气相色谱法测定水中三氯甲烷
2015-03-17张峰赵雅芳李冠华
张峰 赵雅芳 李冠华
(江苏康达检测技术有限公司 江苏苏州 215001)
三氯甲烷为无色易挥发有特殊气味液体,是一种重要的有机有机合成原料,也用作抗生素、香料、油脂、橡胶的溶剂和萃取剂。地表水体中有机物质含量较低,水中有机物的检测前处理方法一般为溶剂萃取,而萃取过程繁琐,所用有机溶剂又会对环境造成污染和对操作人员的伤害[1]。本文采用吹扫捕集对水样进行前处理,毛细管柱分离,电子捕获检测器测定水样中的三氯甲烷,方法分离效果好,灵敏度高,测定结果准确。
1 实验部分
1.1 主要试验仪器和试剂
安捷伦7890A气相色谱仪,带电子捕获检测器(ECD);TEKMAR3100吹扫捕集仪;Tenax捕集管;三氯甲烷标准溶液:10mg/L(环境保护部标准样品研究所);抗坏血酸(分析纯);实验用水均为超纯水。
1.2 测定条件
吹扫捕集条件:吹扫气为氮气,吹扫温度为50℃,气体流量为45mL/min,吹扫时间9min;解吸温度210℃,解吸时间2min;烘烤温度250℃;烘烤时间5min。色谱条件:Rtx-5毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm):进样口温度 200℃;柱温 70℃;检测器温度250℃;载气为>99.999%高纯氮,柱流量4.0mL/min;尾吹气流量30.0mL/min;分流比为10:1。
1.3 标准曲线的配制
用10μL微量注射器吸取三氯甲烷标准溶液1.00、3.00、5.00、8.0、10.0、到装有超纯水5mL吹扫管中,配制三氯甲烷浓度分别为 2.00、6.00、10.0、16.0、20.0μg/L标准溶液系列,进行吹扫捕集进样,气相色谱分析。
1.4 样品测定
采样前先加0.3g抗坏血酸于玻璃瓶中,采样时将水样沿瓶壁缓缓倒入玻璃瓶中,瓶内液面不留空间,塞紧瓶口,尽快分析。样品分析时,先取实验用水5mL作空白试验,检查仪器是否受到污染,然后移取5mL水样至吹扫捕集仪的吹扫管中,ECD检测器测定,以保留时间定性,峰面积定量,用外标法计算各样品中被测物浓度。
2 结果与讨论
2.1 吹扫温度的选择
在室温下吹扫样品时,只要吹扫时间足够长,就能满足分析的要求。为了缩短吹扫时间,可对样品进行加热,一般提高吹扫温度,样品中有机物分子的挥发扩散速率会加快,有利于被测物的吹脱从而提高吹扫捕集效率,但温度升高的同时也增加了水的挥发,不利于捕集阱的吸附且过多的水蒸气会对色谱检测器产生影响,因此吹扫温度不宜过高,本文采用吹扫温度为50℃。
2.2 吹扫时间的选择
在吹扫捕集法中,吹扫时间是最重要的参数,它关系到吹扫的效率,从而影响方法的检出限与灵敏度。由实验得知,在吹扫流量恒定条件下,吹扫时间小于8min时,被测样品的回收率随吹扫时间增加而增大,在8min~9min内回收率变化不明显。吹扫时间越长,吹扫出的水分会越多,对捕集系统不利;吹扫时间太短,样品吹扫不彻底,因此选择吹扫时间为9min。
2.3 标准曲线和检出限
取标准溶液5mL进行吹扫和分离,以浓度为横坐标,峰面积为纵坐标进行线性回归,三氯甲烷在2.00μg/L~20.0μg/L质量浓度范围内线性关系良好,线性方程为Y=2531.83X+128.46,线性相关系数r=0.9995。
按照样品分析的全部步骤,连续分析7个低浓度样品,计算三氯甲烷测定结果的标准偏差S分别为0.0638μg/L,检出限MDL=S·t(n-1,0.99),式中t(n-1,0.99)为置信度99%、自由度为n-1时的t值(t(6,0.99)=3.143),S表示n次平行测定的标准偏差[2],结果表明,三氯甲烷的检出限为0.20μg/L,本方法的最低检出浓度低于GB3838-2002中推荐使用的分析方法的检出限0.0003mg/L。
2.4 方法精密度
用10μL微量注射器吸取三氯甲烷标准溶液2.00μL到装有超纯水5mL吹扫管中,三氯甲烷质量浓度为4.00μg/L,进行吹扫捕集进样,气相色谱分析7次进行精密度的测定,测定结果的相对标准偏差为1.99%。
表1 精密度试验
2.5 加标回收率试验
在4组5mL地表水样品管中加入2.00、3.00、4.00、500μL三氯甲烷标准溶液,对原水样和加标水样进行分析,计算加标回收率为93.9%~104.8%,见表2。
表2 加标回收率试验
3 结语
采用吹扫捕集—气相色谱法测定水中三氯甲烷操作简单快速、分离效果好、灵敏度高和检出限低,实验过程中不需使用有机溶剂,避免了对环境及水造成二次污染。本方法适用于水中三氯甲烷的监测,可满足水质卫生标准的要求。
[1]水和废水监测分析方法,编委会.国家环境保护总局.水和废水监测分析方法[M].第4版.北京:中国环境科学出版社.
[2]中国人民共和国环境保护部.HJ168-2010环境监测分析方法标准制修订技术导则[S].