直接进样-FID-毛细管柱-气相色谱法快速测定水中氯仿

吴旭晴，徐 铮，邹丁艳，杜肖宾

（浙江省化工研究院有限公司，浙江 杭州 310023）

随着工业技术的迅速发展，人们在享受先进工业技术带来生活便利的同时，也面临着工业技术对人类生活环境的影响。在我国，工业发展对环境产生的最大影响就是工业废水排放问题[1]。众所周知，工业废水中的有机污染物会严重威胁水生动植物的生存，并会引发人体内的多种疾病[2]。虽然我国对工业废水处理、排放有严格的要求，但仍缺乏相应的有效且简便的检测手段[3-4]。

氯仿，是一种无色透明的液体，微溶于水，具有毒性、麻醉性和致癌性。作为一种有机合成的原料、溶剂和萃取剂，氯仿被广泛应用于工业生产中。根据GB 8978—1996《污水综合排放标准》[5]中的要求，对一切排污单位，三氯甲烷作为第二类污染物，其最高允许排放浓度：一级标准为0.3mg/L，二级标准为0.6 mg/L，三级标准为1.0 mg/L。因此，在整个工业生产过程中，工业废水排放时，要严格检测废水中氯仿的含量。

GB/T 5750.8—2006[6]中明确指出，可以利用顶空毛细管柱气相色谱电子捕获检测器法有效地检测饮用水中氯仿的含量，且最低检测限为0.2 μg/L。但是，顶空气相色谱和ECD 检测器的价格普遍较高且操作繁琐，只有少量生产厂家持有[7-10]。本文采用直接进样-FID-毛细管柱-气相色谱法来测定工业废水中的氯仿。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器

Agilent 7890A 气相色谱仪，配备FID 检测器。色谱柱为DB-WAX（60 m×0.25 mm×0.5 μm）。

1.1.2 试剂

氯仿（分析纯）、无水乙醇（分析纯）、蒸馏水。

氯仿溶液：用10 μL 微量注射器量取氯仿溶于有少量无水乙醇的100 mL 容量瓶中，同时用分析天平准确称取氯仿质量（精确到0.1 mg）并记录，然后用蒸馏水定容，则可得到浓度约为100 mg/L的氯仿溶液（以称得的氯仿质量计算）。

1.2 色谱条件

气相色谱仪进样口温度为200 ℃；FID 检测器温度为250 ℃；载气选用高纯氮气，流速为1.5 mL/min；氢气流速为30 mL/min；空气流速为300 mL/min；柱箱温度：初始温度80 ℃保持9 min，以20 ℃/min升温至200 ℃并保持3.5 min；进样量为3.0 μL；分流比为5:1。

2 结果与讨论

2.1 色谱图

配制100 mg/L 的氯仿溶液，待仪器稳定后，进样分析，得到色谱图见图1。其中，1#峰为乙醇，2#峰为氯仿，其保留时间为8.194 min。

图1 氯仿典型色谱图

2.2 不同浓度的标准曲线

经查阅文献[11-14]可知，在20 ℃时，氯仿在水中的溶解度为0.81%。由于不同的工业废水中含有不同浓度的氯仿，因此，为了更贴近实际，配制了不同浓度的氯仿溶液并绘制了氯仿在不同浓度范围内的标准曲线。

2.2.1 低浓度氯仿的标准曲线

首先，配制低浓度（0.275～5.5 mg/L）的氯仿标准溶液。随后按浓度从低到高依次进样分析。以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线，得到的曲线为：y=0.5121x+0.1617，相关系数R2=0.9992。

图2 浓度为0.275～5.5 mg/L 氯仿标准曲线

2.2.2 中浓度氯仿的标准曲线

配制5.5～117 mg/L 范围内不同浓度的氯仿标准溶液，将这一系列标准溶液按浓度从低到高依次进样分析。以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线，得到的曲线为：y=0.5282x-0.464，相关系数R2=0.9992。

图3 浓度为5.5～117 mg/L 氯仿标准曲线

2.2.3 高浓度氯仿的标准曲线

配制浓度在117～5415 mg/L 范围内的氯仿标准溶液，将这一系列标准溶液按浓度从低到高依次进样分析。以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线，得到的曲线为：y=0.4978x-30.051，相关系数R2=0.9986。

图4 浓度为117～5415 mg/L 氯仿标准曲线

综上所述，不同浓度氯仿的标准曲线，其线性关系良好，能够较好地满足含有不同浓度氯仿的工业废水的检测需求。

2.3 方法检出限

配制0.55 mg/L 的氯仿样品，重复进样，进样量为3.0 μL。以3 倍噪音作为该方法的检出限，计算公式为：。最终，得到该方法检出限为0.2 mg/L。

该方法的检出限为0.2 mg/L，而工业废水的一级排放要求为0.3 mg/L。因此，该试验方案可以满足工业废水排放的检测要求。

2.4 精密度和回收率

通过配制不同浓度的样品，重复多次进样后计算平均值、标准偏差和相对标准偏差。根据标准曲线和峰面积计算样品的浓度，通过计算出来的样品浓度和实际配制浓度的比较，得出方法的回收率。结果见表1。

表1 不同浓度样品的平均值、标准偏差、相对标准偏差及回收率

由表1 可知，不同浓度样品的检测结果，其相对标准偏差均小于5%，精密度和回收率也均得到了满意的结果。

3 结论

采用直接进样-FID-毛细管柱-气相色谱法测定工业废水中的氯仿，取得了较为满意的结果。该方法虽然在检出限上高于国标的顶空-ECD 法，但也能满足工业废水排放的检测要求。并且，配备FID 检测器的气相色谱仪相对于顶空-ECD 气相色谱，其价格相对低廉，工厂的保有量也较高。直接进样法的操作相对简便，免去了顶空法复杂的前处理过程。因此，该检测方法在降低检测成本的同时，也大大提高了检测的效率。