顶空/毛细柱气相色谱法测定水中苯胺
   来源:中国科技博览     2021年03月27日 19:45

刘海军

[摘 要]建立了顶空/毛细柱气相色谱法测定水中苯胺的方法。在顶空进样器中75℃平衡20min,4g氢氧化钠的条件下,用气相色谱法测定其含量。结果表明:苯胺在0.02 ~ 0.50 mg /L 范围内线性良好,加标回收率为92.5% ~ 116%,检出限为0.013 mg /L,RSD <8%。方法操作简单、准确,具有较强的实用性。

[关键词]水中苯胺 顶空进样 毛细柱气相色谱法

中图分类号:TN919.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)01-0298-01

苯胺,无色或微黄色油状液体,有强烈气味。微溶于水,溶于乙醇、乙醚、苯。主要用于染料、医药、橡胶、树脂、香料等的合成。苯胺的毒作用因形成的高铁血红蛋白所致,造成组织缺氧,引起中枢神经系统、心血管系统和其它脏器损害。苯胺已列入环境优先监测污染物,是重要的水环境质量指标之一。目前水中苯胺的检测方法主要包括有N-(1-萘基) 乙二胺偶氮光度法[1]、液相色谱法[2]和GB/T5750—2006《生活饮用水标准检验方法》[3]中的气相色谱法。光度法过程较繁琐,后者方法中前处理步骤复杂,耗时长,并且使用的是比较落后的填充柱分离手段,所以不能适用现阶段发展的需要。本实验采用顶空自动进样器,毛细管柱进行分离,对检测方法进行了优化。

1、实验部分

1.1方法原理

在密闭的顶空瓶内,水样中的苯胺从液相逸入液上空间的气相中。在一定的温度下,苯胺在气、液两相间达到动态平衡,此时它们在气相中的浓度和在液相中的浓度成正比。取液上气相样品进行色谱分析。

1.2主要仪器与试剂

Agilent7890A气相色谱仪(具FID检测器);AgilentG1888自动顶空进样器

色谱柱为HP-5 石英毛细管柱30?m?320??m?0.25?m;

苯胺标准储备液:浓度为100mg/L;纯水:二次蒸馏水(或购买市售纯净水);氢氧化钠:分析纯。

1.3顶空进样器条件

顶空瓶加热温度:75℃;进样针温度:105℃;传输线温度:150℃;顶空进样时间:0.10min;压力化时间:1.0min;顶空瓶加热时间:20.0min;载气压力:15.0psi。

1.4气相色谱分析条件:

柱箱温度:柱箱起始温度45℃,保持1.0min,以20℃/min到120℃,保持2.0min;进样口温度:200℃;柱流量:1.0mL/min;进样方式:分流进样,分流比为1:1。

1.6样品的分析

在顶空样品瓶中,缓慢注入10?mL水样,加入5.0?g NaOH,盖上硅橡胶垫和铝盖,用封口工具加封,放入到顶空进样仪中待测定。

2、结果与讨论

2.1定性分析

按顶空进样器条件和色谱条件分析标准样品,谱图见图1。

2.2标准曲线及方法检出限

标准曲线采用5点法,用蒸馏水稀释标准储备溶液配制成20、50、100、200、500?g/L标准浓度系列。每瓶中各加入5.0gNaOH 加盖压紧摇匀至NaOH完全溶解,放入自动顶空进样器内,设定加热平衡温度和平衡时间等顶空前处理条件及气相色谱分析条件,对标准溶液浓度系列进行分析,以各组分质量浓度为横坐标,相应目标化合物峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,见图2。结果表明,在20~500?g/L范围内苯胺响应值和浓度有良好的线性关系。

本实验按连续分析7个接近于检出限浓度的实验室空白加标样品,计算其标准偏差S。方法检出限按照MDL=S×t(n-1,0.99)计算。其中:t(n-1,0.99)为置信度为99%、自由度为n-1的t值;n为重复分析的样品数[4]。计算出苯胺的方法检出限,检出限为13?g/L。经实验证明方法检出限能满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[5]中规定的特定项目标准限值的要求。

2.3精密度和加标回收率试验

向空白水样中分别加入苯胺的标准储备溶液,配置成低浓度(50?g/L)、高浓度(200?g/L)的标准溶液,加碱后进行加标回收率和精密度试验,结果见表1。由表1可知,该方法的平均回收率为92.5%~116%,RSD 为5.8%~7.2%

3、结论

本实验建立了测定水中苯胺的顶空/气相色谱法检测条件,分析时间缩短,分析过程大幅度简化,方法检出限降到13?g/L、线性相关性、加标回收率和精密度经证明可以满足环境监测地表水分析的要求,具有广阔的应用前景。

参考文献

[1]GB 11889—1989 水质苯胺类化合物的测定N-( 1-萘基) 乙二胺偶氮分光光度法[S]

[3]国家环保总局. 水和废水监测分析方法[M].4 版.北京: 中国环境科学出版社, 2002.

[3]GB/T 5750.10—2006 生活饮用水标准检验方法消毒副产物指标〔S〕.

[4]《环境监测 分析方法标准制修订技术导则》HJ168-2010 环境保护部

[5]地表水环境质量标准. GB3838 - 2002 [ S]. 2002

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