王超超,錢 琪,王春丹
(國(guó)家輕工業(yè)食品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)南京站,江蘇南京 211816)
三氯甲烷,俗稱氯仿,相對(duì)分子質(zhì)量119.38,相對(duì)密度1.484 0,熔點(diǎn)-63.5 ℃,沸點(diǎn)61.2 ℃,無(wú)色透明易揮發(fā)的不燃性液體,有特殊芳香味,微溶于水,與乙醇、乙醚、四氯化碳、苯和石油醚等試劑混溶。在光照條件下,可被空氣中的氧氣氧化成劇毒的光氣,因此應(yīng)密封保存于棕色瓶中。
目前多數(shù)國(guó)家以氯法消毒作為飲用水消毒的主要技術(shù),三氯甲烷是常見(jiàn)的氯法消毒副產(chǎn)物。我國(guó)規(guī)定生活飲用水中三氯甲烷含量不得超過(guò)0.06 mg/L,檢測(cè)方法為GB/T 5750.8—2006[1]。該方法采用頂空瓶恒溫處理,手動(dòng)進(jìn)樣,氣相色譜法測(cè)定。實(shí)際檢測(cè)中,手動(dòng)進(jìn)樣,對(duì)檢驗(yàn)人員的操作能力要求較高,精密度不容易控制;另外,該方法使用的毛細(xì)管色譜柱太短,三氯甲烷出峰時(shí)間快,會(huì)有干擾峰影響。因此,本研究采用頂空串聯(lián)氣相色譜儀,60 m毛細(xì)管色譜柱分離檢測(cè),進(jìn)行三氯甲烷的方法學(xué)考察。同時(shí),在3種不同密封保存方式下,研究水中三氯甲烷在冷藏和室溫條件下的穩(wěn)定性,為相關(guān)的檢測(cè)工作提供科學(xué)依據(jù)。
頂空串聯(lián)氣相色譜儀(美國(guó)Agilent公司);色譜柱(HP-5,60 m×0.25 mm,1 μm);移液器(艾本德中國(guó)有限公司);三氯甲烷(100 μg/mL,北京壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司)。
GC進(jìn)樣口溫度200 ℃,分流進(jìn)樣,分流比為10∶1,恒流模式,流速為1.2 mL/min。柱箱溫度為70 ℃,恒溫25 min。載氣為氮?dú)?。檢測(cè)器溫度為250 ℃,尾吹氣流量60 mL/min。
頂空平衡溫度60 ℃,平衡時(shí)間30 min,定量環(huán)溫度70 ℃,傳輸線溫度80 ℃,頂空加壓壓力 為15 Pa。
采用EXCEL進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
1.4.1 方法學(xué)考察
取100 μg/mL三 氯 甲 烷 標(biāo) 準(zhǔn) 品0.1 mL于 100 mL容量瓶,用蒸餾水定容,配成100 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)中間溶液;再分別取標(biāo)準(zhǔn)中間溶液0.1 mL、0.2 mL、 0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL于10.0 mL容量瓶定容,配成濃度為1 μg/L、2 μg/L、5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L和30 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)儀器測(cè)定。以峰面積為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo)繪制工作曲線,求出三氯甲烷的回歸方程和相關(guān)系數(shù);以3倍信噪比設(shè)定三氯甲烷的檢出限,10倍信噪比設(shè)定為定量限;測(cè)定添加水平為20 μg/L下的平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,以確定方法的準(zhǔn)確度和精密度。
1.4.2 貯存試驗(yàn)
含三氯甲烷的水樣分3種保存方式于4 ℃和 20 ℃冰箱中貯存,第1組保存于頂空瓶(透明,鉗口有硅膠墊瓶蓋),第2組保存于棕色玻璃瓶(螺口有硅膠墊瓶蓋),第3組保存于塑料瓶(鋁箔包裹,螺口無(wú)硅膠墊瓶蓋)。其中,移取12份水樣,每份 10 mL密封于頂空瓶中,分2組貯存于4 ℃和20 ℃冰箱,每次平行測(cè)試;在棕色玻璃瓶和塑料瓶保存方式下,每次測(cè)試均開(kāi)啟容器并移取10 mL進(jìn)行測(cè)試;分別于0 d、1 d、7 d、14 d測(cè)定不同保存條件下水中三氯甲烷含量。
對(duì)三氯甲烷系列標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)行測(cè)定,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限,測(cè)試圖譜見(jiàn)圖1,標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖2。在1~ 30 μg/L范圍內(nèi),三氯甲烷具有良好的線性關(guān)系,線性方程為y=327.731x,相關(guān)系數(shù)為0.999 8,以3倍信噪比設(shè)定三氯甲烷的檢出限為0.09 μg/L,10倍信噪比下定量限為0.3 μg/L。測(cè)定添加水平為20 μg/L的平均回收率為100.35%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 為1.47%。
