孫美娜
(綠城農(nóng)科檢測技術有限公司,浙江杭州310052)
液-液萃取-氣相色譜質(zhì)譜法測定地表水中鄰甲苯胺
孫美娜
(綠城農(nóng)科檢測技術有限公司,浙江杭州310052)
建立了液液萃取-氣相色譜質(zhì)譜法測定地表水中鄰甲苯胺的檢測方法。本方法采用二氯乙烷為萃取劑,以HP-5MS色譜柱進行分離,質(zhì)譜檢測器檢測水中鄰甲苯胺的含量。鄰甲苯胺的方法檢出限為0.02μg·L-1,加標回收率在90.6%~96.9%間,6次測定結(jié)果的相對標準偏差小于2%。本方法分離效果好,檢出限低,精密度和準確度高,測定結(jié)果令人滿意,可用于地表水中鄰甲苯胺的分析。
液液萃??;氣相色譜質(zhì)譜法;地表水;鄰甲苯胺
鄰甲苯胺常溫下為黃色或淡黃色油狀液體,微溶于水,溶于乙醇和乙醚等有機試劑,是染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥及有機合成等工業(yè)生產(chǎn)中的重要原料或中間體。鄰甲苯胺有毒,是已知的致癌物,人體攝入、吸入其蒸氣或經(jīng)皮膚吸收都會引起中毒。地表水中一般不含鄰甲苯胺,但在工業(yè)生產(chǎn)過程中的鄰甲苯胺滲入車間排放水中,從而對地表水造成污染[1]。鄰甲苯胺測定常采用氣相色譜法,但分析前需要對水樣進行前處理。經(jīng)多年實踐運用,液液萃取技術已被證明是一種經(jīng)典適用的前處理方法,該法簡單成熟、回收率高、成本較低,適合在普通實驗室運用[2,3]。本文建立了液液萃取-氣相色譜質(zhì)譜法測定地表水中鄰甲苯胺的方法,方法使用質(zhì)譜作為檢測器定性更準確,能滿足水中痕量鄰甲苯胺的分析要求[4]。
1.1 主要儀器和試劑
安捷倫7890A/5975C型氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀;HP-5MS毛細管色譜柱(30m×0.25mm× 0.25μm);N-EVAP112型氮吹濃縮儀;RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器;Milli-Q A10型超純水機。
鄰甲苯胺標準品(純度為98.5%,上海安譜實驗科技有限公司)正已烷、二氯甲烷、丙酮,色譜純;氯化鈉(分析純)無水硫酸鈉(優(yōu)級純)。
鄰甲苯胺標準儲備液的制備:準確稱取鄰甲苯胺純品0.1015g置于10mL容量瓶中,用二氯甲烷溶解、搖勻并定容至標線,制得質(zhì)量濃度為1000mg·L-1的鄰甲苯胺標準儲備液,于4℃冰箱中避光保存。
1.2 色譜條件
載氣為高純He(99.999%),流量為1.0mL·min-1;色譜柱為HP-5MS型色譜柱;進樣口溫度230℃;升溫程序:起始溫度50℃,保持2min,以10℃·min-1升至260℃,保持1min;不分流進樣,進樣量為1μL。
1.3 質(zhì)譜條件
EI電子轟擊源;離子化能量70eV;離子源溫度200℃;四極桿溫度150℃;GC/MS傳輸線溫度260℃;掃描質(zhì)量范圍35~350amu;采集方式為選擇離子模式。
1.4 水樣采樣及處理
用玻璃儀器采集地表水樣,采樣時使水樣溢流出而不留氣泡,所有樣品都采集平行雙樣,每批樣品帶有一個空白樣品。每50mL水樣中加入5D 4mol·L-1的鹽酸作固定劑,以防水樣發(fā)生生物降解[5]。
準確量取250mL水樣置500mL分液漏斗中,加入10g NaCl振搖溶解后,再加入20mL二氯甲烷輕輕振搖,放出氣體,再振搖萃取10min,靜置分層,棄去水相。萃取液收集于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中,再向水相中分別加入20mL和10mL二氯甲烷,萃取2次,合并萃取液于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中,萃取液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(溫度設定為40℃)上濃縮至約5mL。用無水Na2SO4干燥濃縮液,再將其轉(zhuǎn)移至濃縮管中,氮吹濃縮近0.5mL,用二氯甲烷定容至1.0mL后上機分析。
2.1 鹽析作用
在液-液萃取時加入適量的無機鹽,利用鹽析效應可使水相和有機相更好地分層,有利于水中的待測物更充分的進入有機相中。NaCl是強電解質(zhì)的鹽,溶于水后可完全電離,對水中待測物的鹽析效應最大。在500mL分液漏斗中事先加入0、5、10、15g NaCl,再加入250mL濃度為10μg·L-1的鄰甲苯胺水樣,以二氯甲烷為萃取劑,按上述步驟進行色譜質(zhì)譜分析,考察NaCl的加入量對回收率的影響。結(jié)果表明,水樣中加入氯化鈉有利于提高鄰甲苯胺的回收率,隨著NaCl加入量的增加其回收率也變大。當500mL水樣中氯化鈉加入量為15g時,鄰甲苯胺的回收率最大,因此,選擇250mL水樣中加入NaCl量15g。
2.2 萃取液的選擇
萃取液的選擇與測定結(jié)果的回收率關系密切。移取濃度為20μg·L-1鄰甲苯胺溶液250mL水樣置500mL分液漏斗中,分別用正已烷、二氯甲烷、丙酮3種萃取液按上述步驟萃取水樣,經(jīng)濃縮后時氣相色譜質(zhì)譜儀檢測,考察不同萃取液對鄰甲苯胺的回收率。二氯甲烷對鄰甲苯胺的溶解性,易將鄰甲苯胺從水樣中提取出來。試驗結(jié)果表明,二氯甲烷對鄰甲苯胺的提取效率最高,其回收率在90%以上,而丙酮和正已烷對鄰甲苯胺的回收率均低于85%,因此本文萃取試劑選用二氯甲烷。
2.3 色譜圖
分別選擇HP-1、HP-5MS、HP-INNOWAX和DB-35MS色譜柱對鄰甲苯胺標準液進行分離測定,實驗表明,通過優(yōu)化分離條件,HP-5MS色譜柱與其他色譜柱相比,其分離效果最好,色譜峰形最佳。對鄰甲苯胺標準液進行全掃描分析,通過鄰甲苯胺的保留時間和特征離子進行定性,鄰甲苯胺的特征離子為106,見圖1。
圖1鄰甲苯胺的總離子流色譜圖Fig.1o-toluidine total ion current chromatogram
