快速萃取儀 氣相色譜-質譜儀海洋沉積物中18種多環(huán)芳烴

劉曉旭

摘要：針對在快速溶劑萃取儀-氣相色譜質譜儀在分析海洋沉積物中18中多環(huán)芳烴的分析方法是否滿足檢出限、精密度、準確度及加標回收率要求的分析研究。海洋沉積物中PAHs在經(jīng)過由正己烷和二氯甲烷的混合溶劑提取后，經(jīng)過快速萃取儀的提取，在精華濃縮后利用氣相色譜-質譜聯(lián)用儀進行分析。

關鍵詞：18種多環(huán)芳烴（PAHs），氣相色譜質譜聯(lián)用儀，快速溶劑萃取儀

隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，自然環(huán)境受到污染，危害人類身體健康，因此，快速高效的處理檢測土壤、海洋沉積物、食品中的污染也備受關注。傳統(tǒng)的樣品前處理主要以索氏提取為主，但其自有弊端，溶劑消耗量大、時間長、程序繁瑣?？焖偃軇┹腿〖夹g能優(yōu)化其缺點，具有自動化程度高、加標回收率高、萃取時間短、有機溶劑消耗量少。本文分析研究快速萃取儀的萃取條件與海洋沉積物中18中多環(huán)芳烴的方法，旨在為測定海洋沉積物中18中多環(huán)芳烴的分析提供參考。

一、實驗部分

1 儀器和試劑

1.1氣相色譜-質譜聯(lián)用儀（GC-MS） ISQ7000-TRACE1300 （thermo scientific賽默飛）

1.2快速溶劑萃取儀 （APLE 吉天儀器）

1.3 電子天平（PB1502-S/FACT、梅特勒-托利多儀器公司）

1.4正己烷（C6H14）色譜純

1.5二氯甲烷（CH2Cl2）色譜純

1.6標準儲備液：異辛烷中18中多環(huán)芳烴標準溶液 壇墨質檢-標準物質中心 2000mg/L

1.7標準儲備液：正己烷中6種內標溶液 壇墨質檢-標準物質中心 4000mg/L

1.8標準使用液：將PAHs標準儲備液用正己烷溶液稀釋配置標準系列溶液待用

1.9毛細管柱：5%苯基+95%聚二甲基硅氧烷色譜柱，長30m，內徑0.25nm，固定相液膜厚度0.25μm

2.0硅藻土：硅藻土（助濾劑）化學純 國藥集團化學試劑有限公司

2.1無水硫酸鈉：分析純

2 原理

沉積物樣品經(jīng)過硅藻土的研磨、快速萃取儀的提取、GC-MC的測定。采用離子全掃描的模式，標準樣品以內標法定量。

3 試驗步驟

3.1 取樣及試樣分散

用百分之一天平稱取10g沉積物樣品和5g硅藻土充分研磨混均。

3.2 樣片制備

將3.1樣品裝入預先墊好纖維素膜的34ml萃取池中用正己烷/二氯甲烷1：1混合液分別在溫度80、90、100℃、110℃萃取溫度下加壓10MPa萃取2次。然后轉移到氮吹濃縮裝置濃縮至1ml，加內標定容。供GC-MS測定。

3.3 測定條件

離子源溫度：230℃

碎片離子掃描范圍：35-500

進樣口溫度：280℃

傳輸線溫度：290℃

溶劑延遲：3min

進樣模式：不分流進樣

進樣量：1ul

升溫程序：柱箱初始溫度50℃，以4℃/min的升溫速度升至220℃，柱箱溫度保持3min，以10℃/min的速度升溫至300℃，溫度保持9min.

3.4萃取條件

萃取時間：30min

萃取溶劑：正己烷：二氯甲烷=1：1

萃取溫度：80℃、90℃、100℃、110℃

萃取壓力：10MPA

萃取次數(shù)：2次

3.4 標準曲線的制作

首先移取5ul的標準儲備液將其配置成10mg/l的標準使用液，移取50ul標準使用液定容至1ml，上機進行測定，得到18中多環(huán)芳烴的離子全掃瞄色譜圖（見圖1），再次分別移取10mg/l的標準使用液10、20、30、40、50ul配置成濃度為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/L的標準系列溶液利用離子全掃描模式（SCAN），以濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標繪制標準曲線，確定18種多環(huán)芳烴的出峰時間的特征離子，要求標準曲線的相關系數(shù)>0.990.

二、結果與討論

1、萃取條件的優(yōu)化

影響萃取結果的主要因素包括萃取時間、萃取溶劑、萃取溫度、萃取壓力和萃取次數(shù)。本次實驗主要比較了萃取溫度對測定結果的影響。在萃取溶劑為1：1正己烷/二氯甲烷的情況下，加壓10MPa，萃取時間30min，重復萃取2次，萃取溫度分別為80、90、100、110℃對實驗結果的影響。溫度越高，萃取效果越明顯，考慮，所以萃取溫度在100℃下萃取效果最好。

2、標準曲線的線性、方法檢出限和相關系數(shù)

2.1方法檢出限的驗證

18種多環(huán)芳烴的方法檢出限的驗證方法，參考文獻及其他參考文章中的方法，采用標準曲線最低濃度點為起始，依次稀釋配置成一定梯度的低濃度溶液，進行上機測試，直到儀器剛剛可以檢測的到信號，并能夠保證離子峰的信噪比>3，此時測定得結果為組分含量的定性檢出限，方法的定量檢出限為定性檢出限的3倍。

2.2標準曲線的驗證 結果見表2

3、精密度和回收率驗證

3.1 精密度的驗證

按照樣品處理方法進行前處理，測定6個平行的試樣，計算測定結果的相對標準偏差。RSD范圍為1.74-7.19%，精密度較好，符合實驗方法要求。

3.2 加標回收率的驗證

按照3.1，3.2的方法進行樣品前處理，重復測定6次加標的試樣，計算測定結果的回收率。加標回收率范圍為84.0-106%，結果表明加標回收率高。

從實驗結果可以看出18中多環(huán)芳烴的曲線r值均大于0.990，滿足試驗的要求。由于試樣本底大多為未檢出狀態(tài)，所以曲線最低點濃度為0.1mg/L重復測定5次，其樣品的相對標準偏差結果均小于10%，滿足方法測定要求。對本底樣品加標0.1mg重復測定6次，實驗結果表明18中多環(huán)芳烴物質平均回收率在81.8-102%之間，滿足方法的測試要求。

4、實際樣品檢測

按照上述實驗優(yōu)化條件，檢測了海洋沉積物18種PAHs的含量，沉積物及其平行樣品各檢測指標均未達到檢出限。

5 結論

通過本次實驗研究，利用快速萃取儀萃取的沉積物樣品，通過氣相色譜/質譜聯(lián)用儀測定可以滿足海洋沉積物對18種PAHs的測定，且在在萃取溶劑為1：1正己烷/二氯甲烷的情況下，加壓10MPa，萃取時間30min，重復萃取2次，萃取溫度為100℃下，萃取效果最理想。

參考文獻

[1] 海洋監(jiān)測技術規(guī)程第2部分：沉積物 HY/T 147.2-2013

[2] 海洋環(huán)境中多環(huán)芳烴的測定與來源解析[J]. 李先國，虢新運，周曉.中國海洋大學學報（自然科學版）. 2008（03）