顶空固相微萃取GC-MS联用测定地下水中苯，氯苯类化学物质的探讨

陈逸 董立先

【摘 要】文章主要探讨了顶空固相微萃取GC-MS联用测定地下水中苯，氯苯类化学物质，包括实验仪器、过程和药剂、标准液分离和进样方法选择、萃取条件实验、实验方法检出限、精密度和回收率，希望能给相关人士提供有效参考。

【关键词】固相微萃取;GC-MS;地下水;苯类物质

引言：

固相微萃取早在八十年代便被提出，是一种从含水基质内萃取有机微污染物的措施和方法，该方法即在顶空和样品中涂敷不挥发的聚合物层熔融石英纤维。固相微萃取于样品富集方面具有较高的效用，同时灵敏度较为突出。在应用固相微萃取技術过程中，主要利用电磁搅拌方法实现短期内的快速平衡。

一、实验仪器、过程和药剂

相关仪器设备主要包括温控磁力搅拌器、萃取手柄和萃取头、SPME装置、毛细管色谱柱、质谱仪以及气相色谱等。色谱、质谱条件方面，柱温维持在40度，恒定2分钟，通过每分钟10度的标准提升至80度，随后按照每分钟30度的标准提高到180度，相关载气流速为每秒1.2毫升，对应分流比是5：1。药剂方面，标准样品主要包括苯、氯苯、1，2-二氯苯都是按照每升1000毫克溶于甲醇，4-溴氟苯、1，2-二氯苯d4都是按照每升2000毫克溶于甲醇。具体实验过程如下，在容量为20毫升的顶空瓶内放入4毫升样品，添加替代物以及10内标溶液，通过专业封盖器实施封盖处理，随后放到温度为60度的水浴中实施加热处理，插入萃取头，对应搅拌速度是每分钟800转，搅拌15分钟，将针头取出，于气相色谱进样口在180度状态下实施2分钟脱附处理，并直接进样实施GC-MS分离分析[1]。

二、标准液分离和进样方法选择

分离效果方面，提取混合标准溶液应用液，通过涂敷有65PDMS/DVB的的固相微萃取头实施15分钟萃取后，可以直接于气相色谱仪进样口位置实施进样处理。在此次试验中所选择的毛细管柱和上述色谱下，五种物质拥有良好的分离效果，具体如下图所示，而作为内标溶液的1，2-二氯苯d4以及二氯苯谱图重叠，但不会对其中定量产生任何影响，整个分离时间共计9.33分钟，分离效果如下图。

进样方式选择方面，此次实验开始选择不分流进样方法，应用该种方法能够合理利用具体程序准确设计进样量以及进样时间，但对应物质色谱峰是馒头峰，响应值较低，苯基本没有完善的峰，氯苯对应峰形相对较好，而改变升温程序相关问题依然无法得到有效解决。进而改成分流进样，对应选取分流比是2：1，色谱峰对应出峰和不分流进样相比缩减0.2分钟，苯的峰形相对完整，逐渐扩大分流比色谱峰也越加尖锐，但整体响应值为5：1的条件下最大，对应分流比是10：1的响应值比分流比是5：1的响应值低于40%，所以实验选择分流比是5：1进样方法。

三、萃取条件实验

在选择固相微萃取取头的过程中，氯苯类物质选择65PDMS/DVB萃取头，该种萃取头主要针对各种极性化合物，而100PDMS/DVB萃取头主要是以非极性化合物为目标，通过65PDMS/DVB萃取头针对氯苯、苯、1，2-二氯苯、3-溴氟苯以及1，2二氯苯d4萃取具有良好效果，所以选择65PDMS/DVB萃取头。在盐效应控制中，对于大部分有机物而言，通过扩大盐分浓度能够进一步降低溶解度，增强整体挥发性，有助于顶空萃取。此次试验中选择氯化钠，随着氯化钠含量增加，色谱峰扩大，添加1克氯化钠条件下，苯出峰很小，或基本不出峰，添加1.2克氯化钠，则苯出峰良好，添加1.5克氯化钠苯拥有良好出峰效果，同时其他几种物质对应出峰时间约5秒左右，此次实验添加1.5克氯化钠[2]。

四、实验方法检出限、精密度和回收率

标准液检验方面，配制液浓度为每升1毫克和每升0.1毫克的水样共七个，通过实施固相微萃取以及上机检测，准确计算标准偏差和平均回收率，此外还需要对检出限进行合理确定。检出限是三倍信噪比，即S/N=3。

水样测定中，首先实施水样保存，选择富含有机物地下水，选用无机棕色玻璃瓶，确保良好密封性。通常情况下需要放置于4度的冰箱内实施有效保存，同时在24小时内实施合理测定，避免添加抗坏血酸。但结合作者具体实验经验证明将水样放置于4度冰箱内，需要于24小时内实施合理测定，避免添加抗坏血酸。而经实验证明采取水样于冰箱放置一夜后，会出现20%到30%的损失。因此在取回水样后需要快速测试，如果无法在短时间中测试，也需要针对样品存放实施损失验证，实施有效校核处理。其次是水样分析，在20毫升顶空瓶内融入4毫升水样，插入萃取头，于搅拌器中实施15分钟60度振摇，将针头取出后，在气相色谱进样口部位实施2分钟脱附处理，直接实施质谱分离分析。最后是回收率测定，于上述样品内合理添加替代物，同时对回收率进行合理测定，最终回收率较好，能够满足现实要求。

结语：

综上所述，借助顶空固相微萃取技术能够针对地下水中所存在的苯、氯类化学物质实施准确测定，帮助监控地下水质量，采取有效措施对地下水进行科学治理，优化水源水质。

参考文献：

[1]武守艳，董春光.顶空固相微萃取/气质联用（HS-SPME/GC-MS）对奶牛大肠杆菌性乳腺炎诊断方法的建立[J].中国乳品工业，2021，49（03）：57-59.

[2]李涛，司梦鑫.顶空固相微萃取-气质联用（HS-SPME-GC-MS）技术分析浓香型竹酒中香气成分[J].四川师范大学学报（自然科学版），2020，43（03）：364-372.

作者简介：

陈逸（1984年5月）男，江苏扬州人，汉族，助理工程师，大专（本科在读），研究方向：从事化学分析工作。

（作者单位：江苏瑞祥化工有限公司）