氣相色譜法檢測(cè)自來(lái)水和水中氯苯

鄒立強(qiáng)

摘 要：采用氣相色譜法檢定自來(lái)水有利于保證水質(zhì)安全。闡述了以吹掃捕集-氣相色譜法檢測(cè)自來(lái)水和水源水中的多種氯苯類化合物的方法。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，該方法能有效分離各類氯苯化合物，各項(xiàng)指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，具有一定的適用性。

關(guān)鍵詞：吹捕集-氣相色譜；生活飲用水；氯苯；污染物

中圖分類號(hào)：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.18.098

氯苯類污染物對(duì)環(huán)境污的染物較為嚴(yán)重，此類化合物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，很難被分解，會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成極大的危害。因此，檢測(cè)生活用水中的氯苯化合物十分重要，但因傳統(tǒng)的檢測(cè)方法的適用性不高，采取更有效的檢測(cè)方法已成為相關(guān)人員急需解決的問(wèn)題。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

儀器包括ThermoFisher SCIENTIFIC TRACE 1300型氣相色譜儀和Tekmar Stratum-PTC吹掃捕集儀。

本試驗(yàn)純水均采用Pall cascada AN 超純水機(jī)制備的超純水，經(jīng)煮沸10 min后冷卻備用。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)采用中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，質(zhì)量濃度和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號(hào)如表1所示，使用時(shí)分別取1.00 mL放入25 mL的容量瓶，用異辛烷定容后作為混合中間液，使用時(shí)再用純水稀釋至所需濃度。

表1 6種氯苯類化合物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的編號(hào)和質(zhì)量濃度

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)名稱 質(zhì)量濃度/（mg/mL）

鄰二氯苯 0.102

對(duì)二氯苯 0.101

1，3，5-三氯苯 0.100

1，2，4-三氯苯 0.109

1，2，3-三氯苯 0.101

六氯苯 0.102

1.2 氣相色譜條件

1.2.1 氣相色譜柱條件

色譜柱：VOCOLTM FUSED SILICA Capillary Column（105 m×0.53 mm×3.0 μm﹚。

進(jìn)樣口溫度：110 ℃。

載氣流速：0.9 mL/min。

分流比：20∶1.

檢測(cè)器溫度：300 ℃。

尾吹氣流速：20 mL/min。

升溫程序：初始溫度為60 ℃，保持10 min，再以15 ℃/min的速率升至200 ℃，保持4 min。

載氣：N2，純度≥99.999%.

1.2.2 吹掃捕集儀條件

吹掃樣品溫度為40 ℃，吹掃氣體流量為40 mL/min，吹掃時(shí)間為15 min；常溫捕集，解析溫度為250 ℃，解析時(shí)間為2 min，解析氣體流量為300 mL/min；烘焙時(shí)間為15 min，烘焙溫度為270 ℃，烘焙氣體流量為250 mL/min，傳輸線溫度為165 ℃。

1.3 樣品的采集和保存

采集水樣時(shí)，盡量減少因攪動(dòng)而引起揮發(fā)性化合物逸出，并避免將空氣氣泡引入采樣瓶。建議采用棕色采樣瓶密封，置于4 ℃以下的冰箱中保存，且樣品存放區(qū)域不可有有機(jī)物干擾。

1.4 試驗(yàn)方法

將新制成的超純水煮沸10 min（消除純水中殘留的有機(jī)物）后冷卻，將此純水作為試驗(yàn)用純水；取6種氯苯類化合物混合中間液，配置成標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度；準(zhǔn)備好干凈的20 mL進(jìn)樣注射管，分別加入10.00 mL的空白純水、10.00 mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列、10.00 mL的試樣，最后按照吹掃條件和氣相色譜條件測(cè)定。

2 結(jié)果和討論

2.1 色譜分析

采用HP-5色譜柱，分別吸取上述6種氯苯類化合物的標(biāo)準(zhǔn)樣品稀釋，在上述色譜條件下各標(biāo)液出峰順序?yàn)閷?duì)二氯苯→鄰二氯苯→1，3，5-三氯苯→1，2，4-三氯苯→1，2，3-三氯苯→六氯苯?；旌蠘?biāo)物色譜圖如圖1所示。

圖1 6種氯苯類化合物混合標(biāo)物色譜圖

由圖1可知，6種氯苯類化合物可在23 min內(nèi)有效分離。

2.2 試驗(yàn)條件的選擇

2.2.1 吹掃樣品溫度的選擇

各取混合標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00 mL，考察了樣品溫度為30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃時(shí)對(duì)氯苯類化合物峰面積的影響。結(jié)果表明，當(dāng)樣品溫度<40 ℃時(shí)，待測(cè)物峰面積隨樣品溫度升高而增大。當(dāng)進(jìn)一步提高溫度時(shí)，氯苯類化合物峰面積變化趨勢(shì)不明顯，因此，試驗(yàn)選擇樣品的溫度為40 ℃。

