气相色谱法检测自来水和水中氯苯

邹立强

摘 要：采用气相色谱法检定自来水有利于保证水质安全。阐述了以吹扫捕集-气相色谱法检测自来水和水源水中的多种氯苯类化合物的方法。通过试验结果可发现，该方法能有效分离各类氯苯化合物，各项指标均符合标准要求，具有一定的适用性。

关键词：吹捕集-气相色谱；生活饮用水；氯苯；污染物

中图分类号：X832 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.18.098

氯苯类污染物对环境污的染物较为严重，此类化合物化学性质稳定，很难被分解，会对环境和人体造成极大的危害。因此，检测生活用水中的氯苯化合物十分重要，但因传统的检测方法的适用性不高，采取更有效的检测方法已成为相关人员急需解决的问题。

1 试验部分

1.1 仪器和试剂

仪器包括ThermoFisher SCIENTIFIC TRACE 1300型气相色谱仪和Tekmar Stratum-PTC吹扫捕集仪。

本试验纯水均采用Pall cascada AN 超纯水机制备的超纯水，经煮沸10 min后冷却备用。

标准物质采用中国计量科学研究院标准物质，质量浓度和标准物质编号如表1所示，使用时分别取1.00 mL放入25 mL的容量瓶，用异辛烷定容后作为混合中间液，使用时再用纯水稀释至所需浓度。

表1 6种氯苯类化合物标准物质的编号和质量浓度

标准物质名称 质量浓度/（mg/mL）

邻二氯苯 0.102

对二氯苯 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 气相色谱条件

1.2.1 气相色谱柱条件

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

进样口温度：110 ℃。

载气流速：0.9 mL/min。

分流比：20∶1.

检测器温度：300 ℃。

尾吹气流速：20 mL/min。

升温程序：初始温度为60 ℃，保持10 min，再以15 ℃/min的速率升至200 ℃，保持4 min。

载气：N2，纯度≥99.999%.

1.2.2 吹扫捕集仪条件

吹扫样品温度为40 ℃，吹扫气体流量为40 mL/min，吹扫时间为15 min；常温捕集，解析温度为250 ℃，解析时间为2 min，解析气体流量为300 mL/min；烘焙时间为15 min，烘焙温度为270 ℃，烘焙气体流量为250 mL/min，传输线温度为165 ℃。

1.3 样品的采集和保存

采集水样时，尽量减少因搅动而引起挥发性化合物逸出，并避免将空气气泡引入采样瓶。建议采用棕色采样瓶密封，置于4 ℃以下的冰箱中保存，且样品存放区域不可有有机物干扰。

1.4 试验方法

将新制成的超纯水煮沸10 min（消除纯水中残留的有机物）后冷却，将此纯水作为试验用纯水；取6种氯苯类化合物混合中间液，配置成标准曲线浓度；准备好干净的20 mL进样注射管，分别加入10.00 mL的空白纯水、10.00 mL的标准溶液系列、10.00 mL的试样，最后按照吹扫条件和气相色谱条件测定。

2 结果和讨论

2.1 色谱分析

采用HP-5色谱柱，分别吸取上述6种氯苯类化合物的标准样品稀释，在上述色谱条件下各标液出峰顺序为对二氯苯→邻二氯苯→1，3，5-三氯苯→1，2，4-三氯苯→1，2，3-三氯苯→六氯苯。混合标物色谱图如图1所示。

图1 6种氯苯类化合物混合标物色谱图

由图1可知，6种氯苯类化合物可在23 min内有效分离。

2.2 试验条件的选择

2.2.1 吹扫样品温度的选择

各取混合标准溶液10.00 mL，考察了样品温度为30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃时对氯苯类化合物峰面积的影响。结果表明，当样品温度<40 ℃时，待测物峰面积随样品温度升高而增大。当进一步提高温度时，氯苯类化合物峰面积变化趋势不明显，因此，试验选择样品的温度为40 ℃。

2.2.2 吹扫时间的选择

在需要优化平衡温度的情况下，考察了不同吹扫时间对氯苯类化合物峰面积的影响。分别取吹扫时间5 min、8 min、10 min、12 min、15 min、20 min比较，结果表明，当吹扫时间<15 min时，待测物峰面积随吹扫时间增加而增大。当进一步延长吹扫时间时，氯苯类化合物峰面积变化不明显。由此可见，15 min的吹扫时间和40 ℃的样品温度能满足所有化合物达到理想峰面积值的要求。因此，试验最终选用了此条件。

2.2.3 升温程序的选择

升温程序为：初始温度为60 ℃，保持10 min，以15 ℃/min速率升至200 ℃，保持4 min。此升温程序产生的氯苯类化合物的峰面积比较理想，因此，取此升温方案为本次试验的升温程序。

2.3 标准曲线和检出限

2.3.1 标准曲线的制作

用上述方法确定的检测条件测定6种混合标准溶液，其线

性方程和线性范围如表2所示。

表2 6种氯苯类化合物的线性方程和线性范围

组分 线性方程 相关系数r 线性范围/（μg/L）

对二氯苯 Y=42.618X+9.597 9 0.999 28 0.404～40.4

邻二氯苯 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 检出限

6种氯苯类化合物的检出限以3倍信噪比计算，进而得出检出限，结果为对二氯苯0.2 μg/L；邻二氯苯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种氯苯类化合物精密度和回收率的测定

将6种氯苯类化合物分别加入试样中，回收率结果如表3所示。

2.5 样品分析

利用本方法测定5份水源水和5份生活饮用水。5份水源水中1份检出1，3，5-三氯苯，含量为0.123 37 μg/L，其余样品中未检出污染物；5份生活饮用水中均未检出污染物。

表3 6种氯苯类化合物的精密度和回收率（n=5，单位：μg/L）

对二氯苯 邻二氯苯 1，3，5-三氯苯 1，2，4-三氯苯 1，2，3-三氯苯 六氯苯

家标量/mL 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00

测定值 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 结束语

综上所述，本试验使用吹扫捕集-气相色谱法同时检测水源和自来水中各种氯苯类化合物的含量，不需要使用有机溶液，减少了对环境的污染，且检定步骤简单，有效提高了检测效率。由试验结果可见，该方法有较高的准确性，各项指标符合国家标准，可应用于实际样品检测，值得推广应用。

参考文献

[1]赖永忠.吹扫捕集-气相色谱-质谱法同时分析饮用水源水中9种氯苯系化合物[J].化学分析计量，2011，20（5）：50-52.

〔编辑：张思楠〕