气相色谱法测定污水中的酚类化合物

黎桦标

（肇庆市鼎湖区环境监测站 广东肇庆 526070）

引言

酚类化合物是一种毒性很强的有机污染物，主要产生于石化、印染、农药等工业生产过程。工厂中含有酚的工业废水若不经处理排放，会使地表水受到严重污染，进而危害人体健康。酚类化合物可通过消化道、呼吸道和皮肤侵入人体，与细胞原生质中的蛋白结合，使细胞失去活性，严重的会引起脊髓刺激，导致全身中毒。因此我国已经把苯酚、间甲酚、问氯酚、2，4，6一三氯酚、五氯酚及对硝基酚列入中国水环境优先控制污染“黑名单”。水中酚类化合物的测定方法有多种，高效液相色谱法、气相色谱法、气相色谱质谱联用法都是经常使用的方法，本文从样品的采集、预处理、测试方法方面详细阐述了气相色谱法测量污水中酚类化合物的具体操作流程。

1 样品的采集

水样采集的准确与否关乎着污染物分析结果的准确性，因此水样采集应该在具有代表性的时间、地点进行，并按水样采集相关规定操作，这样才能准确反映污染物的实际污染情况。在测量酚类化合物污染的废水时，要注意在采集水样样品时，不能用水样预洗采样瓶，样品采集后，要用硫酸溶液将水样调节至pH≤2。水样充满样品瓶后，要加盖密封，在4℃下密封保存，如果不是立即测定，要在7d内萃取，萃取液在4℃下避光保存，并在20d内完成分析测试。

2 样品的预处理

在测量污水中酚类化合物的时候，要进行样品预处理，通常的预处理方法有液液萃取法和固相萃取法。

液液萃取法：液-液萃取是指两个完全不互溶或部分互溶的液相接触后，一个液相中的溶质经过物理或化学作用另一个液相，或在两相中重新分配的过程。在大部分情况下，一种液相是水溶剂，另一种液相是有机溶剂。在酚类检测过程中，液液萃取法主要步骤可以如下：将氯化钠加入到水样中，轻轻振摇使其溶解。然后利用二氯甲烷-乙酸乙酯混合溶液振摇萃取，待静置后有机相和水相充分分离，收集有机相，用无水硫酸钠除水，更换溶剂溶于丙酮溶剂中。

固相萃取法：固相萃取法主要是利用填充在固相萃取柱中的吸附剂来富集目标化合物，从而使其与杂质分离。目前固相萃取柱填料广泛，有HLB柱，Strata-X柱、硅胶整体柱C18柱等[1]。固相萃取柱的具体使用过程如下：用二氯甲烷淋洗固相萃取小柱，将小柱抽干。再分别用甲醇和盐酸溶液淋洗小柱，保持小柱柱头浸润。水样以20ml/min的流速通过小柱富集后，用氮气吹扫、干燥萃取小柱，再用二氯甲烷-乙酸乙酯混合液洗脱小柱，洗脱液收集于接收管中，浓缩并更换丙酮溶剂。有研究曾用HLB柱固相萃取法分离油田水中的短链有机酸和酚类化合物。主要方法为将水样过中速滤纸并用二氯甲烷抽提后，用甲醇活化HLB柱，用高纯水冲洗，然后让滤液通过HLB柱，然后再用高纯水冲洗，富集后真空冷冻干燥[2]。近些年来，随着固相萃取技术的发展，一种更加高效、快捷、适用于复杂体系中痕量目标化合物的固相微萃取技术也逐步发展起来，该技术不需使用有机溶剂来处理样品，较为环保。

3 样品的测定

气相色谱法测定酚类化合物的含量，主要是在pH＜2的酸性条件下，将预处理完成的酚类化合物采用气象色谱毛细管色谱柱分离，用氢火焰检测器进行检测，以色谱保留时间定性，外标法定量。不同型号的气相色谱仪最佳工作条件不同，使用前应该按相关规定和说明书进行操作，以下气相色谱条件可以作为参考，程序升温：50℃保持5min，以6℃/min的速度升至150℃，以20℃/min的速度升至280℃，以30℃/min的速度升至300℃，保持2min；进样口温度：250℃；FID检测器温度：300℃；载气流速：1.5mL/min；氢气流量：40.0 mL/min；空气流量 450.0 mL/min；尾吹气流量：30.0 mL/min；进样方式：不分流进样，进样1.0min后吹扫，吹扫气流量30.0mL/min；进样量：1.0uL[3]。部分酚类化合物的标准色谱图如图1所示[3]。

由于水样中可能有其他有机物干扰测定结果的准确性，因此也可以通过质谱进一步确认。目前气相色谱联合质谱法测量水中的酚类化合物也比较常见，这种方法灵敏度和分离效率更高，分离速度快。解光武等[4]用气相色谱/质谱联用法测定了某河流不同河段采集的两个水样样品中酚类化合物含量，结果发现各化合物的加标回收在92%～110%之间，相对比较稳定[4]。朱铭洪[5]用气相色谱质谱法测量了水中的18中酚类化合物，结果发现该方法的回收范围、RSD值及最低检出浓度均能满足需求，可用于水中痕量酚类化合物的分析。

图1 部分酚类化合物的标准色谱图

结语

用气相色谱法测量水中的酚类化合物过程简单，既可以定性测量，又可以定量测量，在实际检测应用广泛。近些年来随着检测要求的不断提高，各种检测方法也在不断发展，为了满足特定需求，气相色谱法也经常与液相色谱法、质谱法、离子色谱法联用。在以后的检测过程中，样品的前处理环节和复杂样品中痕量酚类化合物的分析仍具有一定的发展空间。