摘要:目的 建立一种用顶空毛细管柱气相色谱测定水中苯系物的方法。方法 采用顶空法,当顶空瓶中苯系物在气液两相中达到动态平衡时,取顶部气体进样,经毛细管柱分离,氢火焰离子化检测器检测,保留时间定性,峰面积定量。结果当标准溶液浓度在一定范围内,线性相关系数r>0.999 1,其相对标准偏差为0.54 ~2.09 ,样品加标回收率98.5 ~103.0 。结论顶空毛细管柱气相色谱测定水中苯系物,速度快,准确度高,重现性好,不需二硫化碳萃取,是测定水中苯系物较为理想的方法。

  关键词:苯系物;气相色谱;顶空毛细管柱中图分类号:R一331 文献标识码:A 文章编号:1006~9070(2013)010011一O3

  苯系物通常包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、异丙苯等化合物,广泛应用于各种化工行业,对人体有不同程度的毒性。测定水源水及饮用水中苯系物的含量,对保证人群健康具有重要的意义。本方法利用苯系物易挥发的特点,结合顶空气相色谱法,建立一种测定水中苯系列的方法,得到了较为满意的分析结果。现将方法报告如下。

  1 材料与方法

  1.1 仪器与试剂 Varlan CP一3800气相色谱仪,氢火焰离子化检测器,CP~Sll5CB(25 ln×0.32 mm×0.5/~rn)石英毛细管色谱柱;DK~S12型电热恒温水浴锅,控温精度为±1℃;带有l5 mL刻度线的4O mL顶空瓶,配带有聚四氟乙烯硅橡胶垫和塑料螺旋帽密封,使用前在120°C烘烤2 h;1 000 L微量注射器;色谱纯标准物质购白国家标准物质研究中心;优级纯氯化钠,经550℃烘烤2 h后备用:色谱纯甲醇(购自美国Methanol公司);纯水。

  1.2 实验条件 汽化室温度150℃,柱温50℃,检测器温度200℃ ,载气流量1 mL/mln,分流比l0:1,尾吹气流量29 mL/mln。

  1.3 标准曲线的绘制

  1.3.1 混合标准使用液的配制:2O℃室温条件下,分别吸取色谱纯标准苯10/,l ,甲苯100/xL,邻、间、对二甲苯各30 L,乙苯100 L,苯乙烯10L,异丙苯10 L于先加入适量甲醇的10.0 mL的容量瓶中,用甲醇稀释至刻度。再取该稀释液125 L于先加入适量纯水的100 ml 容量瓶中,用纯水稀释至刻度。此为标准使用液,内含标准物质浓度分别为:苯1.098txg/ml ,甲苯10.836 ttg/ml ,乙苯10.838 gg/mL,邻二甲苯3.301 ttg/ml ,间二甲苯3.241/g/ml ,对二甲苯3.229 ttg/ml ,苯乙烯1.133/xg/ml ,异丙苯11.750/xg/ml 。

  1.3.2 工作曲线的制作:取5个100 mL容量瓶,加适量纯水,再分别加入混合标准使用液0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 ml ,用纯水稀释至刻度,其质量浓度见表1。

  分别将以上标准系列倒入顶空瓶至满瓶,再从各顶空瓶中吸出25 mL,使待测液体积为15 mL,加入4 g氯化钠,立即盖上瓶盖轻轻摇匀,待氯化钠溶解后,65℃水浴30 mln,各抽取顶空瓶内液上空间气体800 L注入色谱仪。以峰面积为纵坐标,浓度为横坐标,绘制工作曲线。

  1.4 样品测定用测定标准系列操作条件测定样品及空白对照,以组分保留时间定性,测得样品峰面积减去空白峰面积后,由标准曲线得各苯系物的浓度(/,g/l )。

  2 结果

  2.1 标准曲线 在选定的条件下,苯系物各组分的校正曲线及相关系数见表2。

  2.2 方法检出限本法苯系物各组分检出限。

  2.3 精密度 用苯系物配制一模拟样品,按分析步骤,连续测定5次,结果见表3。结果可知,相对标准偏差在0.54 ~2.09 之间,符合方法学的要求。

  2.4 加标回收试验取若干2.3模拟样品于100 ml容量瓶,再加入标准使用液2.0 mL,用模拟样品定容至刻度,测定加标后样品,结果见表3。从表3结果可知,本法回收率在98.5 ~103.0 之间,符合方法学要求。

  3 讨论目前,水中苯系物还有吹脱捕集、固相萃取等方法,但它们需要特殊的辅助设备。本法不需要特殊辅助设备,经济实用,操作简单,适用于基层实验室开展检测工作。

  根据文献,向水样中加入氯化钠的量可以影响方法的灵敏度,所以要求加入氯化钠量要准确、一致。

  提高平衡温度可以促使更多的苯系物从水相中进入气相,使蒸气分压增大,响应值增大,灵敏度提高。但太高的平衡温度会导致过多的水蒸气进入色谱系统。

  在60C时,苯乙烯标准第一个点响应值较低,本方法选用65°C为平衡温度。微量注射器吸取样品时,拉推杆应轻而慢,不易过快过猛,否则容易造成漏气或使针筒内取样量不足。二硫化碳有较强的毒性,本法不需要用二硫化碳萃取,相对溶剂萃取法而言不易造成职业危害,更加安全。本法间、对二甲苯合并计算,如需把它们分开,用强极性柱即可。

  结果表明,用顶空毛细管柱法检测水中苯系物,其操作简便,分析速度快,分离效果好,灵敏度高,峰形好,不需有机溶剂萃取。另外,此法线性范围、检出限、精密度、回收率均较理想,值得推广。