反相超高效液相色譜法測(cè)定水質(zhì)中的乙酸含量

譚松林

摘要：研究了反相超高效液相色譜法測(cè)定水質(zhì)中乙酸含量的色譜條件。結(jié)果表明：在Waters T3（50 mm×3 mm×1.8 μm）色譜柱上，以NaH2PO4（20 mM/L，pH=2.6）/H3PO4緩沖液作為流動(dòng)相，210 nm處紫外檢測(cè)水質(zhì)中的乙酸；其流動(dòng)相流速為0.2 mL/min，柱溫30 ℃，進(jìn)樣量1.0 μL。該方法簡(jiǎn)便快捷，樣品加標(biāo)回收率為68.5%～72.1%。

關(guān)鍵詞：乙酸；反相超高效液相；紫外檢測(cè)

中圖分類號(hào)：X832

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）20004002

1引言

水體中少量的乙酸不僅表現(xiàn)為酸性，而且使其化學(xué)需氧量增高，這對(duì)水系統(tǒng)的生態(tài)平衡和人的身體健康帶來嚴(yán)重的危害，因此快速便捷的檢測(cè)水質(zhì)中的乙酸含量在環(huán)境監(jiān)測(cè)中顯得尤為重要。目前對(duì)乙酸的分析方法主要要有滴定法、薄層層析法、分光光度法、熒光法、氣相色譜法以及酶法等[1～4]。而這些方法或需經(jīng)預(yù)分離和衍生化等前處理，或精準(zhǔn)度不高，而且操作繁瑣。筆者采用反相超高效液相色譜法，直接進(jìn)樣測(cè)定水質(zhì)中的乙酸含量，具有操作簡(jiǎn)單快捷、準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1實(shí)驗(yàn)原理

水樣經(jīng)0.22 μm的水相濾膜或針式水相濾頭過濾后直接進(jìn)樣，采用反相超高效液相色譜進(jìn)行檢測(cè)，以保留時(shí)間定性，峰面積定量計(jì)算樣品中乙酸的含量。

2.2樣品的采集與保存

水樣采集于1000 mL棕色玻璃瓶中，1～5 ℃冷藏，盡快分析，分析前將樣品自然升至室溫。采樣瓶預(yù)先用洗滌劑洗一次，自來水洗三次，蒸餾水洗一次。

2.3儀器及試劑

Waters ACQUITY UPLC超高效液相色譜儀；美國(guó)Millipore（simplicity 185）超純水機(jī)；0.22 μm濾膜針式過濾器和0.22 μm水相濾膜；吉爾森移液槍（1000 μL、100 μL、10 μL）；868型酸度計(jì)。

配制1mg/mL的乙酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行稀釋。所用試劑均為分析純及以上。

2.4色譜條件

流動(dòng)相為NaH2PO4（20 mM/L，pH值為2.6）/H3PO4緩沖液，使用前用0.22 μm 濾膜過濾；色譜柱為Waters T3柱（50 mm×3 mm×1.8 μm）；柱溫30 ℃；流速0.2 mL/min；最大吸收波長(zhǎng)為210 nm；進(jìn)樣量1.0 μL。待測(cè)樣品進(jìn)樣前經(jīng)0.22 μm 濾膜過濾。

3結(jié)果與討論

3.1紫外檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇

乙酸的紫外吸收為羥基上n→π*電子躍遷[5]，其最大吸收峰在210 nm處，所以將紫外檢測(cè)吸收波長(zhǎng)確定在210 nm。

3.2流動(dòng)相的選擇

Waters T3色譜柱是一種獨(dú)特的超純硅膠基質(zhì)的反相C18色譜柱，乙酸要保持分子狀態(tài)，才能在柱上被分離開來。乙酸在水中的pKa為4.76，假若有1.0%的乙酸解離以離子狀態(tài)存在，根據(jù)下式計(jì)算，其流動(dòng)相的pH值應(yīng)該小于2.76。

pH=pKa+log（[Ac-]/[HAc] ）=4.76+log（0.01）=2.76

Waters T3柱的pH值耐受范圍2.0～8.0，若將流動(dòng)相的pH值逼近2.0則影響色譜柱的使用壽命；所以從延長(zhǎng)柱子使用壽命和乙酸分離效果兩方面綜合考慮，最終確定流動(dòng)相的pH值為2.6。

3.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制與檢出限

根據(jù)以上2.4確定的色譜條件，采用流動(dòng)相緩沖液分別配制含乙酸35.0、50.0、100.0、200.0、400.0、500.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)序列，乙酸的保留時(shí)間為2.67 min。以乙酸標(biāo)準(zhǔn)濃度對(duì)響應(yīng)峰面積繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其曲線方程為：

y=177.9213x-1924.132，r=0.9997 （式中y為峰面積，x為乙酸濃度mg/L）。

其標(biāo)準(zhǔn)樣品的圖譜見圖1。

根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測(cè) 分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168-2010）中相關(guān)規(guī)定計(jì)算其檢出限為7.75 mg/L，測(cè)定下限為31.0 mg/L。

3.4精密度和準(zhǔn)確度的測(cè)試

配制濃度為50.0 mg/L、100.0 mg/L、200.0 mg/L的3組標(biāo)準(zhǔn)樣品，分別測(cè)定6次，用外標(biāo)法根據(jù)峰面積定量，記錄其結(jié)果，見表1。

3.5加標(biāo)回收率

在6份工業(yè)廢水中分別加入標(biāo)準(zhǔn)樣品，使其定容至1 mL時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)樣品加入量為200 mg/L，按照2.4確定的色譜條件做加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果見表2。

參考文獻(xiàn)：

[1]

Figenschoa D L， Marais J P. Spectrophotometric method for the determination of micr-oquantities of lactic acid in biological material [J]. Anal biochem，1991，195（2）：308～312.

[2]Puchades P， Herrero M A. Simultaneous enzymatic determination of L（-） malic acid a-nd L（+） lactic acid in wine by flow injection analysis [J]. Food chem， 1991（42）：167～182.

[3]DING Ming-yu，CHEN Pei-rong，LUO guo-an.High performance liquid of chromatograph-ic ananlysis of acetic acid in foods [J].chinese Journal of Chromatogr，1997，15（3）：212～214.endprint

[4]ZHANG Wei-cai，DENG Bing-bing，PENG Qing-zhong.Gas chromatographic determinate-on of acetic acid in engineering ferment liquid [J]. letters in Biotechnology，2000，11（3）：196～199.

[5]張玉奎，張維冰，鄒漢法. 分析化學(xué)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000：79.

Determination of Acetic Acid in Waters by Reversed Phase Ultra Performance Liquid Chromatography

Tan Songlin

（Environmental monitoring center of Nanchong， Nanchong， Sichuan， 637000，China）

Abstract： This paper studied the chromatographic conditions for the determination of acetic acid in waters by reversed phase ultra-performance liquid chromatography.The chromatographic separation was carried out on Waters T3 column（50mm×3mm×1.8μm）and all components were monitored at 210nm.The mobile phase consisted of NaH2PO4 （20mM/L， pH=2.6）/H3PO4 buffer. Flow rate was kept at 0.2mL/min， the injection volume was 1.0μl for all injectionsand the column temperature maintained at 30 ℃. The new method is simple and quick and sample added recovery is 68.5%～72.1%.

Key words： acetic acid；RP-UPLC；ultraviolet detection.endprint