2.2.2 吹掃時(shí)間的選擇

在需要優(yōu)化平衡溫度的情況下，考察了不同吹掃時(shí)間對(duì)氯苯類化合物峰面積的影響。分別取吹掃時(shí)間5 min、8 min、10 min、12 min、15 min、20 min比較，結(jié)果表明，當(dāng)吹掃時(shí)間<15 min時(shí)，待測(cè)物峰面積隨吹掃時(shí)間增加而增大。當(dāng)進(jìn)一步延長(zhǎng)吹掃時(shí)間時(shí)，氯苯類化合物峰面積變化不明顯。由此可見(jiàn)，15 min的吹掃時(shí)間和40 ℃的樣品溫度能滿足所有化合物達(dá)到理想峰面積值的要求。因此，試驗(yàn)最終選用了此條件。

2.2.3 升溫程序的選擇

升溫程序?yàn)椋撼跏紲囟葹?0 ℃，保持10 min，以15 ℃/min速率升至200 ℃，保持4 min。此升溫程序產(chǎn)生的氯苯類化合物的峰面積比較理想，因此，取此升溫方案為本次試驗(yàn)的升溫程序。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

用上述方法確定的檢測(cè)條件測(cè)定6種混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，其線

性方程和線性范圍如表2所示。

表2 6種氯苯類化合物的線性方程和線性范圍

組分 線性方程 相關(guān)系數(shù)r 線性范圍/（μg/L）

對(duì)二氯苯 Y=42.618X+9.597 9 0.999 28 0.404～40.4

鄰二氯苯 Y=67.684X+16.434 0.999 37 0.408～40.8

1，3，5-三氯苯 Y=286.80X+76.829 0.999 03 0.404～40.4

1，2，4-三氯苯 Y=220.84X+55.945 0.999 11 0.436～42.6

1，2，3-三氯苯 Y=350.68X+57.062 0.998 91 0.400～40.0

六氯苯 Y=285.00X+115.56 0.997 73 0.408～40.8

2.3.2 檢出限

6種氯苯類化合物的檢出限以3倍信噪比計(jì)算，進(jìn)而得出檢出限，結(jié)果為對(duì)二氯苯0.2 μg/L；鄰二氯苯0.08 μg/L；1，3，5-三氯苯0.008 μg/L；1，2，4-三氯苯0.008 μg/L；1，2，3-三氯苯0.008 μg/L；六氯苯0.002 μg/L。

2.4 6種氯苯類化合物精密度和回收率的測(cè)定

將6種氯苯類化合物分別加入試樣中，回收率結(jié)果如表3所示。

2.5 樣品分析

利用本方法測(cè)定5份水源水和5份生活飲用水。5份水源水中1份檢出1，3，5-三氯苯，含量為0.123 37 μg/L，其余樣品中未檢出污染物；5份生活飲用水中均未檢出污染物。

表3 6種氯苯類化合物的精密度和回收率（n=5，單位：μg/L）

對(duì)二氯苯 鄰二氯苯 1，3，5-三氯苯 1，2，4-三氯苯 1，2，3-三氯苯 六氯苯

家標(biāo)量/mL 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00

測(cè)定值 1 19.730 52 20.045 60 20.347 88 22.112 92 19.787 04 20.210 28

2 19.299 72 19.581 68 19.869 68 21.443 24 19.314 96 19.191 20

3 19.528 12 19.945 96 19.969 88 21.773 16 19.673 28 20.135 01

4 18.992 84 19.686 80 19.997 20 21.670 88 19.582 00 19.157 24

5 19.788 84 20.576 24 20.627 96 22.440 36 20.435 24 19.133 24

平均值 19.468 01 19.967 26 20.162 52 21.890 11 19.758 50 19.565 39

回收率/（%） 96.4 98.8 99.8 100.4 98.8 95.9

RSD/（%） 1.7 1.9 1.6 1.8 2.1 2.8

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本試驗(yàn)使用吹掃捕集-氣相色譜法同時(shí)檢測(cè)水源和自來(lái)水中各種氯苯類化合物的含量，不需要使用有機(jī)溶液，減少了對(duì)環(huán)境的污染，且檢定步驟簡(jiǎn)單，有效提高了檢測(cè)效率。由試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)，該方法有較高的準(zhǔn)確性，各項(xiàng)指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可應(yīng)用于實(shí)際樣品檢測(cè)，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]賴永忠.吹掃捕集-氣相色譜-質(zhì)譜法同時(shí)分析飲用水源水中9種氯苯系化合物[J].化學(xué)分析計(jì)量，2011，20（5）：50-52.

〔編輯：張思楠〕