2.4 標準工作曲線配制
用微量注射器準確移取1000mg·L-1的鄰甲苯胺標準儲備液50μL置于10mL容量瓶中,用二氯甲烷定容至標線,搖勻,制得5mg·L-1的鄰甲苯胺標準中間液。用注射器分別取1、2、5、10、15μL鄰甲苯胺標準中間液于1.0mL二氯甲烷中,配制濃度為5、10、25、50、75μg·L-1的鄰甲苯胺標準系列,取1μL標液直接進樣分析。以選擇離子模式采集數(shù)據(jù),以保留時間和特征離子定性,用外標標準曲線法定量。鄰甲苯胺的在0~75μg·L-1濃度范圍內(nèi)線性關系良好,回歸方程為Y=3121 X-257,線性相關系數(shù)r=0.9994。
2.5 方法檢出限
在上述色譜質(zhì)譜條件下對低濃度鄰甲苯胺溶液平行測定7次,計算其標準偏差S為0.00954μg·L-1。檢出限按MDL=S·t(n-1,0.99)計算,其中:t(n-1,0.99)為置信度為99%、自由度為n-1時t值,n為重復次數(shù),當n=7時,t值取3.143,得水中鄰甲苯胺的檢出限為0.02μg·L-1[6]。
2.6 方法精密度
配制濃度為10μg·L-1鄰甲苯胺標準溶液在上述色譜質(zhì)譜條件下重復測定6次,其相對標準偏差小于2%,表明本方法具有較好的精密度,見表1。
表1 精密度試驗(μg·L-1)Tab.1Precision test(μg·L-1)
2.7 樣品的測定和加標回收率
用上述方法對4份地表水樣品進行處理,用氣相色譜質(zhì)譜法測定,結(jié)果每份水樣中均未檢出鄰甲苯胺。在上述4份水樣中分別加入一定濃度的鄰甲苯胺標準溶液,按1.4步驟進行萃取濃縮后,在上述色譜質(zhì)譜條件下進行測定,進行加標回收試驗,鄰甲苯胺加標回收率在90.6%~96.9%間,見表2。
由表2可見,本方法滿足分析測試規(guī)范要求。
表2 準確度試驗Tab.2Accuracy of test
本文建立了液液萃取-氣相色譜質(zhì)譜法測定地表水中鄰甲苯胺的方法。本實驗對萃取劑的選擇、NaCl的加入量對富集效果的影響進行了研究并優(yōu)化。實驗結(jié)果表明,本方法分析靈敏度高,重現(xiàn)性好,富集效率高,準確度高,檢出限低,能滿足地表水中微量鄰甲苯胺的測定。
[1]王瑞,徐琳燕,邱狄.快速溶劑萃取-凝膠滲透色譜凈化-氣相色譜質(zhì)譜法測定土壤中鄰甲苯胺含量[J].化學分析計量,2016, 25(5):80-84.
[2]陸華.液液萃取-氣相色譜法測定地表水中17種有機氯農(nóng)藥研究[J].環(huán)境科學與管理,2014,39(2):94-96.
[3]吳麗,施玉格,蔣國良.液液萃取-FID氣相色譜法測定水體中的環(huán)氧氯丙烷[J].化學工程與裝備,2014,(8):210-211.
[4]袁池.氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定水中氯酚類化合物的研究[J].城鎮(zhèn)供水,2015,(3):43-45.
[5]國家環(huán)境保護總局:《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法(第4版)[M].北京:中國環(huán)境科學出版社.
[6]中國人民共和國環(huán)境保護部.HJ168-2010環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂技術導則[S].
Liquid-liquid extraction-gas chromatography mass spectrometry determination of o-toluidine in surface water
SUN Mei-na
(Green City Agricultural Detection Technology Co.,Ltd.,Hangzhou 310052,China)
Liquid-liquid extraction-gas chromatography mass spectrometry is established to determination of o-toluidine in surface water.This method uses the dichloroethane as the extractant,HP-5 ms chromatographic column separation,mass spectrometry detector to detect the water content of o-toluidine.O-toluidine method detection limit is 0.02μg·L-1,standard addition recovery is between 90.6%~96.9%,six times the determination results, the relative standard deviation less than 2%.This method is good separation effect,low detection limit,high precision and accuracy,and the determination results satisfactory,can be used in the analysis of o-toluidine in surface water.
liquid-liquid extraction;gas chromatography mass spectrometry;surface water;o-toluidine
X832
A
10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20170638
2017-03-21
孫美娜(1982-),女,漢,工程師,2006年畢業(yè)于浙江大學寧波理工學院制樣工程專業(yè)本科,從事食品檢測、環(huán)境檢測工作。