毛细管柱气相色谱法测定苯系物*

赵 倩，张俊花，邱 峰，张洪林

（辽宁石油化工大学 环境与生物工程学院，辽宁 抚顺 113001）

毛细管柱气相色谱法测定苯系物*

赵 倩，张俊花，邱 峰，张洪林

（辽宁石油化工大学 环境与生物工程学院，辽宁 抚顺 113001）

气相色谱法具有较高的灵敏度和良好的线性关系。利用ZB-50毛细管色谱柱，对苯、对二甲苯、苯乙烯、正己烷进行了分离研究，建立了毛细管气相色谱法测定苯系物的方法。研究表明采用升温程序比采用恒温几种物质分离效果更好，并且可得到满意的峰形。采用分流进样要比不分流进样效果好。该方法测定苯系物，重复性好，精密度高。相对标准偏差在3.45%～4.23%之间，加标回收率在95.2%～97%之间。

气相色谱法；苯系物；水

引 言

苯系物是苯及其衍生物的统称，通常包括苯，甲苯，乙苯，邻、间、对位的二甲苯，异丙苯和苯乙烯八种化合物。是染料、塑料、合成橡胶、纤维、药物和农药的重要原料、中间体和有机溶剂，广泛应用于化工、医药、农药、制革等行业[1]，因此，在环境中广泛存在。苯系物对环境污染特别是对水体的污染已成为最突出的问题之一，越来越引起国内外的广泛关注。我国许多城市的水源水、自来水、瓶装水中都检测到了苯系物的存在[2-4]。因此，采用一种定量的方法，能在短期内诊断苯系物对水质的污染程度，对水资源保护及污染治理都具有重要意义。

1 实验部分

1.1 仪器及样品采集

仪器：GC3900气相色谱仪.FID检测器和Zebron ZB-50(30m×0.32ID×0.51xmdf)毛细管柱；WWK-1型无音无油空压机；SGN-300高纯氮发生器、SGH-300高纯氢发生器；微量注射器；试剂：苯、对二甲苯、苯乙烯、正己烷标样实验用水为超纯水。

1.2 气相色谱分析

汽化室温度：220℃；柱箱温度：60℃；检测器温度：250℃；载气为高纯氮气，流量220 mg／min；氢气流量60 mg/min；空气流量：进样量为1μL。

1.2.1 定性试验

取苯、苯乙烯、对二甲苯、正己烷的纯试剂在柱温60℃，检测器温度250℃，汽化室温度220℃，N2流速220mL/min,H2流速60mL/min，进样量均为1μL，测定各组分保留时间。测得各组分出峰的顺序为：正己烷、苯、对二甲苯、苯乙烯。结果见表1。

表1 各组分的保留时间Table 1 The retaining time of several substances

1.2.2 色谱图

用正己烷、苯、对二甲苯、苯乙烯标准溶液，在仪器条件下进行试验，确定每种物质的保留时间。然后用正己烷、苯、对二甲苯、苯乙烯标准溶液配制成混合标准工作溶液，在同样条件下进行试验，得到混合物的气相色谱图，如图1所示。

图1 正己烷、苯、对二甲苯、苯乙烯的气相色谱谱图Fig.1 The gas chromatograms of n-hexane,benzene,xylene and styrene

2 结果与讨论

2.1 运用恒温方法与程序升温方法分析样品

运用恒温方法与程序升温方法分别对样品进行测定，采用恒温时，柱箱温度恒温60℃，气化室温度220℃，检测器温度250℃，测定结果见图2。采用程序升温时，初始温度60℃，以5℃/min升温至100℃，保持5min，气化室温度220℃，检测器温度250℃。测定结果见图3。

