反相超高效液相色譜法測定水質中富馬酸含量

譚松林

摘要：研究了反相超高效液相色譜法測定水質中富馬酸含量的色譜條件，在Waters T3（50mm×3mm×1.8um）色譜柱上，以NaH2PO4（20mM/L，pH=2.4）/CH3OH緩沖液作為流動相，210nm處紫外檢測水質中的富馬酸;其流動相流速為0.2mL/min，柱溫30℃，進樣量10.0uL，在20.0～1000ug/L范圍內具有良好相關線性，r=0.9999，檢出限為3.0ug/L，測定下限為12.0ug/L，工業(yè)廢水實際樣品加標回收率為55.5%～68.7%，測試精密度在0.8%～4.4%。該方法簡便快捷，以期為相關應急監(jiān)測提供參考。

關鍵詞：富馬酸;反相超高效液相;紫外檢測

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）18-0124-03

1引言

富馬酸又叫反一丁烯二酸，是最簡單的不飽和二元羧酸，不但可以作為食品添加劑使用，具有防腐作用;還是重要的有機化工原料，用于生產不飽和聚酯樹脂，這類樹脂的特點是耐化學腐蝕性能好，耐熱性也好，反丁烯二酸與富馬酸乙烯的共聚物是良好的粘合劑，與苯乙烯的共聚物是制造玻璃鋼的原料，反丁烯二酸所制得的增塑劑無毒，可用于與食品接觸的富馬酸乙烯乳膠，其中富馬酸二異辛酯也是性能良好的增塑劑代表。富馬酸微溶于水，其3%的水溶液pH=2.0～2.5，具有極強的緩沖性能，能維持水溶液的pH=3.0左右。但是，若水體中少量的富馬酸不僅表現(xiàn)為酸性，而且使其化學需氧量增高，這對水系統(tǒng)的生態(tài)平衡和人的身體健康帶來嚴重的危害，因此快速便捷的檢測水質中的富馬酸含量在環(huán)境監(jiān)測中顯得尤為重要。目前藥物檢測和食品檢測方面，富馬酸的分析方法主要有高效液相色譜法、離子色譜法、紫外分光光度法、極譜法、液相色譜一質譜法等。在環(huán)境監(jiān)測分析中，還鮮有相關分析方法的報道，本文采用反相超高效液相色譜法，直接進樣測定水質中的富馬酸含量，具有操作簡單快捷、精密度高的優(yōu)點。

2實驗部分

2.1實驗原理

水樣經(jīng)0.22um的水相濾膜或針式水相濾頭過濾除去懸浮物后直接進樣，采用帶PDA檢測器的超高效液相色譜在210nm處進行檢測，以保留時間定性，峰面積定量計算樣品中富馬酸的含量。

2.2樣品的采集與保存

按照HJ/T 91和HJ/T164的相關規(guī)定采集樣品。采集樣品時，應將樣品沿樣品瓶壁緩慢流入，充滿500mL棕色玻璃瓶，蓋緊瓶蓋并倒置檢查瓶內是否存在氣泡。若樣品瓶中有氣泡，應重新采集。樣品在4℃下避光保存，可保存7d。分析前將樣品自然升至室溫。采樣瓶預先用洗滌劑洗1次，自來水洗3次，蒸餾水洗1次。

2.3儀器及試劑

Waters ACQMITY MPLC超高效液相色譜儀;美國Millipore（simplicity 185）超純水機;0.22um濾膜針式過濾器和0.22um水相濾膜;吉爾森移液槍（1000uL、100uL、10uL）;雷磁PHSJ-6L型pH計;島津AUXl20型萬分之一天平。

富馬酸標準品（廠家Dr.Ehrenstorfer、純度99.8%），其余所用試劑均為分析純及以上，實驗用水為1級水。

用萬分之一天平稱取20.0mg富馬酸標準品，配制20.0mg/mL的富馬酸標準儲備液，用時根據(jù)需要進行稀釋。

2.4色譜條件

流動相為NaH2PO4（20mM/L，pH=2.4）/CH3OH緩沖液，使用前用0.22um濾膜過濾;色譜柱為Waters T3柱（50mm×3.0mm×1.8um）;柱溫30℃;流速0.2mL/min;最大吸收波長為210nm;進樣量10.0uL。待測樣品進樣前經(jīng)0.22um濾膜過濾。

2.5試樣的制備

取試樣250mL樣品用空氣泵（溶劑過濾器）過濾，棄去開始的100mL濾液，保留剩下的濾液，將其保存在干凈的棕色瓶中，待分析。

2.6空白試樣的制備

實驗室空白：用實驗用水代替樣品，按照2.5節(jié)的步驟制備空白試樣。

全程序空白：采樣前在實驗室將一份空白試劑水放入樣品瓶中密封，將其帶到現(xiàn)場。與采樣的樣品瓶同時開蓋和密封，隨樣品運回實驗室，按2.5節(jié)步驟制備全程序空白試樣，用于檢查樣品采集到分析全過程是否受到污染。

3結果與討論

3.1紫外檢測波長的選擇

富馬酸的紫外吸收為羥基上n—x*電子躍遷，其最大吸收峰在210nm處，所以將紫外檢測吸收波長確定在210nm。

3.2流動相的選擇

Waters T3柱的pH耐受范圍2.0～8.0，若將流動相的pH逼近2.0則影響色譜柱的使用壽命;所以從延長柱子使用壽命和富馬酸分離效果兩方面綜合考慮，最終確定流動相的pH為2.4。

3.3標準曲線的繪制與檢出限

根據(jù)以上2.4節(jié)確定的色譜條件，采用流動相緩沖液分別配制含富馬酸20.0、50.0、100.0、200.0、500.0、1000ug/L的標準序列，富馬酸的保留時間為1.91min。以富馬酸標準濃度對響應峰面積繪制標準曲線，其曲線方程為：y=342.4x-615.5，r=0.9999（式中.），為峰面積，x為富馬酸濃度ug/L），其標準樣品的圖譜見圖1。

根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂技術導則》（HJ 168-2010）中相關規(guī)定計算其檢出限為3.0ug/L，測定下限為12.0ug/L（表1）a

3.4精密度和準確度的測試

配制濃度為20.0ug/L，200.0ug/L，500.0ug/L的三組標準樣品，分別測定6次，用外標法根據(jù)峰面積定量，記錄其結果，見表2。

3.5加標回收率

在6份工業(yè)廢水（總排口廢水）中分別加入標準樣品，使其定容至1.0mL時，標準樣品加入量為200.0、400.0、800.0ug/L，按照2.4確定的色譜條件做加標回收率實驗，其結果見表3。

4結語

本方法能在較短時間內快速測定出水質中富馬酸的含量，具有前處理方便、檢出限低、精密度好的優(yōu)點;其加標回收率受到水樣基體的影響，導致目標化合物的消耗，從而回收率略微偏低，但仍能為相關應急事件提供具有高度參考價值的實驗數(shù)據(jù)。