍵，而該雙鍵在FID上響應(yīng)差，故試驗(yàn)進(jìn)樣法采用不分流進(jìn)樣，分析法采用程序升溫分析，從而做到固定聚焦和溶劑聚焦，阻止較高的恒溫分析下容易發(fā)生的色譜峰裂分，使溶質(zhì)形成即窄又緊密的譜帶，峰形得到改善，靈敏性和重復(fù)性也得到相應(yīng)程度的提高。

圖2和圖3 不同進(jìn)樣方式的DMF

2.3 進(jìn)樣量的選擇

進(jìn)樣量的選擇參照下圖4，分別采用0.5ul和 1.0ul進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，考慮到本實(shí)驗(yàn)的溶劑是水，我們最終選用0.5μL的進(jìn)樣量。原因如下：①由于水溶劑膨脹系數(shù)較大，進(jìn)樣1μL就有可能導(dǎo)致樣品的蒸汽膨脹出襯管，從而出現(xiàn)“倒灌”或者發(fā)生襯管過載，最終導(dǎo)致樣品從吹掃出口流出而出現(xiàn)樣品損失，以至試驗(yàn)結(jié)果中峰面積的重復(fù)性或者色譜峰高不準(zhǔn)確；②當(dāng)進(jìn)樣量<0.5μL時(shí)，襯管“倒灌”現(xiàn)象和過載問題不存在了，但方法的靈敏度也會(huì)下降。

圖3 進(jìn)樣量的選擇對(duì)峰面積的影響

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線和方法的檢出限

以物質(zhì)濃度為橫坐標(biāo)、峰面積值為縱坐標(biāo)，通過測(cè)定0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列，得到線形方程Y=2227.73x-168.274，相關(guān)系數(shù)r=0.9999。檢出限為0.1μg/mL(以4倍的基線噪音計(jì)算)。

2.5 加標(biāo)回收率與精密度試驗(yàn)

采用(空白)樣品加標(biāo)的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，樣品添加量分別為 5.0μg和 150.0μg(10mL水)，用外標(biāo)法進(jìn)行定量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳見表1。

表1 加標(biāo)回收率與精密度試驗(yàn)(n=6)

從表1可發(fā)現(xiàn)，高低兩個(gè)濃度的重現(xiàn)性都較高，RSD為1.1～4.9%、回收率為85.6%～100.8%，完全符合有機(jī)物監(jiān)測(cè)相關(guān)要求。

2.6 實(shí)際樣品測(cè)定

按試驗(yàn)方法對(duì)3家合成革企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)排放口的樣品進(jìn)行測(cè)定，1#樣品未檢出，2#樣品為 189mg/L1，3#樣品為1.54×103mg/L1。其中，對(duì)2#樣品做了6次平行試驗(yàn)，測(cè)得的相對(duì)偏差為 1.6%，對(duì)3#樣品做加標(biāo)回收試驗(yàn)，測(cè)得回收率為 98.7%。

3 結(jié) 論

通過分析試驗(yàn)，確定采用Rtx-WAX柱(30m×0.32mm×0.25um)分析水中的DMF。分析條件：進(jìn)樣口200℃，F(xiàn)ID檢測(cè)器溫度：220℃，柱溫：60℃保持0.5min，10℃/min升至120℃，保持1min。進(jìn)樣量：0.5μL，不分流進(jìn)樣。DMF濃度在0.2～20μg/mL之間線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)r=0.9999。檢出限為0.1μg/mL。當(dāng)加標(biāo)量分別是5μg和150μg時(shí)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差是1.1～4.9%、加標(biāo)回收率是85.6%～100.8%，完全符合有機(jī)物監(jiān)測(cè)相關(guān)要求。

[1]張民權(quán)，劉曉玲.氣相色譜分析中色譜柱的制備及操作條件的選擇[J].新疆工學(xué)院學(xué)報(bào)，1994，01：25-31.

[2]汪毓云.氣相色譜法分析中色譜柱的選擇[J].低溫與特氣，1990，04：62-68.

Improving the Method for Determination of N， N-Dimethylformamide in Water by Gas Chromatography

ZHOU Chunhe PAN Yi ZHU Yanhong TIAN Xiaocui

(Lishui Environmental Monitoring Center，Lishui 323000)

The study was to research the determination of N，N-Dimethylformamide in water. We optimized the experimental conditions by gas chromatography. The limit of detection was 0.1μg/mL；the linearity range was 0.2～20μg/mL. This method is high precision and accuracy，and this method can solve the urgent need for the improvement of environmental monitoring methods standards in china.

Gas Chromatography；N，N-Dimethylformamide；Improvement

周春何，碩士研究生，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)

X830

A

1673-288X(2017)02-0108-02

引用文獻(xiàn)格式：周春何 等.水中N，N-二甲基甲酰胺氣相色譜測(cè)定方法的改進(jìn)[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42(2)：108-109.