图2 采用恒温测定样品的谱图Fig.2 Chromatograms obtained by using constant temperature

图3 采用程序升温测定样品的谱图Fig.3 Chromatograms obtained by using temperature programming

通过图2和图3的对比可知：使用程序升温时对二甲苯、苯乙烯的出峰速度比采用恒温时要快，并且峰形好，几种物质的分离效果也好。这是因为对于各组分沸程相差很小、性质接近的样品，采用恒温方法，色谱峰容易相互重叠，紧挤在一起，测量、定量误差较大。采用程序升温方法，即柱温按预定的加热速度，随时间呈线性或非线性增加，则能够使混合物组分在最佳柱温下流出色谱柱，能够较好的测定组分含量，并且得到满意的峰形见图3。采用恒温分析时，柱温高，使他们的分配系数K值变小，相差不大，出峰速度快，几种物质的保留时间接近，导致色谱峰分离不开。因此，试验中选用程序升温的方法。

2.2 分流与不分流对样品测定的影响

对样品分别选择“不分流”和“分流”两种进样模式进行检测分析。结果表明，在其它条件相同时，“分流”进样模式能够将几种苯系物很好地分离，在分流比为20∶1时，得到尖锐、对称、分离完全的色谱峰，并有较高的响应值见图3；而采用“不分流”模式时，则有部分目标峰出现峰形拉宽、拖尾现象，响应值也较低。这是由于当处于“分流”进样模式时，进样口始终能提供一个较大的流量，以保证在进样的瞬间，被解析样品能在尽可能短的时间内被吹进分离柱，从而得到尖锐、对称的色谱流出峰；“分流”进样模式能使被解析样品在气化室内均匀膨胀，并全部进入到色谱柱中，从而得到较高的响应值，提高了方法的灵敏度。因此，采用“分流”进样模式能够得到较为理想的色谱流出。

表2 苯系物的回收率和精密度测定(n=6)Table 2 The recovery and precision of benzene mixture(n=6)

2.3 精密度及回收率

4种物质6次平行测定值的相对标准偏差在3.45%～4.23%之间，加标回收率在95.2%～97%之间，精密度及准确度均符合要求。

3 结论

采用毛细管柱气相色谱法测定苯系物，精密度和准确度都较高，该方法快速、灵敏、准确，结果令人满意。

［1］王小芳，吴龙，王菁，等.吹扫捕集与气相色谱一质谱联用法测定饮用水中苯系物［J］.中国卫生检验杂志，2004，14(2)：l74～175.

［2］陈正夫.基层实验室开展挥发性有机物分析的质量保证和质量控制［J］.环境监测管理与技术，l999，11(1)：l6～20.

［3］肖贤明，王新明，刘祖发，等.我国部分商品瓶装饮用水中挥发性有机物的研究［J］.环境科学研究，2001，14(1)：6l～64.

［4］陈红红，杨华可，郭楚君，等.G市水源水及自来水中有机污染物的鉴定分析［J］.环境与健康杂志，2000,17(4)：200～201.

Determination of Benzene Hydrocarbon by Capillary Column Gas Chromatography

ZHAO Qian,ZHANG Jun-Hua,QIU Feng and ZHANG Hong-Lin
(College of Environment and Biological Engineering,Liaoning Shihua University,Fushun 113001,China)

Gas chromatography method had high sensitivity and good linearity.The separation of benzene,xylene,styrene and n-hexane were studied with using ZB-50 capillary column to establish a capillary gas chromatographicmethod for the determination of benzene mixture.The results showed that using temperature programming was better than using constant temperature in the separation of several substances,which could obtain satisfactory peak shape.Using split injection was better than the splitless one.The method of gas chromatography had a good repeatability and a high precision.The relative standard deviation was 3.45%～4.23%and the recovery of standard addition was 95.2%～97%.

Gas chromatography(GC);benzene mixture;water

TE 967.163

B

1001-0017（2011）01-0076-03

2010-06-09 ＊

中国石油安保基金项目(编号：安07-08-11)

赵倩（1986-）,女,辽宁抚顺人,硕士研究生在读,研究方向：水处理。