圖1 三氯甲烷測(cè)試圖譜
圖2 三氯甲烷校準(zhǔn)曲線
在4 ℃條件下,不同保存方式對(duì)三氯甲烷含量的影響差異較大,具體測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。頂空瓶保存方式下,含量從10.13 μg/L變到10.20 μg/L,變化無(wú)明顯差異;棕色玻璃瓶保存方式下,從初始含量10.13 μg/L降到14 d的8.79 μg/L,損失率達(dá)到13.2%;塑料瓶保存方式對(duì)三氯甲烷的影響最大,從初始含量10.13 μg/L降到14 d的5.87 μg/L,損失率達(dá)到42.1%。
表1 冷藏條件下不同保存方式的三氯甲烷含量 (單位:μg/L)
頂空瓶保存方式變化不明顯,說(shuō)明頂空瓶保存能夠有效防止三氯甲烷的揮發(fā);棕色玻璃瓶保存,損失率達(dá)到13.2%,說(shuō)明螺口有硅膠墊瓶蓋并不能防止三氯甲烷的揮發(fā),雖然可以避免漏液,但無(wú)法避免三氯甲烷等易揮發(fā)物質(zhì)的揮發(fā);在塑料瓶保存方式下,三氯甲烷損失率最大,損失率為42.1%,主要是塑料瓶沒(méi)有墊片密封,三氯甲烷極容易揮發(fā)引起的。
圖3 冷藏條件下不同保存方式的三氯甲烷變化趨勢(shì)圖
在20 ℃條件下,3種不同保存方式對(duì)三氯甲烷含量的影響差異非常大,具體測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。頂空瓶保存方式下,含量從10.13 μg/L變到 10.08 μg/L,變化無(wú)顯著差異;棕色玻璃瓶保存方式下,含量從10.13 μg/L降到14 d的7.36 μg/L,損失率達(dá)到27.3%;塑料瓶保存方式下,含量從10.13 μg/L降到14 d的2.83 μg/L,損失率達(dá)到72.1%。常溫條件下,頂空瓶保存,三氯甲烷含量變化不明顯,再次說(shuō)明頂空瓶能夠有效防止三氯甲烷的揮發(fā);棕色玻璃瓶和塑料瓶保存條件下,三氯甲烷含量變化較大,說(shuō)明這兩種保存方式均不能防止三氯甲烷的揮發(fā)。
表2 常溫條件下不同保存方式的三氯甲烷含量(單位:μg/L)
圖4 常溫條件下不同保存方式的三氯甲烷變化趨勢(shì)圖
在冷藏和常溫貯存條件下,3種保存方式儲(chǔ)存14 d后,變化率見(jiàn)表3。由表3可知,頂空瓶保存,冷藏和常溫貯存條件下三氯甲烷含量變化不明顯;棕色瓶保存14 d后,冷藏條件下?lián)]發(fā)13.2%,常溫條件下?lián)]發(fā)27.3%;塑料瓶保存兩周后,冷藏條件下?lián)]發(fā)42.1%,常溫條件下?lián)]發(fā)72.1%。由此可見(jiàn),不同保存方式對(duì)三氯甲烷含量的影響非常明顯,帶鉗口密封墊的頂空瓶密封效果最好,其他兩種密封條件,均無(wú)法有效防止三氯甲烷的揮發(fā)。另外,在棕色瓶和塑料瓶保存方式下,相比冷藏貯存,常溫條件下,三氯甲烷揮發(fā)量更大。
表3 冷藏和常溫貯存條件,不同保存方式下的三氯甲烷變化率(單位:%)
本研究采用頂空串聯(lián)氣相色譜儀,測(cè)定水中三氯甲烷的含量,結(jié)果表明在1~30 μg/L,三氯甲烷線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.999 8;以3倍信噪比設(shè)定三氯甲烷的檢出限為0.09 μg/L,低于GB/T 5750.8—2006的要求0.2 μg/L;在20 μg/L的添加水平下,平均回收率為100.35%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.47%,結(jié)果精密度高。該方法使用60 m毛細(xì)管色譜柱,三氯甲烷出峰時(shí)間為13.8 min,可以與其他干擾峰完全分離,分離效果好。
本文研究了不同保存方式、貯存溫度和時(shí)間對(duì)三氯甲烷含量的影響,結(jié)果表明保存方式對(duì)三氯甲烷的含量影響最大,帶鉗口密封墊的頂空瓶密封效果最好,螺口有硅膠墊瓶蓋的棕色玻璃瓶和螺口無(wú)墊圈的塑料瓶保存均無(wú)法有效防止三氯甲烷的揮發(fā),這對(duì)三氯甲烷標(biāo)準(zhǔn)品和待檢水樣的保存具有指導(dǎo)意義;建議對(duì)預(yù)包裝飲用水進(jìn)行檢測(cè)時(shí),開(kāi)啟后應(yīng)及時(shí)保存于頂空瓶中待測(cè)。由于三氯甲烷不穩(wěn)定,具有揮發(fā)性,有的研究認(rèn)為水樣采集后需加入適當(dāng)?shù)谋4嬖噭┎⒉扇∠鄳?yīng)的保存方式,才能保證在一定的時(shí)間內(nèi)測(cè)得準(zhǔn)確的結(jié)果;但關(guān)于不同試劑及相應(yīng)保存方式如何影響預(yù)包裝飲用水中三氯甲烷的含量,還沒(méi)有相關(guān)研究[2-5]。今后還需要進(jìn)一步研究不同保存試劑、保存方式等因素對(duì)預(yù)包裝飲用水中三氯甲烷含量的影響。